礦區(qū)井下工程測量技術(shù)研究

1、礦區(qū)井下工程測量技術(shù)研究 摘要：科學(xué)技術(shù)隨著時代的進步不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，也開啟了新時代全新的發(fā)展前景，同時，我國的井下工程測量技術(shù)也獲得了長足的進步，從最早的簡單的測繪漸漸地不斷進化為自動化數(shù)字化勘測技術(shù)。我們通過利用井下工程測量技術(shù)，可以達到對礦質(zhì)的定位監(jiān)測的目的，為我國井下勘測領(lǐng)域的發(fā)展提供了不可或缺的幫助與支持。但目前為止，我國的井下勘測技術(shù)尚不成熟，盡管如此，我國也在逐漸地向新型的測量技術(shù)進行轉(zhuǎn)變。言而總之，我們務(wù)必竭力發(fā)展創(chuàng)新我國科學(xué)技術(shù)，促進礦下勘測水平的發(fā)展，并致力于推廣井下測量技術(shù)在各個領(lǐng)域發(fā)揮作用?；诖?，本文首先分析了以往的礦區(qū)井下工程測量技術(shù)與目前最新的井下測量技術(shù)，而后

2、又對未來井下工程測量技術(shù)進行瞻望。以此來供相關(guān)人士交流參考。 關(guān)鍵詞:測量技術(shù)；礦區(qū)井下；技術(shù)分析；前景瞻望 為了能夠?qū)Φ氐咨顚拥V產(chǎn)資源進行進一步地開發(fā)，更進一步地對地下水資源與物質(zhì)充分利用，這些都是井下工程勘測的目的所在，礦區(qū)井下測量技術(shù)眾多，其各自工作原理不盡相同，工作中受到的影響因素也往往迥異，一言以蔽之，各種技術(shù)方法擁有各自的優(yōu)勢與短板。 一、以往的礦區(qū)井下工程測量技術(shù) (一)回聲定位測量技術(shù)。上世紀(jì)20年代科學(xué)家發(fā)明了回聲探測儀?；芈曁綔y儀將回聲定位系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)測量技術(shù)中，回聲探測儀的原理就是利用發(fā)送聲波同時接收來自井下反射回來的聲波，通過對聲波返回時間的計算來確定礦井下深度以及各

3、種數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是測量數(shù)據(jù)能夠即時反饋，而且也可以連續(xù)記錄傳回數(shù)據(jù)。但同時，這種方法也有一定的缺點，回聲定位測量技術(shù)只能進行直線的測量，并不能對地形和地貌進行完整地顯示，并且如果遇到險峻的地形時，在測量數(shù)據(jù)無法得到保障的同時，在施工過程中還會存在一系列的安全隱患。(二)以往的井下巷道貫通測量技術(shù)。井下巷道貫通測量技術(shù)是礦區(qū)井下測繪工作中被普遍利用的測繪方法，利用井下巷道貫通測量技術(shù)可以保證井下貫通巷道的安全系數(shù)，為貫通巷道過程中提供相應(yīng)的技術(shù)支持，避免了井下施工作業(yè)發(fā)生安全事故。井下巷道貫通技術(shù)為礦區(qū)的巷道貫通過程中的各種問題提供了解決方案，保障了貫通巷道作業(yè)的品質(zhì)和成效。礦區(qū)通常將巷道貫通測量

4、技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)井下施工中，將井下巷道貫通測量技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮，從而提升企業(yè)的競爭力。但此技術(shù)仍有其美中不足之處，巷道貫通技術(shù)的測量誤差會導(dǎo)致巷道貫通工作以及之后的測量精準(zhǔn)度產(chǎn)生偏差，故將此技術(shù)的測量誤差進行降低是確保井下工作安全有序地進行的必要需求。通常巷道貫通測量技術(shù)的誤差源自以下幾點：1.貫通測量技術(shù)數(shù)據(jù)的主要誤差是來自于投點方向與定向，所以制定科學(xué)合理的定點和投點方向是減小誤差的必要前提；2.測量得到的數(shù)據(jù)與已知數(shù)據(jù)之間的差距，這誤差通常與地面測量影響因素有關(guān)；3.測量時各測量點之間的距離設(shè)定缺乏合理性，過遠的距離會導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生一定程度的誤差。(三)光學(xué)定位。法光學(xué)定

5、位法在使用的過程中常常受到各種環(huán)境因素的影響，比如通視、地球的曲率等因素，由于受到這些因素的限制，導(dǎo)致此方法在礦井下的測量精度大大降低，但是此方法在普遍情況下操作簡單、使用方便。光學(xué)定位法與陸地測量的原理如出一轍，都主要是利用測距儀器、經(jīng)緯儀等測量儀器。 二、最新的礦區(qū)井下工程測量技術(shù) (一)單波束測深與多波束側(cè)深測量技術(shù)。上世紀(jì)九十年代，隨著自動化與數(shù)字化系統(tǒng)在測量領(lǐng)域的廣泛運用，井下測深技術(shù)得到了長足的進步。此系統(tǒng)包含了井下測深儀、定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集設(shè)備以及各種有關(guān)的操作軟件，這種測量技術(shù)的優(yōu)點在于其是完全的自動化、數(shù)字化的處理方式。此系統(tǒng)首先利用定位系統(tǒng)確認(rèn)探測位置，再利用探深儀器對地理

6、數(shù)據(jù)進行勘查，之后將收集到的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)地整理分析存儲，最后操作處理分析軟件對數(shù)據(jù)進行詳盡地分析，對存在誤差的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一校對，最后得到精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。多束波測深技術(shù)是基于單束波測深技術(shù)的基礎(chǔ)之上，進一步開發(fā)出來的一種礦井下探測技術(shù)。多束波與單束波相比較，多束波測深技術(shù)擁有更高的探測效率，對于礦井下的地形地貌描繪得更加精確，涵蓋的面積更加廣闊。多束波測深技術(shù)可以檢查出井下的障礙物，并且準(zhǔn)確度較高。此技術(shù)是通過檢測多束信號往返的角度與時間，并與一系列數(shù)據(jù)相結(jié)合進而計算出更加精確的礦井深度，同時也推進了井下勘測技術(shù)的進一步發(fā)展。多束波測深技術(shù)利用的是數(shù)量巨多的波束進行探測，最后通過整合分析所有波束

7、的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)的改正及校對，最后得出更加精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。(二)豎井定向測量技術(shù)。豎井定向測量技術(shù)是將地面坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)與方向傳遞到井下的測量工作，是利用豎井將地面控制網(wǎng)的坐標(biāo)與高程傳遞到井下巷道進行的測量，并可以根據(jù)豎井的數(shù)目分為單井定向和雙井定向。其普遍采用聯(lián)系三角形法，即在井下與地面各建立一個三角形，其兩個頂點是在豎井中用掛有重錘的鋼絲從地上投影的井下，通過測量兩三角形的邊長以及各角從而得到井下一個控制點的坐標(biāo)與一條邊的方位角。在應(yīng)用豎井定向測量技術(shù)時，受到井下水分較多、鋼絲間距小、礦井較深等因素的影響，導(dǎo)致投點誤差較大，影響了測量數(shù)據(jù)的精度，因此此技術(shù)常常與陀螺儀同時使用，既降低

8、了測量誤差，又縮短了施工時間、提高了工作效率。(三)陀螺定向技術(shù)。陀螺定向技術(shù)擁有著測量精度高、受環(huán)境因素干擾程度小的優(yōu)點，因此陀螺定向技術(shù)被廣泛用于礦區(qū)井下測量工程中。在貫通導(dǎo)線較長的井下作業(yè)中應(yīng)用陀螺定向技術(shù)仍然具有高精度的優(yōu)勢，產(chǎn)生的測量誤差較小，故具有關(guān)鍵的應(yīng)用意義。以下三個方面是陀螺定向技術(shù)在井下工程測量中的實際應(yīng)用：1.在井筒安裝的施工過程中，巷道貫通通常會利用電子陀螺儀進行輔助安裝，保障了井筒安裝的合理性與安全性；2.檢查勘測巷道，利用電子陀螺儀可以測量巷道的方位角，從而對巷道的方位進行調(diào)整，有利于提高測量精準(zhǔn)度；3.運用于深井作業(yè)的定向勘測，因此技術(shù)受溫度影響較小，故隨著礦井加

9、深并不會致使誤差增大，從而確保礦井的質(zhì)量。(四)三維激光技術(shù)。三維激光技術(shù)是近幾年來研發(fā)的最新技術(shù)，因其在礦區(qū)井下工程測量中具有較為全面的特點而被廣泛應(yīng)用，在井下測量中，三維激光技術(shù)擴展了數(shù)據(jù)的測量范疇，并提高了測量精度，從而使井下測量的成效與質(zhì)量都得以提高。此外，由于這項技術(shù)建立在多種新興科技設(shè)備的基礎(chǔ)上，因此可以將測量數(shù)據(jù)進行不同格式的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的多樣化與系統(tǒng)化，對礦區(qū)井下工程的測量質(zhì)量有著偌大的幫助。 三、對未來礦區(qū)井下工程測量技術(shù)發(fā)展的瞻望 通過對以往礦區(qū)井下工程測量技術(shù)的簡短分析與目前最新的礦區(qū)井下工程測量技術(shù)的詳盡解析，我們可以進一步地對礦井下測量技術(shù)的過往發(fā)展史進行科學(xué)系

10、統(tǒng)的總結(jié)描述。為了實現(xiàn)我國井下測量技術(shù)的提升以及我國科學(xué)技術(shù)的進步，應(yīng)將智能化計算機技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等先進科技充分運用于井下測量技術(shù)的發(fā)展中去，從而促使測量技術(shù)的精準(zhǔn)度進一步提高，不僅如此，同時還要將井下地形地貌勘測技術(shù)的完整性不斷地進行完善，不斷地提高能源開發(fā)工程的工作成效。四、結(jié)束語井下勘測技術(shù)亟需我們通過努力去做到更加完備，研發(fā)出更多的測量手段，不斷地改進測量的方法，不斷地去提高測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，與此同時保障勘測技術(shù)的準(zhǔn)確無誤性，不斷地增設(shè)測量技術(shù)的操作功能，以此來滿足各種各樣的勘測需求，從而促使井下勘測技術(shù)邁向更高的階梯。 參考文獻： 1高兵.工程測量技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用J.工程技術(shù)研究,2018,000(004):P.74-75. 2孫立國.工程測量技術(shù)發(fā)展分析與研究J.黑龍江科技信息,2017(6):52-52. 3姜連軍