关于矿山地质工程测量技术研究

关于矿山地质工程测量技术研究

樊成达

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摘要：矿山地质工程测量技术的应用对地质勘探和煤炭开采具有重要的意义。随着矿山工程规模的不断扩大，矿山地质工程测量技术得到了广泛的应用。对该技术进行研究，介绍了2种CAD (Computer Aided Design，计算机辅助设计)技术，引入了3种先进的测量技术，并对测量的数据进行了分析，为矿山地质工程测量技术的深入研究提供了参考。

关键词：地质工程；测量技术；CAD；数据分析

引言

本文分析了矿山地质工程测量技术的现状和发展趋势，研究并提出了实用的测量方法和技术，以提高现有测量技术的精度和效率，满足矿山工程建设和开采的需求。通过研究可以为矿山地质工程测量技术的提升和发展提供有效的参考。

1 矿山地质工程测量技术的重要性

矿山测量的应用领域十分广泛，涉及到矿山生产的各个阶段，应用于矿区生产与管理的各个环节。矿山测量技术经过不断的发展，在理论和技术上基本能够满足矿山开采的需求，但信息时代下的矿山测量面临着新的挑战。对矿山测量技术展开研究，可以对测量数据的误差进行分析把控。在测量过程中会利用卫星传输信号，而信号是以波的形式进行传播，其传播速度容易受大气层及地形地貌影响，致使测量结果偏离正常范围，从而产生误差，影响地质测量的精确度。因此，需要对矿山地质工程的测量技术进行深入研究，以此减小测量带来的误差。

2 矿山地质测量CAD技术

矿山地质测量CAD是将计算机辅助设计技术应用于矿山地质领域中的1种技术。该技术可以将开采区域的地质信息、地质模型、开采技术等数据转化为数字模型，实现对开采过程的模拟、优化和控制。近年来，随着计算机硬件和软件技术的不断发展，矿山地质CAD技术在矿山地质工程测量中得到了广泛应用。然而，目前还存在数据质量不高、软件功能单一、应用范围较小等问题，制约矿山地质CAD技术的发展。

2.1 AutoCAD在矿山地质测量中的应用

AutoCAD是1种自动计算机辅助设计软件，可以用于二维绘图、详细绘图、设计文档和基本三维设计，现如经成为了国际上广为流行的绘图工具。由于其具有方便、快捷、精确等特点，在矿山地质CAD技术中得到了广泛运用。与传统手工制图相比，AutoCAD的基本操作和功能较为方便、准确，可以快速绘制矿山地质图、绘制地层图、制作数字地形模型等，其处理和分析数据的能力在提高工作效率和减少误差方面也有绝对优势。

2.2 SolidWorks在矿山地质测量中的应用

Solid Works软件是1个基于Windows开发的三维建模设计软件，其具有功能强大、易学易用和精确度高3大特点，是当前领先的、主流的三维绘制软件。Solid Works能够提供不同的设计方案，减少设计过程中存在的错误，以提高产品质量。该软件被应用于矿山地质CAD技术中，可以根据矿山地质工程测量数据和图像资料进行建模和分析。此外Solid Works还可以处理矿山地质CAD技术中存在的具体问题，如地质断层、褶皱等。对Solid Works建模及分析结果进行评估与优化，极大地保证了测量的可靠性，还提高了工程测量的效率和准确性。

3 矿山地质工程测量技术

3.1 激光测量技术

激光测量是1种高精度、高效率的技术，在矿山工程测量中具有广泛的应用前景。通过使用激光雷达等设备，可以实现对矿井和矿区地形、横断面、立面等的精确测量和三维重构，同时还能够对矿井中的地质构造、裂隙、岩层分界面等进行探测和分析。此外，在矿井正常运行期间，激光测量技术还可以为矿井的开采进程、防灾监测、变形分析等方面提供可靠的技术支持。因此，在矿山工程测量实践中，对激光测量技术进行深入研究具有重要意义。激光测量技术使用的仪器，包括激光雷达、激光扫描仪和激光测距仪等，这些仪器不仅可以准确的测量地质数据，还可以进行相应的数据处理。

3.2 GPS测量技术

GPS测量技术在矿山应用中非常重要。该技术能够提供高精度的测量数据，并且可以实现对矿山地质环境的实时监测和预警。在矿山作业中，通过GPS定位可以测量矿区内各种设施的坐标和高程，并能够对爆破、挖掘等作业情况进行实时监控和管理，以保证矿山工程的平稳进行。此外，该技术还在工程建设、地质勘探和资源开发等领域中被广泛应用，为矿山地质工程测量提供了技术支持和保障。随着技术的不断进步，GPS测量技术的应用范围和精度也在不断提高。目前，已经有不少煤矿开始采用RTK (Real Time Kinematic，实时动态测量）技术和网络RTK技术，以提高地质测量的精度和效率。同时，随着卫星导航系统的不断完善和发展，如Glonass（全球导航卫星系统）、北斗等系统的加入，将进一步推动GPS测量技术在矿山中的应用和发展。

4 矿山地质工程测量数据分析

4.1 数字化处理技术

数据数字化处理技术在统计测量系统中发挥着重要作用。利用C++(C Plus Plus，计算机高级程序设计语言）或者VB (Visual Basic，高级编程语言），可以将测量数据处理成包含有图标、图形、文字等的数据资料包，然后根据测量情况和矿山需求，进行二次开发。同时，建立不同的数据系统，可以为统计应用和制图提供数据参考。

4.2 测量数据的误差分析

在矿山测量工作中，由于各种因素的影响，会导致测量出现误差。误差的大小和性质会影响测量结果的可靠性和精度。因此，误差分析在矿山测量工作中非常重要。通过探讨误差产生的原因，提出减小误差的方法和策略，是误差分析的具体步骤和方法。在实际工作中，误差分析需要借助数据处理软件。MATLAB(Matrix Laboratory，商业数学软件）是1种专门用于科学计算和数据分析的软件工具，其具有强大的数值计算能力和丰富的绘图功能，可以帮助测量工作者对测量数据进行分析和处理，进而识别和评估误差。利用MATLAB中误差分析的基本工具箱，如数据拟合、统计分析和可视化工具等进行误差分析，可以为矿山测量工作的开展提供数据支持。

5 矿山地质工程测量技术的改进与发展

5.1 解决方案

矿山地质工程测量技术在复杂地质条件下的实际应用中存在许多局限性和缺陷，需要对其进行系统地改进和完善。针对当前测量技术存在的问题，提出了一些有效的解决方案，以优化矿山地质工程测量的实际操作效果，具体包括在矿山工程测量中使用新型无人机技术[7]、高精度测量仪器、大数据技术等，为矿山地质工程测量技术的发展提供借鉴。此外，在矿山地质工程测量技术改进的过程中，还需要充分考虑安全性和经济因素。利用实验室模拟和现场测验相结合的方式，得到准确可靠的测量数据，以期全面提高矿山地质工程测量技术的水平，推动矿山地质工程的可持续发展。

5.2 发展趋势

随着科技的不断发展，矿山地质工程测量技术也在不断更新和改进。其在发展过程中更加注重提高数据精准化、自动化、智能化和高效化。其中，运用3D扫描测量技术、机器人测量、高精度GPS定位技术、激光测量技术、无人机遥感技术等将成为矿山地质工程测量的重点研究方向。此外，虚拟现实技术、大数据分析技术、区块链技术等也可以应用在矿山地质工程测量上。为了适应未来的发展趋势，矿山地质工程测量技术的研究需要不断探索和创新，推动测量技术的更新换代。

结束语

当前矿山地质工程测量技术面临的主要问题包括精度、可靠性、数据处理等方面的提升，根据现有的方案并不能有效地解决该问题。因此，针对这些难点提出了新型测量技术方案，并进行了相关的实验验证，可以有效地解决这些问题，并为测量技术的后期发展提供参考和建议。

新兴技术无人机测量、三维激光扫描等在矿山地质工程测量中的应用前景十分广阔，此外，机器学习和人工智能等相关技术，能够更好地处理和分析数据，提高了测量的准确性。

参考文献

[1]巨占炳，钟文山.矿山地质工程测量中新型测绘地理信息技术的有效运用[J].世界有色金属，2020(16):20-21.

[2]黄宇红，杨朝兴.浅析GPS技术在矿山测量中的应用[J].世界有色金属，2019(23):36.