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煤矿测绘论文8篇

时间:2023-02-05 14:33:10

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇煤矿测绘论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

煤矿测绘论文

篇1

【关键词】测绘工作;遥感测绘;应用

1 遥感技术发展概况

从20世纪50年代开始,遥感技术就已经步入人们的视野,第一颗由苏联发射的人造地球卫星就是凭借遥感技术而取得成功。截止到目前,遥感技术已谱写了半个世纪的篇章,纵观今天的遥感技术,已经不再应用于人造地球卫星领域,多种应用在航天飞机卫星运转、发射、检测以及环境方面的遥感技术提供更为客观、真实的数据。现阶段,我国测绘工作具体涵盖资源测绘、地质勘测以及环境检测等方面,由于遥感技术的显著性效果,在此行业中被普遍应用。

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

遥感技术具有获取数据资料范围大、获取信息的速度快,周期短、获取信息受条件限制少、获取信息的手段多,信息量大等特点。航空遥感具有技术成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、适于大面积地形测绘和小面积详查以及不需要复杂的地面处理设备等优点。缺点是飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。但作为一种探测和研究地球资源与环境的手段,仍是方兴未艾、不可取代的。

2 测绘工作中遥感技术应用现状分析

2.1 测绘遥感应用不够广泛

在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。

2.2 遥感工作资金造价高

在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。

2.3 遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。

3 完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。

3.1 遥感技术在测绘工作中的应用

现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。

3.1.1 跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。

3.1.2 与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。

3.1.3 遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。

3.2 加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。

3.3 大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。

3.3.1 利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。

3.3.2 提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。

4 结束语

总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。

参考文献:

[1] 覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2012,(08).

[2] 庆斌,韩金芳,马丽新,等.现代测绘技术在工程地质测绘中的应用[C]//第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选.2010.

篇2

关键词:测绘工作 遥感测绘 措施

中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)03(c)-0030-01

从20世纪50年代开始,遥感技术就已经步入人们的视野,第一颗由苏联发射的人造地球卫星就是凭借遥感技术而取得成功。截止到目前,遥感技术已谱写了半个世纪的篇章,纵观今天的遥感技术,已经不再应用于人造地球卫星领域,多种应用在航天飞机卫星运转、发射、检测以及环境方面的遥感技术提供更为客观、真实的数据。现阶段,我国测绘工作具体涵盖资源测绘、地质勘测以及环境检测等方面,由于遥感技术的显著性效果,在此行业中被普遍应用。

1 遥感技术发展概况

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

2 测绘工作中遥感技术应用现状分析

2.1 测绘遥感应用不够广泛

在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。

2.2 遥感工作资金造价高

在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。

2.3 遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。

3 完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。

3.1 遥感技术在测绘工作中的应用

现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。

(1)跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。

(2)与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。

(3)遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。

3.2 加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。

3.3 大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。

(1)利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。

(2)提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。

4 结语

总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。

参考文献

[1] 覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010(5).

篇3

1 遥感技术发展概况

所谓的遥感技术,主要是指利用相关设备对遥远的事物进行监测,从而获取信息及感知的有效方式。其中,传感器这项装备可以说是遥感技术最为关键的设备。利用传感器自身的传播性能,遥感技术感知附近及地面事物,在经过确定及筛选之后,获得有用的数据,同时再将这些信息与数据利用传感器传递到地面,采用分析法与计算机技术对其进行系统的比较,最终得出较为全面、客观的信息。此外,遥感技术渗透了计算机科学、地球科学、测绘科学及地球科学等学科知识,结合了各个学科的优点,整合而成的一项高端、先进而又精确测绘技术。

2 测绘工作中遥感技术应用现状分析

2.1 测绘遥感应用不够广泛

在我国,在所有的测绘工程项目中,遥感技术是完成任务目标的必备手段,可见,具有十分广阔的发展前景,技术的水平与领域也随之不断延伸。然而,由于人们习惯和观念,对遥感技术存在一定陌生感,导致其推广受限。

2.2 遥感工作资金造价高

在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。

2.3 遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。

3 完善遥感技术在测绘工作中应用的策略及其具体做法

随着时展,遥感技术也被广泛应用于各个测绘工程项目中,遥感信息技术的漏洞与不足也愈加明显,而完善遥感技术手段、加强其宣传力度以及提高技术水平可以说是普及遥感技术的主要方式。

3.1 遥感技术在测绘工作中的应用

现阶段,遥感技术在我国测绘工程项目中应用较为广泛,因为遥感技术相比传统的测绘工具,其优势更为明显,避免了很多容易出现的测绘漏洞。

(1)跟传统的测绘技术相比,遥感技术发生人为干预的情况较少,可以客观、全面的将监测区域的情况反映出来。而若是采用传统的方式进行测量,极容易出现误差偏大或误差累积等现象。而不得不说,遥感技术的测量数据比较真实、准确。譬如说:在矿区资源的定位和监测上,可以通过遥感技术来确定煤矿资源的具置,避免以为内不科学开采威胁生命或资源浪费等问题。

(2)与传统的测绘方式不同,遥感技术能够动态实时、全方位、全天候的进行工作,这可以说是遥感技术最为显著的特点,它以全球定位系统作为后盾与支撑,在完成空间定位与导航工作之后,能够实时监测区域的实际情况。

(3)遥感技术发展至如今,应用范围已经极为广阔,它可以迅速了解所在区域的地质特点、资源所在地以及地理情况,从而获取全面、精确的数据。

3.2 加强对遥感技术深度研究,拓展应用领域

可以说,在地质调查这项工作中,应用遥感技术不仅是社会经济发展的急迫需要与客观要求,从事物本身出发来看,也是十分必要的。就我国目前的发展态势来讲,遥感技术的发展前景极为广阔,应进一步以研究遥感技术为出发,提高其精度、准确度以及宣传力度。首先,加大资金的投入力度可以说也为遥感技术的深入研究工作做出了贡献。我国必须以进一步开发遥感技术为核心,以强国为目标从而不懈努力。除此之外,我国还需提高思想认识与观念意识,增加遥感技术的覆盖范围,加大资金扶持力度,解决当前各大测绘工程项目应用遥感技术而遭遇的一些难以解决的问题,拓展其技术领域。其次,相关部门也应重视起来,加强对遥感技术的推动、深入研发与鼓励,可制定一系列优惠政策来促进遥感技术的应用及普及。

3.3 大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

只有在大力推广工作中,才能充分的显示遥感技术对测绘工作的适应力与优势。现阶段,不少应用遥感技术的测绘工程项目已经发现遥感技术高超的环境适应力以及技术优势,譬如谁:能够勘测不同地形,实现对地质灾害、气象灾害以及火灾等的全程监测,获取真实的数据,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大的贡献,适合监测不同地形,可实现对地质灾害、气象灾害以及火灾的全程监测,从而获取有效的数据信息,为建立灾害防御制度以及我国灾害研究做出了巨大贡献,所以,增加遥感技术的覆盖面积以及普及程度势在必行。

(1)利用遥感技术来降低项目工程的测绘造价,实现遥感技术在各行各业的实用度。只有降低资金成本,让更多和项目去接受,而不是目前集中在几个重点项目上。

(2)提高遥感技术的空间分辨率也将有利于遥感技术的普及。早期遥感技术受分辨率限制,较多应用于宏观的检测,而当前由于新工作思路的拓展,遥感技术与地质的符合程度越来越高,受距离的限制也越来越小。但是相关人员在改善工作思路,加大遥感技术地质检测水平上还需进一步努力。

4 结语

总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。

参考文献

篇4

【关键词】煤矿测量;地面测量;井下测量;工作流程;测量精度

煤矿测量的主要任务是在煤矿勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段进行测量,对矿区地表面的地形进行测绘,对地下的巷道布置和采掘方向测量定向,为煤矿设计、生产运营提供依据。煤矿测量包括地面测量和井下测量两部分。煤矿地面测量与常规测量方法相同,控制测量一般使用静态GNSS测量或GPS(CORS) RTK方法;地形图碎部测量多使用全野外数字化测图方法,使用GPS RTK结合全站仪进行测量 ;由于免棱镜全站仪或地面三维激光扫描仪可以进行远距离非接触测量,对于测量人员难及区域及危险区域有较大的优势;矿区地面沉降监测一般使用S05型号的高精度电子水准仪按照二等水准精度要求测量。受观测环境影响,GNSS技术无法在井下测量中应用,井下控制测量一般采用全站仪导线方法;受到累积误差影响,很多时候需要加测陀螺边。可以看出,在煤矿测量中,对于不同的工作,需要有针对性的采用不同的测量方法,在满足测量精度要求的情况下,选用合适的测量方法,可以提高测量工作效率,节省大量的人力物力。

1 煤矿地面测量工作

1.1 控制测量

1.1.1 平面控制网布设要求

煤矿地面控制网是煤矿测量的基础和依据,要统一规划、综合考虑:从当前需要和长远要求两方面决定控制点的精度和点的密度;充分顾及煤矿的地质和开采情况,使主要控制点尽可能长期保存。由于采用国家坐标系很多时候无法满足投影长度变形值不大于2.5cm/km(即1/40000)的要求,需要建立独立坐标系。独立坐标系的建立方法如下:

(1)采用选取矿区中央子午线的方法,建立独立坐标系;

(2)采用选取矿区抵偿高程面的方法,建立独立坐标系;

(3)以上方法无法满足投影变形要求时,采用综合选取矿区中央子午线和抵偿高程面的方法,建立独立坐标系。

1.1.2 工程实例

某煤矿测区范围约10平方千米,工期紧任务重,使用静态GNSS测量方法布设E级控制网作为首级控制网。

(1)设计依据:

设计主要依据《工程测量规范》(GB50026 2007)、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2009)。

(2)控制网网型布设及测量精度

控制网共28个点使用边连式方法布网(如图 1所示),其中联测已知控制点3个,采用 5台GNSS接收机、按照E级GNSS控制网要求观测,控制网的平均边长、点位中误差、最弱边相对中误差应满足相关规范及技术设计的要求。

(3)控制网选点、埋石

GPS点位选择方便,图形结构灵活,但考虑GPS 测量的特殊性,并顾及后续测量,选点时应着重考虑以下几个方面:

①站点之间最好通视;

②点周围高度角15°以上不要有障碍物;

③点位尽量避开高压电线、大功率无线电发射源;

④点位应选在交通方便、视野开阔、易于保存、有利扩展的地方;

⑤选点结束后,现场浇注混凝土桩作标石,并认真记录。

(4)GNSS控制网外业观测方法及要求

根据GNSS作业调度表采取静态相对定位法进行观测。观测时严格执行相关规范要求,各项技术参数见表1。

图1E级GPS控制网控制点分布及网型布设图

表1GPS 测量外业观测技术参数

技术参数项目 要求 技术参数项目 要求

几何图形强度因子 ≤6 卫星高度角/° ≥15

数据采样率/s 20 平均设站率 ≥1.6

有效卫星观测数/颗 ≥4 时间段长度/min ≥40

(5)GNSS测量的内业数据处理

GNSS网数据处理为基线解算和网平差2个阶段。解算前对原始观测数据进行预处理,剔除观测质量不好的数据,对不理想的解算成果采用改变卫星高度角、删除观测值残差比较大的时段、选取不同的参考卫星等方法进行干预,并重新解算。三维无约束平差的目的是检查基线向量的内符合精度、系统误差和粗差,评定GPS控制网的内符合精度,选择控制网中间区域控制点的WGS84坐标为起算数据,进行三维无约束平差,并进行精度统计。最后使用3个已知控制点进行约束平差,经统计,最弱边相对精度为1/108000,最弱点位中误差为±0.8cm,均满足《工程测量规范》、《全球定位系统(GPS)测量规范》的要求。

1.2 全野外数字化测图

在煤矿的勘查设计阶段需要大比例尺地形图。目前大面积大比例尺地形图可采用航空摄影测量,该方法测量效率高,成本低;但大部分煤矿范围较小,对于小范围区域,一般使用作业时间更加灵活、作业方式多样的全野外数字测图方法。

目前全野外数字化测图一般使用GPS RTK与全站仪结合的方法。对于满足GPS RTK的区域,可以直接使用GPS RTK进行测量;不能满足GPS RTK测量要求的区域,可以使用GPS RTK布设图根点,使用全站仪进行测量,为了便于全站仪测量,RTK布设的图根点一般以控制点对的形式出现;经过内业成图,质量检查后最终得到大比例尺地形图。

使用GPS RTK进行测量时,由于测量精度随着流动站到基准站距离的增大而降低,需要控制RTK的作业半径。另外由于RTK的置信度达不到100%,可能存在粗差,需要测量已知点,进行精度检核,保证成果可靠,满足精度要求。

使用全站仪进行碎部点数据采集时,应严格注意输入测站点与后视点。外业测量时,应详细记清测点点号、点的属性、连线关系。全站仪测距精度较高,但在野外测量时,不能盲目扩大测程及测站的覆盖范围,由于测角误差不可避免,因此应严格注意仪器的对中、整平、后视瞄准的精度。数字化测图等高线的勾绘完全取决于野外的测点,在地貌测绘时,立尺员应合理选择地貌特征点,并认真观察地形,复杂地区应简单绘制地形草图,以便勾绘的等高线更加符合测区情况。

工程实践表明,只要采取严格的质量控制,GPS RTK可以达到厘米级精度,平面精度可以优于±2cm,高程精度可以优于±5cm;作为传统测绘仪器,全站仪精度稳定可靠。GPS RTK与全站仪结合,满足全野外数字化测图精度要求。

1.3 地面三维激光扫描测量

地面三维激光扫描技术的工作原理,即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲,再通过两块反光镜有序快速旋转,把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离,并且编码器还会测量脉冲的相关角度,最终得到目标的真实三维坐标。

地面三维激光扫描的主要工作流程包括:前期规划设计、野外扫描工作、内业数据处理、质量检查等步骤。前期规划设计主要完成现场踏勘、控制点及扫描站点布设等工作;根据地形特点,确定扫描分辨率,保证获取的数据既不缺失,又不过度冗余,每测站扫描结束后现场检查数据,判断是否有遗漏扫描区域,检查标靶的采样率是否符合要求,检查无误后对每一测站的扫描数据进行命名,包括测站名称、扫描顺序等,然后保存;内业数据处理包括点云数据滤波、平滑、不同站点间数据的配准及融合及地形地物提取绘制工作;完成后,需要使用传统测量方法对扫描结果进行精度检查。

使用全站仪等常规测量方法检查,以全站仪测量数据为真值,计算地面三维激光扫描的测量精度,平面中误差为±4.2cm,高程中误差为±6.1cm。地面三维激光扫描仪采用“面式”测量方法,精度较高,且测量速度快,劳动强度低,无需接触即可进行测量,在难及区域及地形复杂区域的地形测量项目中,具有明显的优势。

1.4 高精度水准测量

在进行煤矿矿区采煤塌陷监测时,一般使用高精度电子水准仪(S05)按照二等水准测量要求进行观测。基准点需要布设在变形范围以外的区域;为了测量方便,工作基点一般布设在测区附近;监测点一般垂直于工作面或巷道布设。测量时需要严格执行《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)。进行二等水准测量时需要注意检查i角。项目开始前、测量中、结束后均需检查电子水准仪的i角,并尽量控制前后视距相等,减弱仪器i角对水准测量精度的影响,保证成果的可靠性。

进行高等级水准测量时,应注意以下问题:

(1)观测前30min,应将仪器置于露天阴影下,使仪器与外界气温趋于一致,设站时,应用测伞遮蔽阳光。

(2)每一测段的往测与返测,其测站数均应为偶数。由往测转向返测时,两支标尺应互换位置,并应重新整置仪器。

(3)对于数字水准仪,应避免望远镜直接对着太阳;尽量避免视线被遮挡,遮挡不要超过标尺在望远镜中截长的20%;仪器只能在厂方规定的温度范围工作;确信震动源造成的震动消失后,才能启动测量键。

众所周知,S05型电子水准仪测量精度高,观测结果稳定可靠,完全可以满足煤矿矿区塌陷监测精度要求。

2 煤矿井下测量工作

2.1 全站仪井下导线测量

煤矿井下贯通测量多使用全站仪导线的方法。以某煤矿巷道贯通为例,介绍全站仪导线的精度及质量控制方法。

2.1.1煤矿井下贯通测量方案介绍

巷道贯通工程属一井贯通,巷道沿煤层底板掘进,井下控制测量按15″级导线的精度要求施测,测量仪器选用尼康452防爆全站仪。其中角度测回差不大于12″,边长一测回内读数较差不大于10mm,单程测回间较差不大于15mm,往测和返测边长水平距离的互差不大于边长的1/6000。

2.1.2全站仪贯通测量误差预计

井下导线测角中误差为±15″,全站仪测距标称精度为±(2mm+2ppm)mm,全站仪测角中误差为±2″。本贯通误差预计重点考虑贯通点K在水平重要方向X′轴上的误差预计。根据误差传播定律,水平方向上的误差主要由导线的测角误差和测距误差引起的。由误差预计结果得出:贯通点K在水平重要方向上的预计误差为0.158 m,小于规定的允许偏差0.3m;由此可见,根据±15″精度井下导线网,使用测角精度2″、测距精度±(2mm+2ppm)mm的全站仪可以满足贯通测量要求。

2.1.3 贯通测量的精度

本开拓工程成功实现了贯通,经实测纵坐标闭合差为0.105m,横坐标闭合差为0.176m,远小于相关规范及技术设计要求,精度可靠。

2.2 陀螺仪全站仪定向

陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器,采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪可以通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量获得地球的北向信息。

陀螺全站仪定向采用中天法进行观测,定向程序为:(1)先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回,计算出3个C值,取平均值作为当地本仪器C值,在一定时期内,50km范围内可以使用同一C值;(2)在地面已知边上观测3个测回,计算仪器常数;(3)在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角;(4)返回地面后,在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角,再求得三个仪器常数。根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度,确保陀螺定向成果的可靠性和精度。

目前陀螺仪精度较高,精度可以优于20″,在井下测量中加测陀螺边,可以提高井下导线测量的可靠程度。

3 结束语

煤矿测量工作涉及地面测量及井下测量两部分。其中地面测量常用GNSS控制测量、全野外数字化测图、地面三维激光扫描测量、高精度水准测量等方法,井下测量常用全站仪导线测量、陀螺定向等方法。井上测量项目中,在国家坐标系无法满足精度要求情况下,可以建立独立坐标系,选点、埋石及网型设计必须遵循《工程测量规范》及《全球定位系统(GPS)测量规范》的要求,平差后需要进行进度统计,检查能否满足技术设计及相关规范的要求;全野外数字化测图一般使用GPS RTK与全站仪相结合的方法,GPS RTK测量时,需要采取必要的质量控制措施并做好精度检查统计;地面三维激光扫描可以快速的获取海量的点云数据,经过数据处理后可以进行三维建模,成果直观形象;在煤矿塌陷观测时,一般使用S05型号高精度电子水准仪,测量时需要严格执行《家一、二等水准测量规范》的相关规定,且需注意仪器i角、测站等问题。井下测量时,井下贯通测量前需要根据导线长度及仪器的精度,进行贯通误差预计,贯通后需要进行精度检查,验证精度预计的结果;使用陀螺仪定向,加测陀螺边,可以提高井下导线测量的可靠程度。工程实践证明,只要严格执行相关规范要求,做好质量控制,落实检查制度,以上方法完全可以满足煤矿测量工作的精度要求。

参考文献:

[1]GB 50026-2007.工程测量规范[S].

[2]GB/T18314-2009. 全球定位系统(GPS)测量规范[S].

[3]尚亮,赵春阳. GPS 在矿区地形控制测量中的应用[J].地理空间信息,2012(2).

[4]孙伟,乔炜.武汉市轨道交通4号线二期工程GPS控制网的建立及精度分析[J].测绘工程,2011(6).

[5]宁黎平.GPS RTK技术在矿区控制测量中的应用[J].测绘科学,2009(4).

[6]马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉:武汉大学硕士学位论文.2005年.

篇5

关键词:公路;前期;测绘;应用

中图分类号:X734文献标识码: A

1、公路工程测绘工作要求

工程的建设说到底是与社会以及经济利益紧密相联系的。在进行工程建设之前首先要进行工程测绘工作,特别是道路、桥梁、隧道的建设,更加需要测量工作来保障工程能够顺利的进行。在施工之前需要测绘人员在建设地点进行实地考察。测绘人员需要对工程所处的地质环境等条件有充足的了解,再结合当地的历史地质资料进行考察。当上述的事情做好以后将数据汇总并对地质环境进行判断,考察施工现场是否稳固,是否能支撑起工程施工的建设,为工程建设范围的路线提供依据,比如在设计铺设路线的时候需要尽可能节约成本,我们首先需要要对路线的地质环境进行勘测,然后绘制地形线条图,对图上的线路进行测量,按照收集来的数据进行路线铺设的定制,对于设计好的路线平面图和路线纵断面图、路线横断面图也应该在图纸上标注出来,如果路线需要穿过河流也要将河流两岸的地形图绘制出来,需要架设桥梁的话也要测量两岸的距离制定合适的桥梁中轴线,测定桥轴线的长度及桥梁所处的河床断面,要对桥位处的河水比降的数据进行测量,方便进行桥体结构和铺设线路的选择,当遇见山体而又无法采取避让的路线时,这时就要开通隧道了,按照规定绘制出隧道设计图,为将来的隧道修建做准备。

2、公路工程测绘技术的发展

现代测绘工程技术也需要做出改变,它与传统的测绘方法有几点不同:传统的测绘技术设计方法是按照规则来进行的。而现代测绘技术设计方法与之不同,它需要借助计算机来对设计进行改进,而且对设计方法的改进是在不断的变化中的,因为新科技带来新的设计思路会对现代测绘工程技术产生深远的影响,再加上现在需要测绘的地质条件越来越复杂,导致其公路的测绘需要大量的数据来支撑。外加现代测绘工程技术引入了新的获取数据的方法,所以这些数据的储存、传输和管理对工程设计的质量有着相当重要的作用。现在学科的种类越来越多,其分类也是有多种的,要想一个人掌握测绘技术方面所有的知识不是现实的。所以现代工程测绘需要多种专业领域的人才一起协作才能更好的完成。

3、几种测绘技术在公路施工前期的具体应用

3.1、遥感技术

遥感技术利用的是光学测量原理,可见光可以扫描地理空间形态,卫星或航空器将这些扫描数据收录到信息处理系统中,经过短时间处理把数据信息转化成实景地形图片、通常情况下,利用航摄照片和地面控制测量工作的配合,为公路工程的勘测设计等工作提供各种照片平面图和地貌信息,为选线和纸上定线提供有力依据;利用航摄照片得到的丰富地面信息资源,可以构成航测立体光学模型,再经过立体观察、判释和实地调查等工作就可以在立体模型上选取路线,同时还可以为工程设计提供地质、水文等很多有关资料;利用解析摄影测量技术和数字摄影测量技术,计算机直接生成被摄区域的大比例等高线地形图和地形三维坐标数据,这些地形图和数据为公路工程的设计和勘测提供原始地形数据。

3.2、检测预报技术的实际应用

检测预报技术现阶段在公路工程前期主要是运用高边坡三维摄像成图系统将边坡岩体结构数据化,三维立体可视化,以便对边坡岩体的稳定性和发展趋势进行分析。检测预报系统对边坡线路的选取也有很大作用,减少线路以后因塌方造成损失的风险。

3.3、钻探与重型勘探技术的实际应用

近几年来钻探和重型勘探技术在公路测绘中的应用越来越多,对公路测绘工作帮助很大,并且随着我国科技的发展也在不断得到改进和创新。对于我国公路工程中的测绘工作,使用先进的钻探和重型勘探技术可以大大提高工作效率,缩短测绘周期,保证测绘成果的质量水平。当前在我国应用最广泛的钻探和重型勘探技术是金刚石绳索取芯钻进技术。其先进性在于可以在不提钻的情况下利用专用钻杆内的绳索将装有岩芯样品的内管提取到地面,这样在复杂的地层可以减少回钻次数,以防止发生孔洞坍塌、掉块,减少岩蕊之间的对磨。在软弱夹层取样时同样可以保障岩蕊的质量。利用专用的粘结剂可以使插入的钢管与含软弱夹层的岩蕊凝结为一体,不仅可以将弱质夹层完整地取出,而且还可以基本保持原状结构。

2.4、瞬变电磁测量技术的实际应用

瞬变电磁技术(TEM)属于时间域电磁感应方法,它的工作原理是通过不接地回线或接电极发送脉冲式一次电磁场,然后再利用线圈或接电极观测由这个脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的时间和空间分布,从而得到被测区域地质情况。瞬变电磁测量技术是通过收集各个测道的瞬变感应电压并换算成视电阻率、视深度等参数,然后再经过滤波、时深转化、绘制各参数图件等步骤,确定被测区域的地质情况。此法比较适用于地形条件比较复杂的山区公路隧道的测绘,它还拥有操作简便,精确度高等优点,并且已经在这些区域取得了良好的效果。近几年来随着我国高速公路的迅速发展,许多高速公路不可避免地要经过煤矿采空区。在高速公路的测绘实践当中,瞬变电磁测量技术在煤矿采矿区域的应用取得了显著效果,它能够很直观地反映出地层深处的地质信息,而且划分详细,勘测的深度比较大。

3.5、全球定位系统的实际应用

GPS定位技术是指通过导航卫星传递测绘信息的处理系统,这种测绘技术的操作程序很简单,可以实现地理环境的实时监控和测量。导航卫星的测绘数据可以表现出两种处理形态:静态测量,可以测量地形角度、距离、水准等多个参数信息;动态测量,通过2台以上接收器观测地理空间变化形态,观测到的数据存在一定差异性,工作人员可以根据这个数据差异精确的测算出地理空间变化的坐标数据、平差数据、变形数据等、CPS技术在工程监测、地理变形控制、隧道工程测量方面有着突出贡献,可以协助国家土地管理局创建精密、高效的地理收测才空制网.

3.6、RTK技术

公路选线时,应减少农田占用量、减少房屋拆迁量,依据勘测设计的规范行事。为使中线的选用达到要求,保障道路中线的精确性,可采用RTK技术,以RTK接收机为流动站,隔一定的距离收集相关数据,以另一个已知点作为参考,准确定位重要物质,把得到的数据输入接收机后,就可以利用CAD软件选线。传统的放样方法很多,如全站仪边角放样、经纬仪交会放样等,效率不高,难度偏大。如果采用GPSRTK放样技术。只需输入点位坐标,靠接收机的提醒能到达任一放样点,不但快捷方便,而且精确度也高。

总言之,目前我国的公路工程中依旧存在着很大的问题。因此在以后的工作中,我们为了能够更准确、全面地掌握公路建设路线的地质情况。就必须在公路工程的施工前期不断地研究、改进,应用更先进更准确更经济的测绘技术,以此保证我国公路工程整体施工质量。

参考文献

[1]李志刚.测绘技术在公路勘察中的应用[J].江西建材,2014,21:165.

[2]孟杰.GPS技术在公路工程测量中的应用研究[J].中国科技信息,2014,Z2:69-70.

[3]杨海峰.公路工程中工程测量技术的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,05:412.

篇6

关键词;测绘技术; 地籍测量 ;应用

一.测绘遥感应用现状

1测绘遥感应用不够广泛

从遥感技术的发展来看,其发展前景比较乐观,而且技术的应用领域和应用水平不断在拓展。但是就当前遥感技术的应用现状来看,依然面临着不少问题,最主要的就是实际应用范围不够广泛,遥感技术在当今依然是一项不为人所熟知的测绘技术。这个问题主要表现在当前的测绘工作,比如地形地质勘测、工程勘探等还是习惯采用传统的测绘技术,对于遥感技术还比较陌生,对其应用就更加受限制,观念上的制约以及对遥感技术的不熟悉制约了遥感技术在更多的领域发挥其作用,也不利于遥感技术的大力推广。

(1)当前的遥感技术功能已经波及到许多勘测领域,其全天候、实时性以及监测数据受人为干预较少的优势是传统人工测绘技术难以达到的,测绘数据的精度高、误差较少等也会大大提高监测数据的科学性和实用性,如果许多测绘领域依然采用传统的测绘手段,遥感技术的功能就难以全面体现,将不利于遥感技术的深度开发,挫伤遥感技术研发的积极性

(2)遥感技术应用不广泛也不利用空间信息技术的发展和应用。遥感技术是以空间信息技术为基础的,他体现了空间信息技术在现代空间勘测和开发中的诸多优点,并且是对空间信息技术功能的具体体现和延伸。遥感技术需要GPS技术进行空间导航和定位,这直接影响着遥感技术定位和勘测的精度与准确性。

2. 遥感工作资金造价高

在实际工作当中,有些测绘项目因为遥感技术价格高等问题望而怯步,随着近几年来计算机技术以及遥感技术的快速发展,促成遥感技术由最开始的理论层面正式步入实质阶段,其具体的环境资源、灾害监测、地质勘探以及地理测绘方面的检测功能逐渐明显。但是,仍然遥感技术造价高、花费大等特点仍然制约了其发展。此外,在我国,遥感技术主要应用在一些重点研发的科研项目上,譬如说资源勘探、环境污染以及地址灾害等方面,而用于煤矿开采或工程地址检测方面的则少之又少。

3.遥感信息源空间分辨率较低,应用水平较低

遥感技术在环境污染检测以及地质灾害勘测方面的优势将会促进我国环境保护失业用户地质灾害研究事业的长远发展,所以,从某种方面来看,提高遥感技术信息员的空间分比率,在测量水平、覆盖范围、以及信息数据准确性方面有着不容忽视的作用。

二.测绘技术在地籍测量中的应用

1. 地籍测量中应用摄影测量技术

传统地籍测量获得的数据通常是不准确的,并在一定程度上影响测绘质量,所以为了提高数据的准确性,现代地籍测量需要利用摄影测量技术。这种技术具有非常简单的操作,极易被测绘人员掌握,在测量过程中几乎不会受到外界的干扰,因此,相对容易获得准确数据。另外,还可以实时更新摄影测量获得的数据,其提供的信息量很大,也具有相对突出的几何特点,具有清晰直观的数字,非常容易读取,避免通视造成的影响。可是这种技术也有缺点,因为在进行地面摄影期间,前面的物体对后面的物体有一定的遮挡作用,增加了摄影的难度。如果摄影在空中进行,利用飞机运载航空摄影机,可是飞机不能保持严格规范的水平度,影响曝光。可是,在应用先进技术之后,则能够有效解决这些弊端,提供更加准确的数据给地籍测量。

2.地籍测量中应用数字摄影测量和遥感模式

地籍测量应用数字摄影测量和遥感模式是一种发展趋势,其空间摄像信息方式使用更多的传感器和瓶体,向多时相和高分辨率发展。高分辨率的卫星遥感影像提供空间信息获取的主要数据。目前,有很多手段能够获得数据,促使地籍测量线划图和各种专题的地籍图更易获得。此外,地籍测量应用卫星遥感技术可以实时监测利用土地资源的情况,为地籍测量提供更加及时的信息。因为地籍测量要求很高的精度,数据采集设备应用数字摄影测量能够获取大比例尺的航空像片,接着通过对应技术分析像片,以获得其中的地籍数据,然后将其空三加密确定为控制目标点,利用专门软件处理数字摄影测量的数据,为地籍内外的测量作业提供便利。以这种模式获得的地籍图能够体现出丰富的信息,实时性也很强,既具有线划地图的几何特点,也具有数字的直观特点,还对地籍图的界址点有完善作用,不会受到通视条件的影响,将不包含GPS像控以及地籍权属调查的所有工作完成,降低劳动强度,提高工作效率,能够获得很好的发展。

3.应用遥感技术开展地质调查是相当必要.也是社会经济发展的客观要求和需要。就当前社会发展状况来看,遥感技术的应用有着广阔的发展前景,相关人员要从加强遥感技术深度研究这一方面出发,提高遥感技术的测量精度,进一步拓展其应用领域。(1)国家相关部门要加强对遥感技术开发研究的鼓励和推动,采取相关措施推动遥感技术的普及和应用。比如,利用政策优势,鼓励相关部门在开展测绘工作者运用遥感技术,将遥感技术从示范性试验阶段推动到大范围应用普及阶段,使遥感技术能够真正发挥其技术的优越性,对传统测绘手段进行革命性的改造和开创。这将会大大推动遥感技术与实际测绘工作的联系水平,不仅有利于遥感技术发挥其测绘水平上的优势,更有利于在实践中发掘遥感技术的弊端,从而推动遥感技术在实践中不断完善和发展。(2)加大对遥感技术的资金投入也是深度研发遥感技术的关键举措。一项技术从开始研发到投入使用要历经漫长的过程,遥感技术从最初出现到现在也已经经历了将近半个世纪的时间,我国也逐渐成为遥感技术大国。但是仅仅如此是不够,我国必须向着遥感强国的目标前进,因此加强技术的深度研发是极其必要的。

4.大力推广遥感技术,加大遥感技术普及力度

遥感技术只有在大力推广中才能显示其技术的活力和对测绘工作的广泛适应力。当前遥感技术已经凸显出其难以比拟的技术优势和环境适应力,比如,能够适用各种复杂地形的勘探工作,能够实现对火灾、气象灾害、地质灾害过程的实时检测,动态获取相关数据,为开展灾害研究和建立灾害防御体系提供便利等,因此必须要大力推广遥感技术,提高普及程度。

三 结束语

总之,在当今的测绘工作中,应用遥感技术已经成为社会发展的必然趋势。随着计算机的普及与科技的进步,遥感技术的覆盖范围将会大大增加,实现遥感工程司、灾害、气象、地质遗迹环境资源监测等项目,拓展遥感技术的应用范围,让其充分发挥自身优势,在灾害预防、社会发展以及国民经济上做出贡献。

参考文献:

[1]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2012,(08).

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关键词:工程测量学;贯通测量;误差预计;陀螺边

中图分类号:TD175.5文献标识码:A

Abstract: The coal mining will inevitably involve through projects,through engineering high precision and the most common approach to improve the accuracy is to add survey the top side.The precision of the edge of gyro directly decide the accuracy of the wire.At present,the gyro theodolite can not only be used to direct azimuth,but also to address the accumulation of accidental errors of the underground conductor wire,to improve the strength and accuracy of the downhole control. In particular, additional surveying a gyro side, the differences affect the postion accuracy, and thus there is the subject of the best position to select additional surveying gyro edge. In addition, the location of the encounter point also have a certain influence on the accuracy,so to find the location of the best encounter is also a great improvement of the accuracy.The first part of article discusses the ideal situation that the underground conductor regard as a straight wire.In the last of one , this article takes examples that prediction of the breakthrough error in Xing Fu coal mine ventilating shaft., discussing the best position of an additional gyro-side with the use of mathematical searching method andorientation of gyro-theodolite,comparing with the design of A and B to come to a conclusion.

Key words: breakthrough survey; error prediction; gyro-side; gyro orientation

0引言

贯通测量对采矿生产起着尤为重要的作用,必须采取有效措施保证其测量精度。导线中加测陀螺定向边可以减少终点的横向误差。陀螺定向边加在什么位置,从而取得最优的成果,是本文要阐述的问题。

1 阜矿集团兴阜煤矿贯通误差预计

1.1 两井贯通概况

本文介绍兴阜煤矿南风井到提升斜井井下贯通工程的概况,由于井内地质构造复杂,以混合抽出式通风作为通风方式,并采取两井同时以全断面相向掘进的施工方法。

贯通导线示意图如图1:

图1两井贯通示意图

1.2贯通相遇点的最佳位置[4]

最佳贯通位置处的坐标系为图纸坐标系,即图纸左下角,横、竖轴分别为y、x坐标,、为地面和井下导线总个数。 地面导线顶点的重心在轴上投影[5] =544m

井下导线顶点的重心在轴上投影=344m

=75.69+116=119.69m

最后求得最佳贯通相遇点418.134m,即图上导线25-26边上一点。如图2:

图2最佳贯通位置示意图

2 兴阜煤矿改造风井通方案设计

确定最佳贯通相遇点后,本文设计A、B两套方案,A方案仅在风井处加测定向边,B方案还在风井与贯通点之间的最佳位置处加测一条陀螺边。基本思想为:两套方案在井上近井点布设、平面联系测量中采用相同的方法,只是在井下导线测量中采用二种不同的方法。各项测量的误差参数均根据《煤矿测量规程》中的限差规定反算求得。

2.1 A设计方案与误差预计

2.1.1近井点布设

采用GPS网测设地面控制点,选用E级精度测设两井口附近的近井点A、B,为保证GPS网图形精度,至少应以两个高级点为基础,保证精度的前提下根据本矿区实际情况,联测两个高等级控制点,采用边连接的形式。GPS网图形设计主要取决于用户的要求,经费,时间,人力以及所投入接收机的类型、数量和后勤保障条件等【2】【3】。

误差估算如下:

(1)

其中,—固定误差;b—比例误差系数;s —A、B两点距离;—近井点A和B之间的边长中误差 。

(2)

其中,—S边与贯通重

要方向x'之间夹角。

2.1.2井下导线布设

采用索佳SRX2型全站仪测角量边,标称精度测角,单棱镜精度。要求施测按《煤矿测量规程》有关规定,一般边长160m,各角度独立测量两次。

(1)测角误差(角度独立测量两次):

(3)

—井下测角中误差;

—K点与各导线点连线在轴上的投影长度,可以直接从误差预计图2上量取,其值见表1。

图2最佳贯通位置示意图

表1 投影长度统计表

(2)量边误差:

(4)—井下光电测距的量边误差,一般按仪器厂家给定的计算公

式确定;—导线各边与轴的夹角,其值见表2。

表2 夹角COS值统计表

(3)井下导线总误差:

(5)

水平重要方向上的误差预计。

a地面采用GPS测量误差引起K点在x'方

向上的误差

(6)

(7)

其中a、b含义 同(1)式;—两近井点连线S与贯通重要方向 轴之间的夹角。

b定向误差引起K点在方向上的误差:

改造风井陀螺定向的误差所引起K点的误差:

(8)

—井下导线起始点与K点连线在y'方向上的投影长度,可由预计图上直接

量得分别代入公式(7)得:

(9)

c井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差为:

d贯通相遇点K点在方向上的总中误差为:

K点在方向上的误差预计为:

2.2B设计方案与误差预计

由于实例中导线走向复杂,边长长度不一,不能适用前文所推导的加测陀螺边最佳位置公式。此方案与A方案的不同之处在于: 此方案随意加测一条陀螺定向边,其他条件

都相同,不做赘述,只说明井下导线布设情况。B方案贯通重要方向上总误差预计:

(10)

由于在风井和贯通点之间加测了一条陀螺定向边,将这段导线分成两段,则导线边i之前的重心为,B方案不同于A地方在于:

(11)

贯通相遇点K点在方向上的总中误差为:

(12)

—井下导线测角误差; —井下陀螺边定向误差;

—井下测角中误差;—各段导线点至本段导线重心点O连线在轴上的投影长度;—由加测陀螺边的末端点至导线终点的各导线点与K点连线在轴上的投影长度。井下导线量边误差,地面导线误差,陀螺定向误差和A方案误差相同,故只要求出此时的最小值时,此方案误差预计最小,即以不同导线边加测陀螺方向为变量,求此时极小值。下面利用EXCEL表格计算此式在加测陀螺边不同位置时总误差见表3。

表3 误差统计表

总误差随加测陀螺边位置不同的变化函数

如图4。

(13)

K点在方向上的误差预计为:

3 结论

在井下导线中加测一定数量的陀螺边,可以进一步限制导线偶然误差的积累,改善井下控制的强度和精度。结合阜矿集团兴阜煤矿实例,方案A在没有加测陀螺边的情况下K点在方向上的误差预计为,方案B在边22--23上加测一条陀螺边时,K点在方向上的误差预计为,精度提升19%,非常显著。结论适用于中短距离的巷道,对于较长距离的巷道或地下线状工程,可以讨论加测两条或更多陀螺边最佳位置,从而提高贯通工程的测量精度。

图4 误差变化图

参考文献

[1]中华人民共和国能源部.煤矿测量规程[Z],1989.

[2]中华人民共和国建设部.工程测量规范[Z],2008.

[3]胡振玉.测绘学基础[M].北京:教育出版社,2003.

篇8

【关键词】井下控制测量;采区测量;技巧;陀螺全站仪;三维激光扫描

1 引言

煤矿井下测量工作主要包括井下平面控制测量、井下高程控制测量、采区测量等,与设计、施工紧密相联,起着承上启下的作用。井下测量的空间是各种巷道与采掘场所,由于巷道狭窄,加之各种管道、车辆乃至行人、风流等都在其中通过或活动,必然对测量工作产生干扰或阻碍。由于井下测量特殊条件的限制,随着采掘工程的进展,受误差传播影响,井下测量工作可能存在误差越来越大的现象,这给井下测量工作带来了一定的难度。探讨井下测量方法,总结应用技巧,对于提升井下测量工作质量,提高工作效率,具有重要意义。

2 煤矿井下平面控制测量方法及技巧

2.1 煤矿井下平面控制测量方法

2.1.1 煤矿井下平面控制测量要求

根据测量内容,井下平面控制测量可以分为基本控制测量和采区控制测量两类,根据《煤矿测量规范》要求,都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线,其中基本控制导线分±7″、±15″两级,采区控制导线分为±15″、±30″两级。

煤矿井下基本控制导线的主要技术指标见表1。

2.1.2 煤矿井下导线点的设置

煤矿井下导线点可以分永久点和临时点两种。永久点应设在碹顶或巷道顶底板的稳定岩石中。所有测点应统一编号,并将编号明显地标记在点的附近。永久导线点应设在矿井主要巷道中,一般每隔300-500m设置一组,每组至少应有三个相邻点。有条件时,也可在主要巷道中全部埋设永久导线点。

2.1.3 煤矿井下导线测量

井下导线水平角观测,7″导线使用DJ2 型号仪器,采用测回法观测;15″、30″导线使用DJ6型号仪器,采用测回法或复测法观测,井下导线水平角测量作业要求见表2。

随着全站仪的广泛使用,目前已经实现了测角测距一体化作业,通过棱镜配合,可以方便的实现测距工作,即提高了测量的精度,又降低了劳动强度。

2.1.4 井下导线测量的内业计算

观测工作结束后,应及时整理和检查外业观测手簿,检查手簿中所有计算是否正确,观测成果是否满足各项限差要求等。确认观测成果符合本规程规定后,方可进行计算。

加入各项改正数后往返观测(或不同时间的单向观测)的水平边长的互差不超过限差时,取其平均值作为观测结果。

在煤矿井下平面控制测量中,导线的坐标方位角闭合差应满足《煤矿测量规范》的要求。

2.2 煤矿井下平面控制测量技巧

2.2.1 煤矿井下导线点的设置技巧

煤矿井下环境复杂,受到煤矿施工、开采、运输、通视条件等一系列因素的影响,煤矿井下导线点需要选在在易于保存、方便观测的区域,防治被破坏。

2.2.2 煤矿井下导线的观测技巧

全站仪具有测角和测距的功能,同时内置有大量的测量软件,测量人员只需进入坐标测量菜单,按仪器操作提示步骤进行测站设置、后视定向、仪器高觇高等量取并输入后,即可进行坐标测量,依此往前传递,即可测量得到各导线点的平面坐标及高程,这是测量人员常用的方法,该方法可直接测出每个点的三维坐标,不需进行导线的内业计算,但有不足之处。比如该方法测量导线,实际只测了半个测回水平角、垂直角、单次距离测量等,测量结果没有进行平差计算,而且测量过程中后视定向后所谓的坐标测量检核,其实只起到距离检核作用,若测站坐标和后视点坐标对调后是检查不出来的。因此该方法的测量精度较低,容易出错且难检查出来,在井下控制测量、贯通测量时,要求慎用该方法。

煤矿井下导线水平角测量时,由一个测回转到下一个测回观测前,应将度盘位置变换180°/n(n为测回数);多次对中时,每次对中测一个测回。若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中,每次对中应将基座旋转360°/n。在倾角大于15°或视线一边水平而另一边的倾角大于15°的主要井巷中,水平角宜用测回法观测。在观测过程中水准气泡偏离不得超过一格,否则应重新整平后重测。

2.2.3 煤矿井下导线延长测量技巧

基本控制导线一般应第隔300-500m延长一次。采区控制导线应随巷道掘进第30-100m延长一次。延长导线前,须对上次测量的最后一个水平角按相应的精度进行检查。

3 煤矿井下高程控制测量方法及技巧

3.1 煤矿井下高程控制测量方法

3.1.1 煤矿井下高程控制测量基本要求

在主要水平巷道中的高程点,应采用水准测量方法确定。在其它巷道中可根据具体情况采用水准测量或三角高程测量方法确定。水准测量应使用精度不低于DS10级的水准仪和普通水准尺进行。井下高程点应设在巷道顶、底板或两帮的稳定岩石中、碹体上或井下永久固定设备的基础上。也可用永久导线作为高程点。所有高程点都应统一编号,并将编号明显地标记在点的附近。高程点一般应每隔300~500m设置一组。每组至少由三个高程点组成,两高程点间距离以30~80m为宜。

3.1.2 煤矿井下水准测量的要求

井下每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定,往返测量高差的较差不应大于±50mm (R为水准点间的路线长度,单位km)。如条件允许,可布设成水准环线,其闭合差不应大于±50mm (L为水准环总长度,单位km)。

相邻两点间的高差,用两次仪器高(或其它方法)观测,其互差不大于5mm时,取平均值作为观测结果。水准测量高差的较差(或高程闭合差)不超过限差时,取往返观测的平均值(或按测站数进行分配)作为测量成果。

3.1.3 煤矿井下三角高程测量要求

煤矿井下三角高程测量仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次,互差不得大于4mm,取其平均值作为丈量结果。煤矿井下三角高程闭合差可按导线边长成正比例分配。复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。高差及高程计算取位至毫米。

3.2 煤矿井下高程控制测量技巧

由于井下高程控制点设置要求与导线点类似,故不再介绍高程控制点的设置技巧。

在煤矿井下测量中,由于控制点的设置问题,会经常出现倒尺测量的情况,记录时应注意,避免在进行数据处理计算时发生错误。与普通水准测量类似,井下水准测量同样需要严格执行《国家三四等水准测量规范》的各项限差及要求,在测量前进行水准仪的i角检查,在环境允许条件下,尽量保证前后视距相同,减小i角的误差影响。

同样,井下三角高程测量同样需要参照《工程测量规范》等相关标准规范的要求。三角高程测量的主要误差来源包括测距误差、竖直角误差、仪器高和觇标高量取误差等,在进行三角高程测量时,需要重点注意以上误差来源。

4 煤矿井下采区测量方法及技巧

4.1 煤矿井下采区测量方法

煤矿井下采区测量主要包括采区内的联系测量、次要巷道测量、回采工作面和各种碎部测量等内容。

目前采区控制测量主要根据地面已有控制测量成果,通过联系测量从两个斜井进行导入。采区内定向测量的测角、量边按采区控制导线的要求进行,两次定向结果之差不得超过14′。分水平(即分阶段)依次逐级定向时,同一水平两次定向测量结果之差不得超过14′/ (n为中间定向个数)。

次要巷道测量工作包括下列内容:

(1)测量巷道轮廓,绘制大比例尺巷道图。

(2)丈量巷道长度,验收巷道的进尺。

(3)丈量巷道断面的各种尺寸,验收巷道的规格质量。

(4)规定断层、煤层厚度变化等地质特征点和瓦斯突出点、涌水点的实际位置,并填绘到有关的图纸上。

在测量采煤工作面位置的同时,还要测出充填区和煤柱位置,煤层厚度和采高,以便计算采区煤量、反映各煤层间的采煤关系,检查资源的损失情况。当采煤工作面发生冒顶、火害或其他事故时,需对冒顶的位置、长度、宽度及火区的位置准确地进行测量并及时填绘到图纸上。对于综合机械化采煤工作面测量,根据矿井地质条件和开采即使程所提出的要求,考虑综合机械化开采的特点来进行。一般作业方法是:(1)监督综采机的位置。(2)检查综采机工作面的直线性。

4.2 煤矿井下采区测量技巧

回采工作面每月的测量次数,应能满足生产和回采率计算的要求,至少须测出工作面月末位置。回采工作面测量应以导线点为基础,采用的仪器、工具和施测方法应能保证测量工作面长度和进度的相对误差不超过1/200。测量回采工作面时,还要测出充填区和煤柱的位置、煤层厚度和采高等。

井下碎部测量可采用支距法、极坐标法或交会法等进行。

5测绘新技术在煤矿井下测量中的应用

5.1 陀螺全站仪在煤矿井下测量中的应用

5.1.1 陀螺全站仪简介

陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合在一起的仪器,采用陀螺寻北本体与全站仪共同配合来测定任意测线的陀螺方位角。陀螺仪相对于惯性空间有定轴性的特性,而地球相对于惯性空间有自转效应,因此在地球表面某一纬度φ处的陀螺仪就可以测量出相对于惯性空间的自转角速度ω,然后将地球的自转角速度分解为水平分量和垂直分量,其中水平分量ωn=ωcos?沿地球经线指向真北;可见,通过惯性技术测量敏感地球自转角速度的水平分量便可以获得地球的北向信息,这就是寻北仪工作的基本原理。

5.1.2 陀螺全站仪观测程序

陀螺全站仪定向采用中天法进行观测,定向程序为:(1)先在地面任意点上测定仪器当地的比例常数C值。观测6个测回,计算出3个C值,取平均值作为当地本仪器C值,在一定时期内,50km范围内可以使用同一C值;(2)在地面已知边上观测3个测回,计算仪器常数;(3)在井下待定边上用2测回测量陀螺方位角;(4)返回地面后,在原已知边上采用3测回测量陀螺方位角,再求得三个仪器常数。

根据以上测量成果来检验仪器的稳定性和测量的精度,确保陀螺定向成果的可靠性和精度。

5.1.3 陀螺全站仪在煤矿井下测量中的应用技巧

为了保证观测精度,测量时需要严格执行以下各项限差:(1)陀螺全站仪的C值测量互差不大于0.06;(2)仪器的悬挂带零位不能超过±0.5格,测量前后零位值的互差不得超过0.2格;井上下零位差超过0.3格时,应加入零位改正;(3)相邻摆动时间的互差不得大于0.4秒,间隔摆动时间的互差不得大于0.6秒;实践总结可以保证相邻摆动时间的互差不大于0.3秒,间隔摆动时间的互差不大于0.4秒;(4)两个镜位观测测线测前方向值、测后方向值。测前测后方向值的互差不得超过10";(5)测回间方向值互差不大于40"。

5.2 地面三维激光扫描技术在煤矿井下测量中的应用

5.2.1 地面三维激光扫描技术简介

地面三维激光扫描技术的工作原理,即由三维激光扫描仪内部的一个发射体发射激光脉冲,再通过两块反光镜有序快速旋转,把由发射体发射的窄束激光脉冲按一定次序扫过目标区域。通过测量每束激光从发射到物体表面反射回仪器的时间计算相关距离,并且编码器还会测量脉冲的相关角度,最终得到目标的真实三维坐标。软件处理后,便会输出实体建模。运用地面三维激光扫描技术,从事各类复杂、不规则的实景或实体三维数据的采集,快速重构目标的三维模型。

5.2.2 地面三维激光扫描的工作流程

(1)实地踏勘实际情况,制定合理的施测方案。合理布设扫描测站,划分地面三维激光扫描作业面,保证整体扫描无缺失,避免数据过度冗余,提高扫描效率。

(2)按照制定的施测方案计划进行数据采集工作。根据精度要求设置扫描分辨率,对于规则区域,采用较低的分辨率,不规则区域采用高分辨率扫描。

(3)对采集好的点云数据进行数据预处理,包括:点云的拼接、去噪以及统一坐标系统等工作;并进行数据处理,得到观测数据及三维模型等成果。

5.2.3 地面三维激光扫描应用技巧

根据作业现场周边环境,合理设置扫描站点,保证数据的完整性和准确性,减少工作强度。扫描站点不能离目标物体太远,也不能太近,尽量避免遮挡,选择合适的扫描站点既可以提高工作效率,又能保证精度。

利用地面三维激光扫描测量时,扫描完成后在现场初步分析数据质量是否符合设计要求,保证地面三维激光扫描采集的数据既不缺失,又不过度冗余。地面三维激光扫描的过程中避免人员走动,以减少异常点的出现。

6 结论

在煤矿井下测量工作开始前,应根据任务要求,收集和分析有关测量资料,进行必要的现场踏勘,制定经济合理的技术方案,编写技术设计书。在施测过程中,外业观测工作本身须有校核,或者进行两次。对起算数据、外业记录和计算成果均须经过严格的检查或对算。另外,陀螺全站仪、地面三维激光扫描仪等测绘新技术、新仪器的利用有利于提高煤矿井下测量的效率和精度,且能减轻劳动强度,相信随着测绘技术的发展和进步,煤矿井下测量将会更加智能化。

参考文献

[1]张高兴,陈敦云,杨增金.矿山井下全站仪导线测量方法的种类及其应用[J].矿业工程,2012(3).

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