礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)研究

時(shí)間:2022-06-11 03:03:26

導(dǎo)語(yǔ):礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)研究

摘要:科學(xué)技術(shù)隨著時(shí)代的進(jìn)步不斷地發(fā)展與創(chuàng)新,也開(kāi)啟了新時(shí)代全新的發(fā)展前景,同時(shí),我國(guó)的井下工程測(cè)量技術(shù)也獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,從最早的簡(jiǎn)單的測(cè)繪漸漸地不斷進(jìn)化為自動(dòng)化數(shù)字化勘測(cè)技術(shù)。我們通過(guò)利用井下工程測(cè)量技術(shù),可以達(dá)到對(duì)礦質(zhì)的定位監(jiān)測(cè)的目的,為我國(guó)井下勘測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展提供了不可或缺的幫助與支持。但目前為止,我國(guó)的井下勘測(cè)技術(shù)尚不成熟,盡管如此,我國(guó)也在逐漸地向新型的測(cè)量技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。言而總之,我們務(wù)必竭力發(fā)展創(chuàng)新我國(guó)科學(xué)技術(shù),促進(jìn)礦下勘測(cè)水平的發(fā)展,并致力于推廣井下測(cè)量技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮作用?;诖?,本文首先分析了以往的礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)與目前最新的井下測(cè)量技術(shù),而后又對(duì)未來(lái)井下工程測(cè)量技術(shù)進(jìn)行瞻望。以此來(lái)供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞:測(cè)量技術(shù);礦區(qū)井下;技術(shù)分析;前景瞻望

為了能夠?qū)Φ氐咨顚拥V產(chǎn)資源進(jìn)行進(jìn)一步地開(kāi)發(fā),更進(jìn)一步地對(duì)地下水資源與物質(zhì)充分利用,這些都是井下工程勘測(cè)的目的所在,礦區(qū)井下測(cè)量技術(shù)眾多,其各自工作原理不盡相同,工作中受到的影響因素也往往迥異,一言以蔽之,各種技術(shù)方法擁有各自的優(yōu)勢(shì)與短板。

一、以往的礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)

(一)回聲定位測(cè)量技術(shù)。上世紀(jì)20年代科學(xué)家發(fā)明了回聲探測(cè)儀。回聲探測(cè)儀將回聲定位系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量技術(shù)中,回聲探測(cè)儀的原理就是利用發(fā)送聲波同時(shí)接收來(lái)自井下反射回來(lái)的聲波,通過(guò)對(duì)聲波返回時(shí)間的計(jì)算來(lái)確定礦井下深度以及各種數(shù)據(jù)。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量數(shù)據(jù)能夠即時(shí)反饋,而且也可以連續(xù)記錄傳回?cái)?shù)據(jù)。但同時(shí),這種方法也有一定的缺點(diǎn),回聲定位測(cè)量技術(shù)只能進(jìn)行直線的測(cè)量,并不能對(duì)地形和地貌進(jìn)行完整地顯示,并且如果遇到險(xiǎn)峻的地形時(shí),在測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)法得到保障的同時(shí),在施工過(guò)程中還會(huì)存在一系列的安全隱患。(二)以往的井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)。井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)是礦區(qū)井下測(cè)繪工作中被普遍利用的測(cè)繪方法,利用井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)可以保證井下貫通巷道的安全系數(shù),為貫通巷道過(guò)程中提供相應(yīng)的技術(shù)支持,避免了井下施工作業(yè)發(fā)生安全事故。井下巷道貫通技術(shù)為礦區(qū)的巷道貫通過(guò)程中的各種問(wèn)題提供了解決方案,保障了貫通巷道作業(yè)的品質(zhì)和成效。礦區(qū)通常將巷道貫通測(cè)量技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)井下施工中,將井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,從而提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。但此技術(shù)仍有其美中不足之處,巷道貫通技術(shù)的測(cè)量誤差會(huì)導(dǎo)致巷道貫通工作以及之后的測(cè)量精準(zhǔn)度產(chǎn)生偏差,故將此技術(shù)的測(cè)量誤差進(jìn)行降低是確保井下工作安全有序地進(jìn)行的必要需求。通常巷道貫通測(cè)量技術(shù)的誤差源自以下幾點(diǎn):1.貫通測(cè)量技術(shù)數(shù)據(jù)的主要誤差是來(lái)自于投點(diǎn)方向與定向,所以制定科學(xué)合理的定點(diǎn)和投點(diǎn)方向是減小誤差的必要前提;2.測(cè)量得到的數(shù)據(jù)與已知數(shù)據(jù)之間的差距,這誤差通常與地面測(cè)量影響因素有關(guān);3.測(cè)量時(shí)各測(cè)量點(diǎn)之間的距離設(shè)定缺乏合理性,過(guò)遠(yuǎn)的距離會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生一定程度的誤差。(三)光學(xué)定位。法光學(xué)定位法在使用的過(guò)程中常常受到各種環(huán)境因素的影響,比如通視、地球的曲率等因素,由于受到這些因素的限制,導(dǎo)致此方法在礦井下的測(cè)量精度大大降低,但是此方法在普遍情況下操作簡(jiǎn)單、使用方便。光學(xué)定位法與陸地測(cè)量的原理如出一轍,都主要是利用測(cè)距儀器、經(jīng)緯儀等測(cè)量?jī)x器。

二、最新的礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)

(一)單波束測(cè)深與多波束側(cè)深測(cè)量技術(shù)。上世紀(jì)九十年代,隨著自動(dòng)化與數(shù)字化系統(tǒng)在測(cè)量領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,井下測(cè)深技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。此系統(tǒng)包含了井下測(cè)深儀、定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)收集設(shè)備以及各種有關(guān)的操作軟件,這種測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其是完全的自動(dòng)化、數(shù)字化的處理方式。此系統(tǒng)首先利用定位系統(tǒng)確認(rèn)探測(cè)位置,再利用探深儀器對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行勘查,之后將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)地整理分析存儲(chǔ),最后操作處理分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳盡地分析,對(duì)存在誤差的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一校對(duì),最后得到精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。多束波測(cè)深技術(shù)是基于單束波測(cè)深技術(shù)的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種礦井下探測(cè)技術(shù)。多束波與單束波相比較,多束波測(cè)深技術(shù)擁有更高的探測(cè)效率,對(duì)于礦井下的地形地貌描繪得更加精確,涵蓋的面積更加廣闊。多束波測(cè)深技術(shù)可以檢查出井下的障礙物,并且準(zhǔn)確度較高。此技術(shù)是通過(guò)檢測(cè)多束信號(hào)往返的角度與時(shí)間,并與一系列數(shù)據(jù)相結(jié)合進(jìn)而計(jì)算出更加精確的礦井深度,同時(shí)也推進(jìn)了井下勘測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。多束波測(cè)深技術(shù)利用的是數(shù)量巨多的波束進(jìn)行探測(cè),最后通過(guò)整合分析所有波束的數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)的改正及校對(duì),最后得出更加精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。(二)豎井定向測(cè)量技術(shù)。豎井定向測(cè)量技術(shù)是將地面坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)與方向傳遞到井下的測(cè)量工作,是利用豎井將地面控制網(wǎng)的坐標(biāo)與高程傳遞到井下巷道進(jìn)行的測(cè)量,并可以根據(jù)豎井的數(shù)目分為單井定向和雙井定向。其普遍采用聯(lián)系三角形法,即在井下與地面各建立一個(gè)三角形,其兩個(gè)頂點(diǎn)是在豎井中用掛有重錘的鋼絲從地上投影的井下,通過(guò)測(cè)量?jī)扇切蔚倪呴L(zhǎng)以及各角從而得到井下一個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)與一條邊的方位角。在應(yīng)用豎井定向測(cè)量技術(shù)時(shí),受到井下水分較多、鋼絲間距小、礦井較深等因素的影響,導(dǎo)致投點(diǎn)誤差較大,影響了測(cè)量數(shù)據(jù)的精度,因此此技術(shù)常常與陀螺儀同時(shí)使用,既降低了測(cè)量誤差,又縮短了施工時(shí)間、提高了工作效率。(三)陀螺定向技術(shù)。陀螺定向技術(shù)擁有著測(cè)量精度高、受環(huán)境因素干擾程度小的優(yōu)點(diǎn),因此陀螺定向技術(shù)被廣泛用于礦區(qū)井下測(cè)量工程中。在貫通導(dǎo)線較長(zhǎng)的井下作業(yè)中應(yīng)用陀螺定向技術(shù)仍然具有高精度的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)生的測(cè)量誤差較小,故具有關(guān)鍵的應(yīng)用意義。以下三個(gè)方面是陀螺定向技術(shù)在井下工程測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用:1.在井筒安裝的施工過(guò)程中,巷道貫通通常會(huì)利用電子陀螺儀進(jìn)行輔助安裝,保障了井筒安裝的合理性與安全性;2.檢查勘測(cè)巷道,利用電子陀螺儀可以測(cè)量巷道的方位角,從而對(duì)巷道的方位進(jìn)行調(diào)整,有利于提高測(cè)量精準(zhǔn)度;3.運(yùn)用于深井作業(yè)的定向勘測(cè),因此技術(shù)受溫度影響較小,故隨著礦井加深并不會(huì)致使誤差增大,從而確保礦井的質(zhì)量。(四)三維激光技術(shù)。三維激光技術(shù)是近幾年來(lái)研發(fā)的最新技術(shù),因其在礦區(qū)井下工程測(cè)量中具有較為全面的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用,在井下測(cè)量中,三維激光技術(shù)擴(kuò)展了數(shù)據(jù)的測(cè)量范疇,并提高了測(cè)量精度,從而使井下測(cè)量的成效與質(zhì)量都得以提高。此外,由于這項(xiàng)技術(shù)建立在多種新興科技設(shè)備的基礎(chǔ)上,因此可以將測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行不同格式的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的多樣化與系統(tǒng)化,對(duì)礦區(qū)井下工程的測(cè)量質(zhì)量有著偌大的幫助。

三、對(duì)未來(lái)礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展的瞻望

通過(guò)對(duì)以往礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)的簡(jiǎn)短分析與目前最新的礦區(qū)井下工程測(cè)量技術(shù)的詳盡解析,我們可以進(jìn)一步地對(duì)礦井下測(cè)量技術(shù)的過(guò)往發(fā)展史進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的總結(jié)描述。為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)井下測(cè)量技術(shù)的提升以及我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,應(yīng)將智能化計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)等先進(jìn)科技充分運(yùn)用于井下測(cè)量技術(shù)的發(fā)展中去,從而促使測(cè)量技術(shù)的精準(zhǔn)度進(jìn)一步提高,不僅如此,同時(shí)還要將井下地形地貌勘測(cè)技術(shù)的完整性不斷地進(jìn)行完善,不斷地提高能源開(kāi)發(fā)工程的工作成效。四、結(jié)束語(yǔ)井下勘測(cè)技術(shù)亟需我們通過(guò)努力去做到更加完備,研發(fā)出更多的測(cè)量手段,不斷地改進(jìn)測(cè)量的方法,不斷地去提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,與此同時(shí)保障勘測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確無(wú)誤性,不斷地增設(shè)測(cè)量技術(shù)的操作功能,以此來(lái)滿足各種各樣的勘測(cè)需求,從而促使井下勘測(cè)技術(shù)邁向更高的階梯。

參考文獻(xiàn):

[1]高兵.工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2018,000(004):P.74-75.

[2]孫立國(guó).工程測(cè)量技術(shù)發(fā)展分析與研究[J].黑龍江科技信息,2017(6):52-52.

[3]姜連軍,郭磊.淺談數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)和地質(zhì)工程測(cè)量的發(fā)展應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2017(10):88-88.

[4]趙海龍.工程測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].門窗,2017(1):235-235.

作者:傅雅崑 單位:河北金廠峪礦業(yè)有限責(zé)任公司