矿山测量与数据处理技术探析

摘 要矿山测量技术在当今煤矿产业中的应用日趋广泛,矿山测量数据是矿山三维巷道计算机模拟的基础数据.论文在简要介绍矿山测量方法的基础上,研究了矿山测量数据的处理方法,并根据巷道测量数据的特点,提出了计算机平差计算的数据结构.

关 键 词矿山；测量；数据处理

中图分类号TD1文献标识码A文章编号1674-6708（2010）33-0248-01

1概述

我国是一个矿产资源非常丰富的国家,煤、钨、锡、铁及以稀有元素矿物的储量都居世界前列.因此,我国有大量的矿山在进行生产.矿山生产也促进我国经济的快速发展,但是,我国的大量矿山并没有建立起一套完整的矿山地理信息系统,这给矿区可持续发展带来了困难,为了解决好日后矿山的可持续发展、矿区环境的改善及矿山安全的防范,需要建立起一套完整的矿山地理信息系统.

2矿山测量技术浅析

由于井下测量的特殊性,先进的一些测量仪器如GPS等不能应用于井下测量,而且很多矿山单位也都未配备全站仪,所以经纬仪仍然是井下测量的主要工具.

2.1井下角度测量

井下测角一般用测回法测量角度p时,在C点安装经纬仪,正平对中,在后视点A前视点B悬挂垂球线作为站标,并用矿灯蒙上白纸照明垂球线.

测回法的步骤如下：1）正镜瞄准后视点A,使水平读盘大致对于00,读取水平读盘读a1,并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志,使竖盘指标水准器的气泡居中后,读取竖盘数Ln；2）正镜顺时针方向旋转照准部,照准前视点B,读取水平读盘读数b1和竖盘读数LB；3）倒镜后逆时针旋转照准部,照准前视点B,读取水平读盘读数场和竖盘读数RB；4）倒镜逆时针旋转照准部,照准后视点A,读取水平读盘读数a2和竖盘读数RA；5）最后计算一测回所测水平角为：

竖直角δ的计算公式随经纬仪竖盘刻划方法的不同而异.若竖盘以全圆顺时针方向注记,且当望远镜水平时竖盘读数为900（正镜）和2700（倒镜）,则竖直角s的计算公式为:

2.2井下边长测量

井下多采用悬空丈量边长的方法.具体做法是在前、后所挂垂球线上用大头针作出标志,作为测量倾角时经纬仪望远镜十字丝水平中丝瞄准的目标和钢尺量边时的端点.丈量边长时,钢尺一端刻划对准经纬仪的镜上中心,另一端用拉力计施加在钢尺比长时的标准拉力,并对准垂球线上的大头针出在钢尺上的读数,要估读到毫米,每尺段以不同起点读数三次.并且导线边长必须往返丈量.

2.3井下高程测量

井下高程测量主要是测出各相邻测点间的高差.施测时水准仪置于二尺点之间,使前、后视距离大致相等,这样可以消除由于水准管轴与水准轴不平行所产生的误差.在计算两点间的高差时,与地面水准测量一样,用后视读数a减去前视读数b,即

h等于a-b

当测点在顶板上时,只要在顶板测点的水准尺读数前冠以负号即可.

2.4矿山联系测量

矿山联系测量主要采用连接三角形法.由于不能在垂球线A.B点安设仪器,因此选定井上下的连接点C与C’,从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和ABC’,一般把这样的三角形称为连接三角形.当已知点D点的坐标以及DE边的方位角和地面三角形各内角及边长时,便可按导线测量计算法,算出A.B在地面坐标系统中的坐标及其连线的方位角.同样,己知A,B的坐标及其连线的方位角和井下三角形各要素时,再测定连接角s’,就能计算出井下导线起始边D’E’的方位角及D’点的坐标.

3测量数据处理以及三维数据的选择

测量数据或观测数据是指用一定的仪器、工具、传感器或其他手段获取的反映地球与其他实体的空间分布有关信息的数据.观测数据可以是直接测量的结果,也可以是经过某种变换后的结果.任何观测数据总是包含信息和干扰两部分,采集数据就是为了获取有用的信息.干扰也成为误差,是除了信息以外的部分,为此,就要对采集到的数据进行平差处理.为了记录和保存这些数据,更为了方便实用,就必须设计相关的数据平差计算系统.

将常见的数据处理归纳起来列表显示.当然,这些平差的基础是条件平差和间接平差.

4结论

本文重点研究了矿山测量数据的处理方法,对矿山测量的施测做了一定的研究,分析和介绍了测量数据处理的方法,并根据测量数据平差计算的特点,给出了平差计算的教据结构,并建立了数学模型.矿山测量数据计算机处理和三维巷道模型构建及其可视化是数字矿山的重要内容.