2020版矿山测量学科创建及在中国的发展
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矿山测量技术的现状与未来发展方向摘要:矿山测量是一门应用十分广泛技术科学,在矿山生产的不同阶段和矿山管理各环节各个环节发挥重要的作用。
经过了几十年发展,我国的矿山测量技术在理论、技术上基本能满足矿山开采和生产的需要。
但是,在新时期矿山发展和繁重的生产任务下,矿山测量工作机遇和挑战并存。
因此要科学的面对信息时代的发展,并及时了解矿山测量技术的现状,把握未来矿山测量技术的发展方向。
关键词:矿山测量技术;“三下”采煤矿山测量技术在我国矿业开采和生产领域有着十分广泛的应用空间,是矿山企业生产、发展的基础和保障。
矿山测量技术水平的不断提升,使企业生产水平得以提高,为采矿企业未来发展提供了巨大生存空间。
作为综合学科,矿山测量技术的进步直接影响到矿山采矿技术及工程技术的发展,一般来说,矿山测量工作要以测量技术为依托,以经济开发的角度进行综合考虑,同时做好记录工作和计算工作。
对当地地质条件要做出科学的评价,并积极争取矿山权益的调查与谈判。
与此同时,矿山测量还要完成地质情况的评估,保证为矿山开发和开采提供准确的、有效的技术根据,使地质灾害得到有效的预防。
一、矿山测量技术的现状1、矿山工作井下测量的现状。
近年来,随着电子经纬仪和全站仪器等高科技监测产品,不断被推广和使用,不仅提高了地面测量与数据采集工作的效率,还有效的保证了测量工作的准确性,使人工作业环境得到很大的改善,减轻了野外作业劳动的强度。
可以更好的进行矿产和土地等相关的自然资源的开发与保护,同时还能保护好矿区的环境。
SET5F中我国经过改制的防爆型的全站仪,是我国首创的可以进行测距、测角及数据传输并且可以防爆的全站仪,水平误差一般小于3.5,而测距差和井下测量的精度都可以达成控制导线的要求,这样可以满足大型工程的需要[1]。
2、计算机技术和3S应用于我国矿山的测量。
计算机技术及GPS、GIS和遥感技术是测绘学科核心的技术,也是我国矿山测量行业的重点技术内容。
矿山测量在矿山安全生产中的作用及发展方向摘要:随着中国经济和社会的不断发展与进步,对矿产资源的需求日益增长。
在矿产资源开发与开采过程中,要重视矿山安全生产问题。
矿山测量能够有效地保障矿山的安全生产。
矿山测量能有效的引导和监督矿山生产,及时发现问题,并积极采取相应的对策,保证矿山开采的安全。
关键词:矿山测量;矿山安全生产;发展方向中图分类号:TD17文献标识码:A引言矿山测量的主要作用是对地质勘探中存在的各种地理问题进行研究分析,不仅涉及测绘学科的知识,也涵盖了地质学科和采矿学科的内容,具有较强的综合性。
为了合理开展矿山开采作业,保障矿山经济的长远发展,必须要对矿山进行综合测量。
在此基础上,才能合理安排各项生产工作,保障生产的安全性。
1矿山测量在矿山安全生产中的作用1.1明确矿山巷道的开采方位矿山井巷的走向、距离、坡度等与矿山的开采效益、矿山的经济效益密切相关,而巷道的布置和测量是影响矿山安全生产的重要因素。
矿山测量能为道路定位、施工放样等工作提供精确的数据支撑,保证井巷定位、方向、距离等精度。
为此,必须运用科学、精确的采矿技术,对矿山的方向、位置、距离进行测量,并对其进行合理的定位,从而为矿山安全生产提供依据。
同时,通过对矿山进行精确的测量,可以有效地测量巷道中的各种缺陷和裂缝,从而能够及时采取相应的安全生产措施,从而降低矿山开采的事故。
1.2优化矿山开采的环境矿山整个开采过程都是在地下进行的,矿山的开采环境非常恶劣,地质条件复杂多变,有一些含水层影响开采过程,甚至容易发生一些安全事故。
在采矿过程中,有必要采取一些有效措施,进行水密处理,优化采矿环境。
矿山测量可以很好地解决这个问题。
矿山测量可以有效地分析矿山中的含水层和溶洞等一些特殊地质形态,为矿山开采提供准确的数据支持,让采矿人员了解矿山的地下结构,并采取适当的行动,降低漏水和其他安全事故的可能性。
矿山测量还可以加强水文观测系统和地质数据的收集,使采矿人员能够准确捕捉地下含水层和河流湖泊的位置,这有利于采矿作业中的水密处理,并为安全矿山生产提供良好的环境。
露天矿山工程测量技术的发展趋势露天矿山工程测量是现代矿山工程施工的基础性工作,它不但为矿山的建设和设计提供有关地理、地貌的综合性信息,更是在日常矿山的生产安排、进度控制、工程量结算、安全管理等方面发挥着非常重要的作用。
本文简要论述了当前我国露天矿山测量技术的发展和创新方向。
标签:露天矿山;工程测量;发展趋势1 前言矿山测量是开发矿产资源过程中不可缺少的一项重要的基础性工作。
露天矿山的测量技术主要包含了对地形测绘、矿产采集、地质勘测、变形监控、工程量结算等多种专业测量技术、方法及理论知识的综合应用,并以此为基础来完成矿山的生产经营、开发创建、设计规划及安全管理等活动,从而保证矿产资源的采掘[1]。
伴随着科学技术的飞速发展,露天矿山的测量技术也获得了高速的提升。
想要在日常矿山的生产经营中不断应用新的测量技术来完善日常管理工作,就要求我们不断对测量技术进行研究创新,并积极应用在生产一线。
2 露天矿山测量技术的现状伴随着我国经济迅速的发展,矿产资源的开采量连年增加,很多矿产资源在几十年的时间发生了数倍、数十倍的变化,为了满足日益增加的矿产开采量,需要更为精细、简单的工程测量技术来支撑。
测量技术是露天矿山开采中重要工作,其测量结果的准确性、精确性、完整性、及时性直接影响着露天矿山的日常生产、经济效益及安全管理。
2.1 矿山测量设备目前大多数露天矿山的测量设备主要以电子设备为主,如电子经纬仪、GPS 测量仪、全站仪、RTK、地面及岩层移动检测设备,这些设备不但应用在地面测量和相关信息数据的采集过程中,也全面提高了矿山测量的精度和速度,对全面改善工作环境、降低测量工作强度有非常重要的作用。
全站仪是当前应用最为广泛的测绘仪器,国际上先进的全站仪具有双路传输通信功能,利用内部存储器、储存卡等方式来记录数据,并由计算机输入和输出。
2.2 3S技术的应用3S技术是全球定位系统、遥感、地理信息系统的简称。
全球定位系统(GPS)是一种改变传统测量观念的技术,逐渐地成为了一种主流使用的大地测量技术方法,其在矿山测量、环境监控、工程测量、交通导航等领域,都有非常重要的作用。
绪论一、矿山测量的研究内容及任务矿山测量学(Mine surveying)是采矿科学的一个分文学科,是采矿科学的重要组成部分。
它是综合运用测量、地质及采矿等多种学科的知识,来研究和处理矿山地质勘据、建设和采矿过程中由矿体到围岩、从井下到地面在静态和动态下的各种空间几何问题。
因此,它是一门边缘学科。
矿山测量是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作。
在勘探、设计、建设、生产各个阶段直到矿井报废为止,都要进行矿山测量工作。
在矿床勘探阶段,要建立勘探区域的地面控制网,测绘1:5000比例尺的地形图,标定设计好的勘探工程,例如钻孔、探槽及探井、探巷等,并将它们测绘到平面图上。
还要与地质人员共同测绘、编制图纸资料和进行储量计算。
在矿山设计阶段,需要测绘比例尺为1:1000、l:2000的地形图,供工业广场、建(构)筑物、线路等设计用。
还应进行土方量计算等工作。
在矿山建设阶段,主要是进行一系列施工测量。
例如标设井筒或露天矿开挖沟道位置,工业与民用建(构)筑物放样,凿井开巷测量,设备安装测量及线路测量等。
在矿山生产阶段,需要进行巷道标定与测绘,储量管理,开采监督,岩层与地表移动观测与研究,露天矿边坡稳定性的观测与研究,参加采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作。
当矿山报废时,还须将全套矿山测量图纸、测量手簿及计算资料转交给有关单位长期保存。
综上所述,尽管煤矿和金属矿,地下开采与露天开采的具体工作任务各有特点,但按其工作性质,可将矿山测量任务归纳为以下几项:(1)建立矿区地面和井下(露天矿)测量控制系统,测绘大比例尺地形图;(2)矿山基本建设中的施工测量;(3)测绘各种采掘工程图、矿山专用图及矿体几何图(4)对资源利用及生产情况进行检查和监督;(5)观测和研究由于开采所引起的地表及岩层移动的基本规律,以及露天矿边坡的稳定性.组织开展“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)采矿和矿柱留设的实施方案;(6)进行矿区土地复垦及环境综合治理研究;(7)进行矿区范围内的地籍测量;(8)参与本矿区(矿)月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。
( 安全管理 )
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2020版矿山测量学科创建及在
中国的发展
Safety management is an important part of production management. Safety and production are in
the implementation process
2020版矿山测量学科创建及在中国的发展
矿山测量学是综合运用测绘、采矿和地质等多学科的理论、技术与方法,研究矿产资源勘查、规划设计、建设开发和生产经营过程中,从地面到井下,从矿体(煤层)到围岩,从静态到动态的空间信息采集、处理、表达、利用,据此解决矿产资源合理开发与矿区资源环境保护问题,带有交叉学科性质的一门科学技术。
矿山测量学科的创建
矿山测量工作在几百年前甚至几千年前就已存在,但作为一门独立的学科出现则是近百年的事。
在中国,矿山测量作为一门新兴的独立学科,只有几十年的历史,并且是在新中国成立以后逐步形成和发展起来的。
现在,它已经在矿业部门,如煤炭系统、冶金系统,形成了与采矿、矿建、地质、环境等学科相互独立,又彼此渗透、交融的态势。
矿山测量作为一门独立的学科始于德国、俄国和东欧等国家。
在德国,1556年出版了由格·阿格里柯拉著的《采矿与冶金》一书,其第五章专门论述采用罗盘测量井下巷道,以解决采矿过程中的一些几何问题。
16世纪后期,德国采矿业中出现了专门从事测量工作的人员,被称为矿山测量员。
他们把为解决不同采矿业的开采边界及其地面界线等技术问题叫作矿山测量术。
在德文中,“矿山测量术”一词为Markscheidekunst,它的原意是地界划分术。
这一技术传入俄国后,许多学者曾建议改为“矿山几何学”,但由于矿山测量术一词已叫成习惯,很难更改。
在前苏联,矿山测量科技一直比较受重视,发展较快。
罗蒙诺索夫著的《冶金与采矿的首要基础》一书成稿于1842年,到1863年由俄国科学院出版。
该书中专有一章“矿井测量”,论述了解决采矿过程中主要几何问题的理论和方法。
1904年在俄国的托姆斯克工学院成立了第一个矿山测量专业。
1932年举行全苏联矿山测量代表大会,建立了“中央矿山测量科学研究局”,之后改建成“全苏矿山测量科学研究院”。
他们还在莫斯科矿业学院(现称莫斯科国立矿业大学)、列宁格勒矿业学院、顿涅茨工学院等高校设立有矿山测量专
业。
此外,当时在波兰、捷克、德国也设有矿山测量专业。
目前,在澳大利亚的西澳矿业学院仍设有矿山与工程测量专业。
在印度的矿业学院、技术大学中也设有矿山测量或测量工程专业。
矿山测量学科在我国的发展
矿山测量学科的发展是与社会的需求和科学技术的发展密切相关的,并且显示出不同的时代特点和内涵。
随着计算机的发展与广泛应用,测量学科有了革命性的发展。
地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球卫星定位系统(GPS)的发展,带动了矿山测量学科的发展。
我国矿山测量科技工作者将3S技术广泛应用于矿山建设开发和生产经营的过程中,使矿山测量学科得到了较快发展。
全球卫星定位系统(GPS)技术被广泛应用于矿区控制及地面测量,还被集中应用在矿山变形监测、卡车调度等方面。
我国一些大型金属矿山和露天煤矿运用无线通信和GPS技术调度系统,较好地解决了车铲设备的最佳配合和设备中途出故障后的动态重组等问题,提高了设备的台时效率,实现了爆破孔的自动定位。
在矿料场的体积测量与重量计算工作中,有关单位针对工程测区范围大、矿
料种类多、分布广等特点,采用GPS实时动态差分测量技术,多快好省地完成了这项工作。
遥感(RS)近年来已发展成为矿区生态环境受采矿影响的监测、调查与分析的重要手段。
中国与荷兰合作项目“中国北方煤田自燃环境监测”应用遥感技术首次全面系统地掌握了中国北方煤田自燃灾害分布、区划、等级及危害程度,提出了煤田火区遥感技术探测方法和工作程序,建立了中国北方煤田火区计算信息系统,并将图像处理技术和地理信息系统技术有机地结合起来,为各级政府对煤火的防治决策、灭火工程设计施工、监测提供了现代方法和手段。
“矿产资源开发遥感动态监测”项目利用不同分辨率卫星数据对试验区矿产资源开发及其引发的生态环境问题进行了深入细致的研究,取得了成功,使我国延续多年的矿产资源开发利用状况逐级统计上报制度逐步被遥感动态监测所替代。
地理信息系统(GIS)在矿业界出现了应用推广与理论研究并重的局面。
应用研究涉及矿山地测信息系统、矿山安全、工况监测及生产调度指挥系统等专业信息系统的开发研制。
基于GIS的矿区资
源评价、开采沉陷环境影响评价、土地复垦规划、煤岩煤质资料分析、矿井地质构造及煤矿底板突水预测、煤矿通风网络表达、矿体实体模型建立等方面,已有一些专业性的矿山地理信息系统投入应用,带动了矿山地测信息数字化管理、矿图自动维护与网络共享、矿山开采损害可视化评估等技术的发展。
地下固体、气体、液体资源的开采,导致岩层及地表移动变形,由此引起一系列的生态环境灾害。
多年来,我国矿山测量工作者以测绘及其相关学科的理论为指导,以规律研究为基础,以控制地面沉陷和保护建(构)筑物为目标,形成了不同矿山地质条件及开采方法的开采沉陷与防护理论及方法体系,处于国际先进水平。
目前,以信息论、系统论、人工神经网络、突变论等非线性科学为基础,结合非线性动态力学,建立矿山开采沉陷的非线性预测理论已成为该领域研究的主流。
我国学者针对采动岩体移动破坏特性,建立了将覆岩、采场围岩、表土层作为统一力学体系的动态力学模型,将矿山开采对岩体破坏视作一个力学的演变过程,据此建立了相应的理论体系和在三维条件下进行数值计算的方法,并获得了三项有自
主知识产权的新发明。
矿山测量与矿产经济
综合运用现代测绘技术及多学科知识解决资源开发技术与管理难题也是矿山测量学科发展的重要方向。
我国矿山测量科技工作者创造性地将资源条件评价预测、技术经济分析、开发开采决策连成一体,使矿山开采由经验决策向符合市场经济要求的科学定量的发展推进,产生了重大的社会经济效益。
基于资源价值理论及现行资源补偿费征收标准,通过理论分析和计算机模拟,给出了“三下”(水下、建筑物下、道路桥梁下)开采资源补偿费减征的理论依据,提出了“三下”开采资源回收难度综合评价模型、补偿费征收模型、合理采出率等有关参数的确定模型,研究了“三下”边界及压煤量、采出率快速准确确定方法,设计开发了“三下”开采评价与资源补偿费征收程序系统,为搞好“三下”开采及补偿费征收提供了理论与方法指导。
基于现行放顶煤开采采出量及采出率确定方法,推导出了这种工艺采出量及采出率计算值的误差估计模型,为放顶煤开采采出量及采出率的测算标准制定提供了依据及途径。
十多年来,我国矿山测量科技工作者将测绘与矿山生态学、土地经济学、环境科学、土壤学有机给合,开拓出了矿区土地复垦和生态环境重建方向,使土地复垦正由过去单一的土地整治向生态重建过渡,改变了过去只重工程复垦而轻视环境效应的现象。
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