矿山开采监测中的测绘技术与方法研究

矿山开采监测中的测绘技术与方法研究

【摘要】矿山开采工作对于技术方法以及安全性的要求是极高的，矿山开采的过程中会面临很多有害干扰因素，具有很大的潜在风险，而矿山开采监测时，正确地、科学地采取测绘技术与方法，能够保证矿山开采的精准性、安全性和高效性。因而这些测绘技术与方法的应用的研究价值是极高的，论文对矿山开采监测中的测绘技术与方法应用进行了探讨。【关键词】矿山；开采；监测；测绘

矿山开采监测工作及其意义首先，我国是一个能源消耗巨大的国家，而矿产资源在我国能源消耗中占比又很大，矿产资源被广泛地应用在材料、玻璃、机械、军事、航天、冶金、石油、电气、钢铁等多领域多行业，为了满足社会需求的供给，需要一些从事矿山开采的行业来实现矿产资源的开采任务。而由于矿产资源分布在地下的特征，人们无法通过肉眼直接观测到地下的情况，所以在矿山开采的过程中需要借助一些先进的监测设备，同时通过测绘技术与方法的科学的应用来实现地下矿产资源的安全开采工作。可见，矿山开采及为了实现开采工作而展开的监测工作，是为了满足社会发展的需求而产生的，这对于社会发展而言意义非凡。其次，在矿山开采的过程中，过渡的开采行为、不规范的开采作业、不正确的开采位置、矿山内部构造不明、以及不定期的自然灾害都有可能使开采工作面临安全事故风险，因而需要通过安全监测工作来实时地、并具有预防性地对矿山开采工作实施监测，同时形成针对矿山开采的有效的安全监测管理机制，来对矿山开采情况进行实时的评估和测绘，进而保证矿山开采工作的安全，提高矿山开采工作的效率。

矿山开采监测中的测绘技术与方法应用目前，在矿山开采监测工作中，常用的测绘技术主要包括：（1）GPS定位技术，其能够对矿山进行实物定位，同时形成三维地图，帮助矿山开采工作提供动态的位置监测信息。（2）遥感测绘技术，其能够通过计算机的计算绘出矿山内部区域的图纸，由此帮助矿山开采工作描述矿山内部的情况（包括矿山的内部地质条件、以及矿产存量等）。（3）激光探测技术，其不仅能够对于矿山进行定位，同时对于矿山内部空区的位置评估以及空区内矿产存量评估都会起到很大程度的帮助，作为一项新的测绘技术应用，激光探测技术能够有效地提高矿山环境评估水平。以下将介绍上述三种测绘技术在矿山开采监测中的应用领域和方法应用。3.1地裂缝监测中的测绘技术与方法应用矿山开采中的地裂缝的出现，主要是人为原因引起，也有一部分是地表岩、土体在自然力作用下引起的，而地裂缝属于一种地质灾害，无论是人为因素形成亦或是自然力因素形成都会对矿山开采工作的安全性带来隐患。为了避免这种安全隐患，矿山开采监测工作在进行中会调出一定的人力、物力来专门负责地裂缝监测工作。地裂缝监测测绘的整个实践过程，需要利用传统测量法、遥感测绘技术方法以及GPS定位技术方法的综合应用来完成。具体的测绘技术与方法的应用步骤为：（1）传统测量法，主要用来测量矿山地面的位移情况，根据矿山监测条件和情况设定一个测量周期，每隔一个周期的时间测量地面的水平位移以及垂直位移情况，并做好观察记录。（2）GPS定位技术方法，测量矿山区域地面形变时，每隔一个周期，对矿山地面记录点的高程和水平位置进行测定，分析前后测定数据的变化情况，最后得到点位下沉值和水平位移值，从而分析和预测地裂缝情况。（3）遥感测绘技术方法，主要是对矿山区域的地标分层沉降进行标定，通过这个标定数据，可以综合地分析地裂缝的实时的、动态的走势和发展趋势。3.2滑坡监测中的测绘技术与方法应用滑坡是矿山开采中出现的常见安全隐患，一般而言，监测工作所采用的测绘技术与方法是GPS定位技术方法以及大地测量法。首先，大地测量法是一个传统的测量方法，其精准度较低，目前它的应用已经不是十分普及。而GPS定位技术方法测量的精准度较高，同时具有数字化的特点，很大程度上方便工作人员的使用，因而其应用较为普遍。这个测量方法主要是用于动态地测量地质滑坡位移和位移速度，并得到高精度的三维坐标，通过对位移坐标数据的观察，该技术能够自动地针对滑坡变形的健康状态进行判断，如果判定超过可控范围就会立刻示警。3.3水土流失中监测中的测绘技术与方法应用矿山开采会破坏地表土或地质水源情况，造成周围环境的改变，引发水土流失的后果，因而水土流失情况也需要进行监测。目前，对于矿山水土流失情况进行测定的方法主要是：其一，地面监测法，这个方法一般适用于较小面积的监测工作，因此一般需要将监测区域设定和规划成一个个不同的监测地块，在不同的监测地块还要一一设定和规划相应的参照物才能进行测量。该技术方法所测量的数据一般包括：植被率、沙石面积以及沟渠截面等等。地面监测法是对矿山开采区域的水土流水情况进行的最基础性的监测工作。其二就是遥感测绘技术方法，这个方法是优于地面监测法的一个较先进的测绘技术方法，利用它可以实现电子化三维数据监测，在它的三维数据库中，会保存实时监测的体现地面水源、沙石和植被等测量物的电子地图，有利于工作人员24小时全天候对矿山区域的水土流失情况进行监测；同时，它的监测范围要远远大于地面监测法。3.4采空区塌陷监测中的测绘技术与方法应用矿山开采中有可能会出现采空区塌陷的情况，空区塌陷一旦形成，那么很可能造成大面积的塌陷区，对于矿山开采而言十分具有安全风险，同时这种情况的出现也会加大继续开采工作的难度。因此，需要对采空区塌陷这一情况进行精准的监测，监测有利于防治和补救这种情况。遥感测绘技术方法能够动态地对矿山区域进行大面积的观测。一般可用遥感技术分成光学遥感和雷达遥感两种。其中，光学遥感形成的图像具有分辨率高、可读性强的特点，在采空区塌陷测量中，光学遥感会对塌陷的灾害源进行测定、灾害范围进行测定、灾害水源分布情况进行确定、灾害土地资源和植被分布情况和面积进行测定；另外，雷达遥感在不良的天气和光照时期，其探测功能不受影响，雷达遥感探测可以获得很好的时间序列图像，同时它不仅可以监测地表变化，还可以监测冰雪表面的地表变化，它还有一个很大的优点，那就是它可以监测的时间间隔十分长，从几天到几年不等。可见，遥感测绘技术在采空区塌陷监测中具有较大的技术优势。

结论在矿山开采中，监测工作以及与其工作相关的测绘技术与方法的应用起到了很大的预防安全风险的作用，很多技术已经十分先进，能够获得精准的数据信息，同时，很多传统的测量方法也可以在适合的监测工作中发挥一定的作用，可见，矿山开采时采取综合的、全面的测绘技术与方法是十分科学而正确的选择，这会使探测工作的准确性和安全性都获得相应程度的提高。【参考文献】[1]梁振兴.矿山开采监测中的测绘技