矿山测量工作中常见问题与预防

矿山测量工作中常见问题与预防

摘

要：在矿山测量工作中存在诸多问题影响了实测精度和质量，结合相关测绘工作经验，进一步探讨了矿山测量工作中常见问题以及相应的预防措施。希望对改善矿山测量工作质量具有借鉴和参考价值。关键词：矿山测量；测绘精度；GPS（RTK）；预防措施矿山测量是在矿山建设或采矿时，为矿山规划设计或勘探建设做出的测绘工作。由于矿山内外环境复杂，测量工作不仅危险性较高且误差较大[1]。为了进一步提高矿山测量工作精度和质量，深入探讨矿山测量工作中常见问题与预防就显得较为迫切。一、矿山测量工作中常见问题（一）普遍测量误差在矿山测量工作中，产生误差在所难免。因为在矿山内外环境复杂，完成精准测量难度较大，除了对测绘仪器精准度要求较高，而且还要求测量者具有较高的感官鉴别能力。尤其自然环境下的地域环境很可能随机发生微观变化，故而产生测量误差很难避免。诸如，观测水平角时，多次观测结果并不完全相同；用钢尺丈量距离时，几个测回产生的结果截然不同；观测若干量时，函数的理论值与实测结果并不完全相符。而产生上述测量误差，均因观测值并非理想值，测量误差受到观测条件的间接影响。（二）前期准备不足矿山测量多为井下作业，在下井之前必须严密检查测量工具是否齐全。一般情况下，重要测绘设备包括了测距仪、声速仪、水位计、验流计、水准仪、全站仪、重力仪、测扫声呐色号不、外业数据采集设备等。由于测绘工作任务不同，或者是深入井下的距离不同，在矿山测量工作中提前准备的工具也略有不同[2]。如果测量人员下井前携带无用设备较多，对实际测量工作帮助不大，也会对开展测量工作产生额外负担。但是如果携带工具不全，又会在复杂的地质环境中遇到测量困难。比如，起始资料、扁铲、锤球、钢尺、钢锯等一些看似普通且简单的工具，在关键时刻恰恰能够辅助测绘工作顺利推进，甚至是三脚架上的备用螺丝丢失都可能影响到测量任务的顺利开展。故而，前期准备工作不足，也是矿山测量工作中极为常见的问题。（三）复测不及时矿山测量中由于前期准备不足，以至于出现了复测不及时的问题。测绘规程中要求导线控制在300~500m范围之内，每30~100m设置为采矿区。超过这一范围时必须及时复测，但是在实际测量中，由于导线准备长度不足，导致很难及时复测。也有测绘人员误以为适当延长距离并不会产生直接影响，或者是下井测量的人员较少，只能预留后续再测的部分[3]。也正是因为前期测量准确度较低，复测时导线的误差也会随之增加，故而严重影响了矿井测量工作质量。二、预防矿山测量工作中常见问题的基本措施（一）提高测量精度减少误差观测条件主要包括：外界环境、观测者、测绘仪器。上述三个关键因素，均可能影响到观测结果，进而产生误差。但是误差与粗差不同，粗差属于纯粹的操作失误，因计算错误、听错、观错、记错、测错等原因而产生了结果错误。由于矿山测量中存在诸多影响实测环境的干扰因素，所以产生误差在所难免，故而也对矿山测量工作提出了更高要求。一方面，必须全面提高测量人员的业务素质，通过高素质团队提高矿山测量精度。有必要加强针对性的业务培训，促使矿山测量人员掌握新型测绘技术，尤其是在矿区深井高地压、大变形、快速掘进等方面的精细化测量工作中，更要凸显转向技术培训的重要性。比如，增加针对RTK系统的演练操作培训内容，附加GPS全站子母仪系统的关键技术培训，让测量人员全面掌握新型测绘技术，同时提高专项业务素质，对提高矿山测量精度及减少误差具有显著作用。另一方面，为了最大限度地减少人为误差，也可以对高风险测量区域采取AI人工智能测量技术，从而利用AI机器人大幅提升矿山测量工作的实际效率和质量，充分体现出矿山测量工作的智能化与自动化。利用LAM自主导航系统，可以在很大程度上缩减实测误差，测量精度也可以控制在20毫米以内。进而利用人工智能来替代高风险和重复性测量工作，降低测量成本的基础上进一步提高测量精度。（二）采用GPS（RTK）新型技术GPS（RTK）定位技术主要是依靠载波相位观测值来确定实测结果，在获得全站仪扫描的三维数据之后，实测结果可以精确到厘米级别。GPSRTK测量技术，主要是利用全站仪调节垂直高度，扩大实测范围。在制动螺旋垂直高度上，微动螺旋可以聚焦棱镜，通过十字丝延展实测距离。放样点链接全站仪后，可以通过观察棱镜和调节距离远近，确定dHD值的参考范围，并在dHD值为零时确定测量精度。将测量点标记为单个放样点，结束放样流程后逐一测量之后的放样点，直至所有测量放样结束。取出全站仪后，已知点将仪器架于测站点，进行对中整平后量取仪器高，并测算出实际测量距离，可以节省测量工序，同时提高测量精度。新型GPS（RTK）测量技术，围绕北斗地理信息系统展开测量业务计算，在测绘结果的精准度上也有所提高。在外业测量中测绘人员其实很难确定现有的定位精度，完成放样之后经过计算才发现之前的测量精度与规程不符，故而还需要反测来提高测量精度，不仅延误了矿山测量工作时间，测量效率也有所下降。而采用GPS（RTK）来进行测量控制，则可以在井下测量时直接确定当前的定位精度，实测点位精度提高之后，矿山测量工作质量也会随之大幅提升。使用真实比例的GIS矿图，搭配智慧大屏界面，可实现对煤矿井下数据一体化展示。GPS（RTK）测量设备也可以设置双摄像头，测量放样便可以实现一步到位的精准测量。非接触式测量，大大提升矿山测量的取值范围，矿山测量作业高效且安全。基于Android的高性能影像处理技术，终端手薄屏幕可实时获取地理坐标信息，作业距离长达30-300m，精度可以控制在2-4cm，后期可以利用AR设备呈现放样结果，准确率和测量精度都会大幅提升。（三）精简工具并及时复测下井前检查好必要工具实为开展测量工作的重要前提，但是如果所带工具太过繁琐，测量工作的实际效率也很难提高。建议开展矿山测量工作之前，尽量精简测量工具，如果能够使用全自动测量工具，则尽量不附带手动测量工具。这样既可以确保测量精度，也可以缩减无用的测量工具，从而提高矿山测量效率，避免因人为误差和操作失误造成测量结果不符的严重问题。除此之外，对于未能第一时间校准和未能按照规程及时完成的实测内容，必须在当日二次下井进行复测。复测时间尽量保持在2h以内，从而缩短矿山测量周期，避免因外界因素干扰造成加大的实测误差。若复测结果与之前所测结果差异较大，则需要返回上一站测量点再次进行重新测量，以此类推直到完全符合测量规程，并得到正确率较高且误差率较低的实测结果。结论普遍测量误差、前期准备不足、复测不及时等问题，在矿山测量工作中较为常见。为了提高测量精度和实测效率，建议加强针对测量人员的专项培训，同时对部分高风险测量任务使用AI人工智能代替传统人力。同时应采用GPS（RTK）新型技术，精简工具并及时复测，最大限度降低矿山测量误差，提高矿山测量工作质量和水平。Reference：[1]蔺建俊.关于矿山测量在煤矿质量安全生产中的价值与实践路径探析[J