测绘技术在露天采矿工程测绘中的应用探究

测绘技术在露天采矿工程测绘中的应用探究

李文玉

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西南交通建设集团股份有限公司

摘要：随着科技的不断进步，测绘技术在露天采矿工程中发挥着越来越重要的作用。本文详细探讨了测绘技术在露天采矿工程测绘中的应用，包括空间信息技术、全站仪等现代测绘工具的使用，以及这些技术在矿山设计与规划、矿山勘探、矿山地质监测等方面的具体应用。通过实例分析，展示了测绘技术在提高采矿效率、保障矿山安全等方面的显著效果。

关键词：测绘技术；露天采矿工程；空间信息技术；全站仪；应用探究

引言：露天采矿工程作为矿产资源开发的重要方式，其测绘工作的精确性和高效性对于矿山的规划、设计和开采具有至关重要的意义。近年来，随着空间信息技术、全站仪等先进测绘技术的快速发展，露天采矿工程的测绘工作正逐步向自动化、智能化方向迈进。

一、测绘技术在露天采矿工程中的应用概述

1.1空间信息技术的应用

空间信息技术的应用，可以提高露天采矿工程的工作效率和安全性。空间信息技术在露天采矿工程测绘中的应用，主要包括两个方面，一是矿山设计和规划，二是矿山勘探。在矿山设计和规划方面，空间信息技术可以帮助设计人员了解到地下矿体的分布情况，为矿山开采设计提供科学依据，帮助勘探人员了解到露天矿体的分布情况以及矿体的边界位置等。

1.1.1遥感技术

遥感技术是空间信息技术的一个重要组成部分，在露天采矿工程测绘中，遥感技术主要有两个作用，一是探测矿体边界位置，二是探测矿体的分布情况。在露天采矿工程测绘中应用遥感技术，可以对露天矿的地形进行合理划分，根据划分的地形和地质情况进行合理设计。在露天采矿工程测绘中应用遥感技术时，要对遥感数据进行全面收集和分析。在具体测绘工作中，要结合地质条件对遥感数据进行处理和分析，根据地质条件的变化情况确定开采设计方案，严格控制开采过程中的矿石损耗问题，提高采矿工程的经济效益。

1.1.2全球定位系统（GPS）的应用

全球定位系统（GPS）是一种具有全球导航功能的卫星定位系统，可以实现对GPS卫星信号的实时接收，并以此来确定地面上的位置。在露天采矿工程中，GPS技术的应用可以对矿山进行实时监测。比如，矿山的地质结构、地下水位等信息都可以通过GPS技术获得，通过空间信息技术进行处理和分析，为矿山开采提供科学依据。另外，全球定位系统（GPS）技术还能对矿山开采过程中出现的问题进行分析和处理。比如，当矿山发生地面沉降、滑坡等情况时，GPS技术可以对其进行监测和分析，及时向相关部门发出预警，避免生产安全事故的发生。

1.2全站仪的应用

全站仪是一种用于测量、记录、传输和处理数据的仪器，能快速地测量距离、角度等多种参数，在测量中具有高效率、高精度的特点。全站仪除了能测量坐标外，还可以对垂直角、方位角等参数进行测量。由于全站仪具有较高的精度，在露天采矿工程中也得到了广泛的应用，尤其是在大型露天矿山和复杂地形的露天采矿工程中，为测绘人员提供了便利。

以某矿区为例，矿区面积较大，且地形较为复杂。其中一个采场位于该矿区的中部，为了保证开采的安全性，在该采场附近设置了三个控制点，控制点间距为50m。控制点布设后，采用全站仪对该采场进行三维坐标测量，并用RTK技术对高程进行测量，然后利用全站仪在距离控制点X、Y方向上采集数据并传输到计算机中。将计算结果与RTK采集数据进行比较后发现两者之间的差值较小，说明该测量方法具有较高的精度。在进行高程测量时，需要利用全站仪采集各控制点的高程数据。首先将该采场从控制点Z到各个控制点的三维坐标进行采集。然后再将全站仪与RTK采集到的高程数据进行比较。发现两者之间存在一定的差值，说明该控制点也具有一定的精度。

为了检验全站仪在露天采矿工程测绘中的应用效果，对某矿区的采矿工程进行了三维坐标测量、控制点高程测量和平面位置测量。在测量结果分析后发现该方法具有较高的精度，可以满足露天采矿工程测绘要求。

二、测绘技术在露天采矿工程中的具体应用

2.1矿山设计与规划

露天矿山设计与规划中，需要对矿山的实际情况进行合理的分析与研究，并结合地质条件、地形地貌等方面的要求，制定出合理的采矿方案。在这个过程中，必须要运用科学合理的测绘技术对露天矿山的实际情况进行勘察与测量。由于露天采矿工程是一项高投入、高风险的工作，必须要确保矿山设计与规划的科学性与合理性。因此，在露天采矿工程中运用测绘技术进行勘察和测量是非常必要的。

通过测绘技术对矿山进行勘察和测量，可以得到大量有用信息，并进行深入地分析与研究，然后再根据分析研究结果对矿山进行合理地规划和设计，既能确保矿山生产效率得到有效提高，也能保障矿山开采过程中的安全问题。

2.2矿山勘探

在露天采矿工程中，勘探工作是非常重要的环节，直接关系到开采的效率和质量，而在这一环节中，测绘技术的应用则是非常必要的。在开采之前必须对废石进行合理利用，而测绘技术能够帮助对废石进行合理利用，还可以使用计算机对采集到的数据进行处理，得出比较准确的测量结果。

2.2.1遥感测绘技术

在露天采矿工程中，遥感测绘技术是一种常用的技术。所谓的遥感测绘技术就是将卫星和飞机等设备作为主要的手段，对地面上的事物进行测量，并将结果反馈到地面。在此过程中，卫星和飞机等设备所得到的数据会经过一定的处理，得出比较准确的结果。目前，我国大多数地区都已经安装了遥感测绘系统，这样就可以使用遥感技术来对露天采矿工程进行勘测，保证测量结果的准确性。遥感测绘技术主要包括光学、雷达和微波等技术，具有非常高的精度和非常快的反应速度，同时兼具无接触、无污染等优点，在露天采矿工程中被广泛使用，能够有效地提高开采效率，为矿产资源开发提供重要保证。

2.2.2地理信息系统

地理信息系统是一种以空间数据库和空间信息管理系统为基础的计算机技术。在露天采矿工程中，地理信息系统的应用可以有效地帮助了解整个矿山的地形地貌、矿区地质情况以及矿山周围的环境情况，并且还可以根据这些数据制定相应的开采计划，通过使用地理信息系统进行测量，还可以有效地提高工作效率和质量。但要注意的是，在使用地理信息系统时一定要保证其数据具有较高的准确性。如果在测绘过程中出现数据误差，那么将会直接影响到测量结果的准确性，由于地理信息系统对测量人员技术水平要求比较高，因此在使用地理信息系统进行测量时必须保证其操作人员具有一定的专业技能。

2.3矿山地质监测

随着科技的不断发展，测绘技术在矿山地质监测方面也发挥着越来越重要的作用。在进行矿山地质监测时，需要对不同的地质情况进行准确的测量，而传统的测量方式需要经过一系列烦琐的步骤才能完成。而使用测绘技术则可以将测量结果直接展示出来，不仅测量过程更加简单，还能实现实时监测。例如，某矿山在进行露天开采时，遇到了非常复杂的地质状况，很难进行地质监测。为了解决这一问题，采用了空间信息技术中的数字地形模型来对该地区的地质情况进行监测。首先利用全站仪和 GPS等设备对矿区地形进行勘测，然后将勘测结果输入到计算机中。通过对该地区地形数据的分析和研究，可以得到该地区的地层分布情况和空间结构。再将这些数据进行整合、处理和分析，得到矿山开采所需的详细信息。通过对该地区地质情况的掌握，可以更好地指导矿山开采工作。最后将这些信息发布到网上，供其他相关人员参考和使用。同时，空间信息技术在矿山地质监测方面具有非常重要的作用，不仅能满足不同地区矿山地质监测工作的要求，还能为其他相关部门提供有力支持。

三、案例分析

某露天矿由地下矿层、地面生产系统和采空区三部分组成，采用台阶开采方法。该矿为了提高采矿效率和资源利用率，在开采设计中将采剥工程和采空区紧密结合，形成了一个三阶段的露天开采方案，即矿山设计与规划、矿山勘探和矿山地质监测。

3.1矿山设计与规划阶段

利用全站仪、GPS等测绘工具，结合遥感技术和GIS系统，对露天采矿区域进行详细的地形测绘，建立矿区的三维模型，基于测绘数据，可以对采矿场的布局、运输路线、排土场的位置等进行优化，确保资源的高效利用和环境的最小化影响。

3.2矿山勘探阶段

利用地质雷达、地球物理勘探等方法，结合GPS定位，对采矿场和排土场进行深入的地质勘探，根据勘探数据，建立矿体的三维模型，对矿山的资源进行准确评估，为矿山的开采计划和经济管理提供决策依据。

3.3矿山地质监测阶段：

用全站仪、GPS等工具定期对矿山边坡进行形变监测，通过地质雷达、声波探测等技术手段，对采空区进行持续的监测，结合GIS系统和数据分析技术，对监测数据进行处理和分析，了解矿柱和矿体的变化情况，及时发现潜在的安全隐患，并发出预警，确保边坡的稳定性，预防滑坡等地质灾害。

结束语

本文通过对测绘技术在露天采矿工程测绘中的应用进行探究，揭示了这些技术在提高采矿效率、保障矿山安全等方面的重要作用。随着科技的不断发展，未来测绘技术将更加智能化、自动化和集成化，为露天采矿工程的发展提供更加有力的技术支持。

参考文献

[1]吕翾.测绘工程技术在采矿工程中的应用[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术, 2023.

[2]毛川,侯威震,陈小歌.测绘新技术在露天开采金属矿山测量中的应用[J].世界有色金属, 2023(12):20-22.

[3]王 博.测绘新技术在地质测绘工程中的应用研究[J].工程学研究与实用, 2022.DOI:10.37155/2717-5316-0306-70.

[4]刘幸福.测绘技术在现代工程测量中的应用[J].工程技术:文摘版, 2022(21).