金属矿山开采工程数字化测量体系构建

谢远锦

（江铜集团银山矿业有限责任公司，江西 德兴 334201）

矿山开采工程的测量是一项既具专业性又具技术性的工作，在测量的过程中需要各种先进的测量技术，当测量技术上出现问题，必定会影响到测量结果的准确性，从而影响矿山的开采。在数字化的时代背景当中，应当将计算机技术、网络通信技术等融入到矿山开采工程的测量当中，通过各项技术的加入，构成一个完成的数字化测量体系，从而提升矿山开采工作的效率和质量[1]。矿山开采工程数字化的测量技术，实质上是对三维可视化技术、空间信息技术、数字化绘图技术以及测量数据资料的数字化处理技术等现代化技术的融合，主要作用是对矿产资源的准确定位，提高开采工作的效率，并在数字管理上实现信息化、数字化的目的。

1 构建金属矿山开采工程数字化测量体系

1.1 数字化测量体系关键技术

金属矿山开采工程数字化测量体系构建所需的关键技术主要包括空间信息技术和三维可视化技术。空间信息技术主要是利用遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统构成的3S技术，在矿山开采工程的测量当中应用具有良好的时效性和先进性[2]。通过全球定位系统对开采位置进行测量可以明前提高测量的精确度和灵活性，且不需要考虑测量过程中测量点的通视问题，测量也不会产生误差的累积。利用遥感技术对测量信息进行扫描或投影等处理，对地表地物信息进行远距离的控制可识别，不仅可以使矿山测绘工作的精确度提高，同时还可以完成对矿山周围环境的监测工作，实现对金属矿山大面积的测量。利用地理信息系统，将矿山地理空间上的结构作为基础，并根据地理模型分析防范，以此为矿山的开采提供多种空间以及动态上的地理信息数据支撑。

金属矿山开采工程测量中的三维可视化技术主要是用来描述与理解矿山表面及地下各种地质现象特征的技术手段，同时也是各种数据体的另一种表征形式。三维可视化技术主要分为三个步骤，首先是对测量数据的采集，通过三维激光扫描设备对矿山的地形进行扫描，可以有效获取到矿山开采的现状点、云影像等重要的信息。第二步对数据进行处理，通过去噪、数据拼接以及三维建模完成对数据系统性的处理工作。利用专业的处理软件可以完成真实、准确的矿山三维模型。第三步是建立数据管理平台，使矿山开采工程的测量和生产管理能够在不同的环境及地点下，利用计算机网络完成对金属铜矿山的空间位置、设备属性等信息的查询和管理。

1.2 数字化测量数据库设计

在构建数字化测量体系时，要利用数据库技术，对金属铜矿山开采工程中的各类测量数据、专业库及资料库等进行统一的管理，方便测量人员有序的完成对相关测量资料的存储，同时数据库将实现多种形式的查询方法和统计，方便测绘人员能够更加准确。

测量成果的管理是以金属矿山开采工程的测量路线为基础，显示测量结果表中的内容，管理人员可以对测量的结果进行修改或删除等；资料的管理是对与测量结果相关的各个方面的资料信息进行管理；统计报表是根据测量结果库中的数据信息，对数据进行统计和报表的输出。

1.3 数字化测量数据处理

结合金属矿山的实际生产要求，在本文的测量体系中数据处理主要包括对多元数据的采集、输入和统一管理；对矿山测量数据的处理和分析；对测量数据的管理和维护；对图像的生成、编辑和处理；对测量数据的输出和应用。数据是矿山开采工程测量中的重要组成，其来源多种多样，包括了遥感图像数据、实地测量数据、统计资料等，因此对矿山测量数据的处理是一项具有多元、多尺度的数据处理技术。由于数据在形成的过程中，通过时间的累积，格式不统一，精确度也各不相同，因此对于数据的选取、采集和输入都要保证数据的质量。

在进行测量工作中，为了保证数据处理的精度和可靠性，需要对工程控制网进行优化设计，传统的测量需要进行大量的数据运算，工作量相对较大，并且使用的编制软件会涉及到更多的数值计算，同时可视化也没有很好的体现，因此本文构建的测量体系选用一种将可视化与数值的计算融为一体的软件，具有对数值分析、矩阵运算等数据处理功能。

2 实验验证分析

为了验证本文构建的金属矿山开采工程数字化测量体系的作用，将加入该体系的测量方法与传统的测量方法进行对比实验。在同一时刻，对同一金属矿山进行测量，比较两种方法的测量时间，并将相关数据记录为表1。

表1 两种方法测量结果对比

从表1中可以看出，通过对4组数据进行测量，本文方法的用时均短于传统方法，因此可以说明，加入本文构建的数字化测量体系可以有效缩短矿山开采工程的测量时间。同时，在进行测量过程中发现，加入数字化测量体系后，可以增加对矿山测量的范围，使矿山开采工程的测量更加全面。

3 结语

加入数字化测量体系后，可以有效提高矿山开采的工作效率，但还需相关企业对测量工作的认识提高，以及加强对测量人员技术水平的培养。以矿山测量人员的测量技术提高作为促进数字化测量技术的基础，为矿山的建设以及安全生产提供有利条件。同时，企业还需注重新技术的引进，意识到测量质量管理的重要性，才能保证矿山开采工作的持续发展。