發(fā)布時間:2023-03-23 15:13:21
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的煤礦測繪論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
參考文獻(xiàn):
[1]肖人濟(jì).利用CAD實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2007(4).
[2]鄭清燕.基于CAD的快速設(shè)計(jì)的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[J].機(jī)械制造,2008(2).
[3]陳煒,董洪.實(shí)現(xiàn)智能化CAD的汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)于研究,2009(4).
[4]紀(jì)陳懇.在CAD開發(fā)中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)模式研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2010(5).
[5]陳衛(wèi)偉.CAD參數(shù)化設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009(14).
[6]段約光.基于工程數(shù)據(jù)庫的CAD系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)研究[J].模具工業(yè),2008(2).
[7]韓冠宇.智能化機(jī)械傳動裝置CAD系統(tǒng)[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2009(5).
參考文獻(xiàn)
[1]國土資源部.第二次全國土地調(diào)查培訓(xùn)教材[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2007.
[2]馬俊海,呂長廣.全野外數(shù)字測圖技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].測繪與空間地理信息,2006,29(5):15—17.
[3]佟士懋.AutoCADActiveX/VBA二次開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用實(shí)例[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.
[4]梁雪春,崔洪斌,吳義忠.AutoCAD實(shí)用教程[M].北京:人民郵電出版社,1998.
參考文獻(xiàn)
[1][美]DonaldA.Neamen著,趙桂欽,卜艷萍.譯,電子電路分析與設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社,2003.
[2]ConnellyJA,ChoiP.MacromodelingwithSPICE,Prentice-Hall,1995.
[3]FenicalLH.Pspice:ATutorlal>Prentice-Hall,1992.
[4]謝嘉奎主編,電子線路.高等教育出版社,2000.
[參考文獻(xiàn)]
[1]金映麗,王繼軍,顧宏民,蝸輪蝸桿傳動CAD系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J.沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2004。26(2):124-126。
[2]喬桂玲,呂莉,蝸輪蝸桿的參數(shù)化設(shè)計(jì)與繪圖[J],煤礦機(jī)械,2007,28(2):85-88。
[3]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M],北京:機(jī)械工業(yè)出版社。2004。
【關(guān)鍵詞】 水害 煤礦 防治 事故 透水
水害是僅次于瓦斯爆炸的煤礦重大災(zāi)害,在煤礦重、特大事故中所占比重較大。它不僅造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、煤炭開采成本增加、機(jī)電設(shè)備和管材等使用年限縮短,還會惡化生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。受地質(zhì)條件和煤礦開采歷史等因素的影響,我國煤礦受水威脅的面積、類型及嚴(yán)重程度,都是世界少有的。隨著大量小煤礦關(guān)閉和煤礦采深增加形成積水的增多,煤礦面臨的水文地質(zhì)條件越來越復(fù)雜。煤礦水害成為關(guān)系到煤礦安全和全國安全生產(chǎn)大局的重要影響因素,給人民生活和國家財產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失。
1 煤礦透水事故多發(fā)原因分析
(1)礦井水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜。一些煤礦水文基礎(chǔ)資料不清,圖紙測繪不及時、不準(zhǔn)確,老空區(qū)、采空區(qū)范圍不準(zhǔn),積水區(qū)域不明。一些關(guān)閉的小煤礦要么沒有留下任何水文地質(zhì)資料,要么留下的資料與井下實(shí)際不符,這些都給周邊的大礦留下了隱患。
(2)煤礦設(shè)計(jì)先天不足,防治水工程、設(shè)施不符合規(guī)范要求。部分煤礦井下水倉、水泵、排水管路、供電系統(tǒng)不健全,配備標(biāo)準(zhǔn)低,不符合規(guī)程要求。有的煤礦甚至用探煤鉆代替探水鉆進(jìn)行探、放水。大部分小煤礦和縣(市)級地區(qū)沒有應(yīng)急預(yù)案,沒有配備相應(yīng)的應(yīng)急救援排水設(shè)備,更沒有進(jìn)行應(yīng)急救援演練,一旦發(fā)生水害事故,只能束手無策,等待他援。
(3)違章作業(yè)、越層越界開采、破壞防隔水煤柱等現(xiàn)象嚴(yán)重,不僅捅漏了原有的老空水,同時也制造了新的積水隱患,加大了防范突水事故的難度。
(4)企業(yè)對水害的嚴(yán)重危害認(rèn)識不足,防治水意識淡薄,基礎(chǔ)工作薄弱,監(jiān)督管理不到位,很多工作流于形式。大多數(shù)小煤礦沒有建立水害防治規(guī)章制度,“預(yù)測預(yù)報、有疑必探、先探后掘、先治后采”的水害防治“十六字原則”和“防、堵、疏、排、截”5項(xiàng)水害綜合治理措施流于空談。一些地區(qū)多年未發(fā)生重大水害事故,導(dǎo)致水害防治工作思想麻痹、認(rèn)識不高。
(5)煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量等專業(yè)人才嚴(yán)重匱乏。水災(zāi)事故如果做好預(yù)防工作,很多都是可以避免的。但由于煤礦水文地質(zhì)專業(yè)人才培養(yǎng)數(shù)量少,而且畢業(yè)后也不愿意到煤礦工作,造成了煤礦現(xiàn)場能有效識別煤礦水害預(yù)兆的人員越來越少。
(6)治理成本增加。隨著煤礦開采年限的增加和開采深度的加大,噸煤排水費(fèi)占公司噸煤成本的比重不斷加大,企業(yè)承受能力接近極限。在煤炭經(jīng)營形勢困難的情況下,無疑加大了防治水工作的難度。
(7)目前防治水技術(shù)還不能準(zhǔn)確做到水害預(yù)報,近年來頻繁發(fā)生的自然災(zāi)害,更是增添了防治水工作的變數(shù),突發(fā)性水災(zāi)事故令企業(yè)猝不及防。
2 礦井水害來源
礦井水害按照水的來源不同,分為三類:
(1)地表水。針對地表水,要做好氣象觀測,掌握本區(qū)域雨量變化情況;做好地表水觀測,掌握雨季和暴雨后的水位變化情況;做好地表觀測,掌握煤層開采后地表變形及裂縫情況,防止地表水灌入井下。
(2)采空區(qū)、老窯積水。采空區(qū)和老窯積水不僅包括本開采層位的采空區(qū)、老窯積水,同時也包括上部煤層采空區(qū)積水。同一煤層中的采空區(qū)積水,必須留設(shè)防水煤柱。采空區(qū)積水的預(yù)防是煤礦防治水的重中之重,這主要是因?yàn)椴煽諈^(qū)積水范圍、積水量、水頭高度不清楚;已有突水預(yù)兆的情況下,易心存僥幸心理;要到突發(fā)事故手足無措,避險能力和意識差,易造成人員傷亡。
(3)地下含水層水。礦井應(yīng)當(dāng)做好充水條件分析預(yù)報和水害評價預(yù)報工作,加強(qiáng)探放水工作。
3 礦井發(fā)生透水事故的預(yù)兆
(1)煤壁“掛汗”。由于壓力水滲過微細(xì)裂隙后,凝聚于巖石和煤層表面后結(jié)成若干水珠的現(xiàn)象叫“掛汗”。但井下空氣中的水分遇到低溫煤體有時也會聚集成水珠,這是“假汗”。區(qū)別“真汗”與“假汗”的方法是:仔細(xì)觀察新暴露的煤壁面上是否潮濕,若潮濕則是“真汗”,即透水預(yù)兆。
(2)出現(xiàn)臭味。由于老空區(qū)水中硫化氫有害氣體濃度增加,所以,老空區(qū)水滲出后一般可聞到臭雞蛋味。
(3)煤壁“掛紅”。由于礦井水中含有鐵的氧化物,在它通過煤巖裂隙而滲到采掘工作面的煤巖表面時,會呈現(xiàn)出暗紅色的水銹,這種現(xiàn)象叫“掛紅”。
(4)出現(xiàn)霧氣。當(dāng)采掘工作面或巷道內(nèi)空氣溫度較高時,從煤壁滲出的積水,由于蒸發(fā)而形成霧氣。
(5)“嘶嘶”水叫。由于含水層或積水區(qū)內(nèi)的高壓水向煤巖裂隙強(qiáng)烈擠壓,與四壁摩擦?xí)l(fā)出“嘶嘶”水叫聲,這表明采掘工作面距積水區(qū)或其他水源已經(jīng)接近了,即將發(fā)生透水。
(6)礦壓加大。由于頂板受承壓水的影響,造成頂板壓力加大,往往發(fā)生冒頂、片幫事故。
(7)空氣變冷。采掘工作面接近積水時,空氣溫度會驟然降低,煤壁發(fā)涼,人一進(jìn)去就有涼爽、陰涼的感覺,時間越長就越明顯。
(8)底板鼓起。由于承壓水(或積水區(qū))作用,使巷道或采掘工作面的底板出現(xiàn)鼓起現(xiàn)象。
(9)水色發(fā)渾。由于斷層水和沖積層水常出現(xiàn)淤泥、砂,使水變混濁,多呈黃色。
(10)淋水增加。由于頂板裂隙增多、增大,積水滲透到頂板上,使頂板淋水增加。
4 礦井水害防治建議
(1)充分認(rèn)識煤礦水害危害的嚴(yán)重性,成立水害隱患治理領(lǐng)導(dǎo)小組,加強(qiáng)煤礦水害防治工作的監(jiān)管監(jiān)察。
(2)學(xué)習(xí)借鑒先進(jìn)單位的經(jīng)驗(yàn),完善煤礦水害防治工作機(jī)制,嚴(yán)格落實(shí)煤礦水害各項(xiàng)措施。
(3)加強(qiáng)礦井防治水機(jī)制及技術(shù)體系建設(shè),提高煤礦水害防治工作水平。落實(shí)地質(zhì)、防治水預(yù)報制度。采取以月報為主,結(jié)合年報、季報、臨時預(yù)報的方法,做好地質(zhì)及水害預(yù)報工作。
【關(guān)鍵詞】資源整合;煤礦;安全管理;淺析
1 前言
山西煤炭資源整合是踐行科學(xué)發(fā)展觀、貫徹實(shí)施國家煤炭產(chǎn)業(yè)政策的重大戰(zhàn)略舉措,對于優(yōu)化煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級,意義重大。通過煤礦資源的整合和有效的企業(yè)兼并重組,堅(jiān)持以大型煤炭企業(yè)為主體推進(jìn)煤炭資源整合工作,充分發(fā)揮大型煤炭企業(yè)的資源、資本、人才和管理優(yōu)勢,提高煤礦的技術(shù)裝備水平、機(jī)械化開采能力和煤礦安全管理水平,促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
但在資源整合兼并重組結(jié)束,礦井進(jìn)入建設(shè)期,安全管理工作存在的問題更加凸顯出來。那么,應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)礦井建設(shè)期間安全管理目標(biāo),應(yīng)對建設(shè)過程中安全管理工作出現(xiàn)的新矛盾,新問題,確保煤礦安全、有序、健康發(fā)展呢?
(1)必須切實(shí)做好被兼并煤礦礦委領(lǐng)導(dǎo)班子留用人員、外雇人員的安置和溝通融合工作。能否妥善解決好人員安置問題,直接關(guān)系到企業(yè)重組工作的成敗,關(guān)系到企業(yè)能否順利開工建設(shè)。因此企業(yè)和企業(yè)主體要從切實(shí)維護(hù)職工合法權(quán)益的高度出發(fā),按照有關(guān)政策處理好兼并與被兼并職工勞動關(guān)系的接續(xù)、變更和社會保障工作。加強(qiáng)溝通―磨合―融合,讓他們盡快適應(yīng)新的環(huán)境,順利開展各項(xiàng)工作,為礦井建設(shè)鋪展一條坦途。
(2)加快企業(yè)文化融合,實(shí)現(xiàn)企業(yè)和諧發(fā)展。兼并的煤礦企業(yè)不同程度地存在產(chǎn)能分散,技術(shù)裝備相對落后,發(fā)展后勁不足;部分被兼并過來的煤礦企業(yè)管理制度不健全,管理人員素質(zhì)較低,經(jīng)營不善等問題。隨著兼并重組各項(xiàng)工作的不斷向前推進(jìn),兼并企業(yè)的規(guī)模和業(yè)務(wù)迅速擴(kuò)大,兼并主體和企業(yè)必須通過管理創(chuàng)新、溫情感化等各種渠道,把自身先進(jìn)的管理模式、企業(yè)文化、技術(shù)、管理、安全生產(chǎn)等先進(jìn)的理念逐步移植到被兼并企業(yè)中去,全面提升企業(yè)凝聚力、向心力,實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展、安全發(fā)展之目的。
(3)施工單位管理隊(duì)伍素質(zhì)參差不齊、施工人員流動性大,文化水平低,安全技能薄弱,安全管理難度大,給安全管理帶來諸多困難。要從根本上解決這一困擾兼并重組建設(shè)礦井的頑疾,企業(yè)決策者必須具有前瞻性,要著眼于安全工作的長期性、反復(fù)性,從抓好安全教育和培訓(xùn)工作上尋找素質(zhì)提升的突破口。任何一個具有發(fā)展實(shí)力和前景的企業(yè)都離不開一支訓(xùn)練有素的職工隊(duì)伍,而提高職工整體素質(zhì)的必由之路就是合理有效的教育和培訓(xùn)。安全技術(shù)培訓(xùn)要本著適合、實(shí)用、通俗易懂的原則,將安全培訓(xùn)納入制度化、規(guī)范化管理軌道。搞好崗前培訓(xùn)、班前培訓(xùn)、現(xiàn)場培訓(xùn)、班后培訓(xùn)和重點(diǎn)人員、關(guān)鍵崗位、特殊工種培訓(xùn),實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)工作“自上而下全員化,分層分類個性化、形式靈活多樣化”,以突出職工安全意識、操作技能、行為養(yǎng)成培養(yǎng)為重點(diǎn)。通過培訓(xùn),不僅要使職工提高安全意識,掌握應(yīng)知應(yīng)會知識,而且能夠融會貫通,在工作中加以運(yùn)用。
(4)安全投入不足或不愿投入是制約建設(shè)礦井安全發(fā)展的瓶頸。
1)設(shè)備投入不足
因生產(chǎn)設(shè)備不足、生產(chǎn)設(shè)備更新緩慢,造成設(shè)備事故率增多。有的設(shè)備發(fā)生故障后因前期投入少,缺乏備件,不得不帶病運(yùn)行,甚至停工等待,嚴(yán)重的還會造成重大機(jī)電事故、瓦斯事故。
2)安全設(shè)施投入不足
安全設(shè)施是保障煤礦安全運(yùn)行的必要裝備,但由于施工項(xiàng)目部安全投入意識薄弱,能省則省,諸如一些必備的監(jiān)護(hù)設(shè)備、檢測設(shè)備、供電安全保護(hù)等等,在安全設(shè)施上“偷工減料”。、導(dǎo)致礦井事故率增加,防災(zāi)抗災(zāi)能力下降。
3)支護(hù)材料以次充好、弄虛作假
施工單位為了追求更大的經(jīng)濟(jì)利益,把工程質(zhì)量這一百年大計(jì)拋之腦后,不按設(shè)計(jì)施工,在監(jiān)督失控的時段,弄虛作假,偷工減料。在支護(hù)過程中有意遮掩不合格品,蒙混過關(guān)。
針對上述問題,建設(shè)單位必須嚴(yán)格施工質(zhì)量監(jiān)督管理,認(rèn)真落實(shí)安全責(zé)任制,從嚴(yán)考核,實(shí)施“質(zhì)量保安”戰(zhàn)略,提高安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化水平。監(jiān)理單位切實(shí)做好旁站監(jiān)理作用,使工程質(zhì)量始終處于掌控之中。從近期發(fā)生的一系列煤礦安全事故分析,無一不是管理不到位,安全質(zhì)量差、責(zé)任不落實(shí)造成的。所以,打破安全投入不足或不愿投入這一瓶頸,就必須樹立安全意識、責(zé)任意識、質(zhì)量意識。
(5)基礎(chǔ)資料缺失、不真實(shí)是資源整合礦井必須面對的重要課題。由于歷史原因,資源整合礦井在基礎(chǔ)管理上往往欠賬較多。采掘布置混亂,越層、越界現(xiàn)象普遍,井巷布置在空間上凌亂,多數(shù)巷道因冒頂、水淹、通風(fēng)等原因無法測繪;采空區(qū)積水情況不清;周邊礦井相互溝通,采掘范圍不清;缺少應(yīng)有的防水煤柱;防治水基礎(chǔ)圖件、基礎(chǔ)臺賬、基礎(chǔ)工作幾乎為零;前期勘探工作不足,礦區(qū)水文地質(zhì)資料欠缺。因此接管后企業(yè)面臨較多的棘手問題,其中地質(zhì)資料的缺失是最大的問題,直接影響著今后煤礦的安全生產(chǎn)。解決途徑有以下幾方面:
1)廣泛發(fā)動,誠懇邀請被兼并煤礦原有工程技術(shù)人員,盡可能詳細(xì)掌握礦井歷史沿革的資料。
2)積極溝通協(xié)商到當(dāng)?shù)馗骷壝禾恐鞴懿块T收集、詢問第一手資料,及時上圖補(bǔ)充完善,為以后正確指導(dǎo)施工、防止誤透老巷及透水事故提供技術(shù)依據(jù)。
3)要用審慎的態(tài)度接收、分析、評價獲取的地質(zhì)資料,謹(jǐn)慎地進(jìn)行驗(yàn)證、使用,才能相對準(zhǔn)確的掌握現(xiàn)狀。
4)加強(qiáng)現(xiàn)場管理,及時掌握開掘一手資料,杜絕事故發(fā)生。
加強(qiáng)防治水現(xiàn)場管理。實(shí)行“預(yù)測預(yù)報,有疑必探,先探后掘,先治后采 ,在掘進(jìn)時必須做到“物探、鉆探相結(jié)合”,認(rèn)真做好井下探放水工作,并從銜接安排部署入手,把探放水工作納入到正規(guī)的礦井建設(shè)秩序中進(jìn)行規(guī)范管理。
加強(qiáng)“一通三防”現(xiàn)場管理。制定瓦斯紅線管理,嚴(yán)格瓦斯檢查工跟班管理,現(xiàn)場交接班管理,保證用風(fēng)地點(diǎn)通風(fēng)正常,安全施工。提高井下監(jiān)測系統(tǒng)靈敏度,對井下所有監(jiān)測監(jiān)控儀器定期進(jìn)行校驗(yàn)更新,根據(jù)需要加以調(diào)節(jié)風(fēng)量,保證工作面風(fēng)量滿足要求。在生產(chǎn)布局上,優(yōu)先考慮通風(fēng)系統(tǒng),做到系統(tǒng)簡單,靈敏可靠。
加強(qiáng)現(xiàn)場安全監(jiān)督管理。通過查隱患、堵漏洞、抓管理、強(qiáng)素質(zhì)等系列措施,嚴(yán)格落實(shí)“雙帶班制度”,確實(shí)發(fā)揮一線各級安全管理人員和安全監(jiān)督員的作用,為安全生產(chǎn)筑起一道牢固的安全大堤。
關(guān)鍵詞:無人機(jī)航攝系統(tǒng);煤田普查;1:2000地形圖測繪
中途分類號:P217參考文獻(xiàn):A
一、引言
煤田普查即發(fā)現(xiàn)煤田和概略評價煤炭資源的地質(zhì)工作,一般是在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查或煤田預(yù)測的基礎(chǔ)上進(jìn)行的煤田地質(zhì)工作。近年來,隨著國家能源戰(zhàn)略的加速推進(jìn),煤田地質(zhì)工程越來越呈現(xiàn)出范圍廣、地形復(fù)雜、工期緊的特點(diǎn),對測繪也提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的人工測量模式存在作業(yè)周期長、人力投入大、成本高等問題,甚至?xí)霈F(xiàn)困難地區(qū)無法施測,無法滿足高難度、快節(jié)奏測量生產(chǎn)的需要。因此,借助新技術(shù)、新工藝來滿足煤田普查項(xiàng)目任務(wù)重、時間短、質(zhì)量高的需要顯得極為迫切。
現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感技術(shù)雖然能夠獲取大區(qū)域的空間地理信息,但受回歸周期、軌道高度、氣象等因素的影響,遙感數(shù)據(jù)分辨率和時相難以保證。常規(guī)航空攝影技術(shù)因受空域協(xié)調(diào)、起降場地選取、天氣等因素的影響較大,缺乏機(jī)動快速能力,同時成本較高,靈活及精細(xì)度不足,無法及時有效地滿足小范圍高分辨率數(shù)據(jù)快速獲取。而作為傳統(tǒng)航空攝影測量補(bǔ)充手段的低空無人機(jī)攝影技術(shù),憑借其自身機(jī)動靈活、快速高效、困難地區(qū)探測的航片獲取技術(shù),以及精準(zhǔn)的后處理技術(shù),大大降低了作業(yè)成本和生產(chǎn)周期[2-3],在“短、平、快”的測繪項(xiàng)目中具有明顯優(yōu)勢。
論文依托甘肅煤田地質(zhì)局委托項(xiàng)目,甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊(duì)于2012年對甘肅省景泰縣某煤礦測繪1:2000數(shù)字化地形圖,測區(qū)面積約30km2。
二、無人機(jī)系統(tǒng)簡介
低空無人(unmanned aerial vehicle,UAV)機(jī)航攝系統(tǒng)[4]是一種集無人駕駛飛行器、遙感及GPS導(dǎo)航定位等技術(shù)于一體建立起來的高機(jī)動性、低成本和小型化、專用化的遙感系統(tǒng)。
無人機(jī)航攝系統(tǒng)主要包括無人機(jī)飛行平臺、飛行控制系統(tǒng)和非量測型面陣CCD數(shù)碼相機(jī),以及地面站、遠(yuǎn)程無線裝置、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等輔助設(shè)施。
無人機(jī)飛行平臺
無人機(jī)飛行平臺主要包含固定翼無人機(jī)、旋翼輕型無人機(jī)和無人飛艇。由于固定翼無人機(jī)具有低成本,可實(shí)現(xiàn)低速平穩(wěn)飛行等優(yōu)點(diǎn),本研究采用固定翼無人機(jī)平臺,該平臺主要參數(shù)見表1。
表1 無人機(jī)飛行平臺主要參數(shù)
飛行控制系統(tǒng)
飛行控制系統(tǒng)用行控制及任務(wù)設(shè)備管理,自由駕駛儀、姿態(tài)陀螺、GPS定位裝置、無線遙控系統(tǒng)組成,可實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)、航高、速度、航向的控制及各個參數(shù)的傳輸,以便地面人員實(shí)時掌控飛行情況。本研究中使用LT-150型無人機(jī)飛控導(dǎo)航系統(tǒng)。
攝影傳感器
本研究搭載傳感器為Cannon 5D MarkⅡ,檢校結(jié)果(像幅5616*3744像素,像素大?。?.41 um),主點(diǎn)X0 ,相機(jī)檢校參數(shù)見表2。
表2 相機(jī)檢校參數(shù)
地面控制系統(tǒng)
地面控制系統(tǒng)的功能包括:航攝前期主要有測區(qū)查詢、航線設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)置;飛行階段實(shí)時顯示飛行參數(shù),輔助飛控人員進(jìn)行飛行;后期統(tǒng)計(jì)輸出導(dǎo)航文件、影像飛行質(zhì)量快速檢查等。
三、低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)在煤田普查1:2000地形圖測繪中的應(yīng)用
該煤田普查區(qū)地勢由西南向東北逐漸降低,海拔高程1620~1850m,相對高差230m;測區(qū)西北部地面坡度在6°~25°,地形類別為山地,其他大部分地面坡度在2°以下,地形類別為平地,根據(jù)測區(qū)自然地理、氣候和交通等情況,測區(qū)作業(yè)困難級別劃為Ⅱ級。因按設(shè)計(jì)要求,需40個工作日內(nèi)提供勘查區(qū)30km2的1:2000地形圖,為保證工期與質(zhì)量,決定采用無人機(jī)航攝技術(shù),技術(shù)流程如圖2所示。
1.無人機(jī)航攝數(shù)據(jù)獲取
(1)測區(qū)相關(guān)資料收集
在飛行設(shè)計(jì)之前對測區(qū)概況進(jìn)行了解收集相關(guān)資料,如測區(qū)GPS控制點(diǎn)坐標(biāo)、交通路線圖等。
(2)飛行設(shè)計(jì)
根據(jù)工程項(xiàng)目的成圖要求及測區(qū)邊界情況,本次飛行共設(shè)計(jì)2架次,航高750米,第一架次11條航帶,共911張航片;第二架次9條航帶,共1037張航片;測區(qū)航線總長178km,航片總數(shù)1948張,余片為287張。航線敷設(shè)情況如下圖3所示。
圖2.無人機(jī)航測技術(shù)流程
圖3 航線敷設(shè)情況
(3)數(shù)據(jù)采集
將規(guī)劃好的航線載入飛行控制系統(tǒng),地面控制子系統(tǒng)按照規(guī)劃航線控制無人機(jī)飛行,飛控系統(tǒng)則按預(yù)設(shè)的航線和拍攝方式控制相機(jī)進(jìn)行拍攝。
本次飛行共獲取影像1948張,采用人工選取同名點(diǎn)的方法計(jì)算相鄰像片的重疊度和旋偏角,利用飛控數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)來檢查航線彎曲度、同一航線的航高差等參數(shù),像片有效范圍在航向上超出成圖范圍的基線均在兩條以上,攝區(qū)旁向覆蓋超出攝區(qū)范圍邊界30%;航向重疊:一般在65%左右,最小為56%,最大為72%;旁向重疊:一般在30%左右,最小為25%,最大為43%;旋偏角:旋偏一般小于8°;航線彎曲度:所有的彎曲度均小于3%;航高保持:同一條航線上相鄰像片的航高差均小于20米。同一航線上最大最小航高之差一般小于30米,符合規(guī)范要求。
2.像控布設(shè)及實(shí)施
根據(jù)該煤田勘查區(qū)特點(diǎn),全區(qū)采用平高區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案。全測區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個網(wǎng)區(qū)。像片控制點(diǎn)采用了航線網(wǎng)布設(shè),航向相鄰像控點(diǎn)基線跨度為5條基線,最長為7條基線,旁向跨度為兩條基線。全測區(qū)各區(qū)域網(wǎng)內(nèi)像控點(diǎn)布設(shè)如下圖4所示。
圖4區(qū)域網(wǎng)布設(shè)圖
3.影像處理
影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測量、3D產(chǎn)品制作及精度檢查等內(nèi)容。
(1)影像畸變差糾正
由于低空無人機(jī)的載重及體積原因,搭載傳感器為非量測型相機(jī),感光單元的非正方形因子和非正交性,以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數(shù)碼影像存在各種畸變差,不能直接用于測繪生產(chǎn)[5]。本次航飛前在專業(yè)檢校場對相機(jī)進(jìn)行精檢校,獲取相機(jī)畸變差系數(shù),借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數(shù)據(jù)預(yù)處理。
(2)空中三角測量
本次空中三角測量加密使用適普自動空中三角測量軟件VirtuoZo AAT,該軟件除半自動量測控制點(diǎn)之外,其他所有作業(yè)(包括內(nèi)定向、選取加密點(diǎn)、加密點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)、相對定向、模型連接和生成整個測區(qū)像點(diǎn)網(wǎng))都可以自動完成。由于PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差程序具有高性能的粗差檢測功能和高精度的平差計(jì)算功能,因?yàn)楸敬魏斤w應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行低空攝影飛行,根據(jù)無人機(jī)的飛行質(zhì)量情況,測區(qū)內(nèi)所有加密點(diǎn)需要人工選取,內(nèi)業(yè)工作量較大。
測區(qū)西北部地面坡度在6°~25°,地形類別為山地,其他大部分地面坡度在2°以下,地形類別為平地。因此確定1:2000數(shù)字線劃圖等高距為1米。
區(qū)域網(wǎng)劃分:平高像控點(diǎn)采用區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn),全測區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個網(wǎng)區(qū)。高程像控點(diǎn)采用了航線網(wǎng)布設(shè),相鄰網(wǎng)區(qū)間使用多個公共像控點(diǎn),減少了測區(qū)接邊誤差。
采用VirtuoZo AAT自動空中三角測量加密軟件與PATB平差軟件進(jìn)行反復(fù)加密與平差,直至成果滿足精度要求。詳細(xì)空中三角測量作業(yè)方法如下:
建立測區(qū):設(shè)置測區(qū)基本參數(shù)、建立相機(jī)文件、建立測區(qū)影像列表;
自動內(nèi)定向:建立框標(biāo)模板,檢查自動內(nèi)定向結(jié)果;
確定航線間的偏移量,選取連接點(diǎn)、人工加密點(diǎn);
調(diào)用PATB平差,挑出粗差點(diǎn)進(jìn)行修測;
導(dǎo)入控制點(diǎn)文件,量測控制點(diǎn);
調(diào)用PATB平差,編輯粗差較大的控制點(diǎn)、連接點(diǎn),直至成果合格;
導(dǎo)出空中三角測量成果。
加密過程按軟件的功能遵循圖5流程進(jìn)行。
圖5空中三角測量加密作業(yè)流程
空中三角測量是數(shù)據(jù)處理的核心,主要作業(yè)方法為根據(jù)POS數(shù)據(jù)自動建立航帶內(nèi)和航帶間的拓?fù)潢P(guān)系網(wǎng)進(jìn)行全自動連接點(diǎn)提取,通過大量平差點(diǎn)和快速平差算法剔除粗差點(diǎn),利用控制點(diǎn)做空中三角測量計(jì)算,獲取精確的外方位元素,生成加密點(diǎn)坐標(biāo)。本項(xiàng)目空中三角測量加密成果精度見表3.
表3光束法整體平差精度報告
(3)DLG、DOM、DEM制作
在VZ站下導(dǎo)入空三成果恢復(fù)立體模型,生成核線影像文件,進(jìn)行影像匹配、編輯,線劃圖采集。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪片在CASS環(huán)境下進(jìn)行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù),從而進(jìn)行DOM制作。將正射影像圖與線畫圖疊加分幅整飾最終完成1:2000地形圖制作。如圖6、圖7所示。
圖6測區(qū)局部DEM效果圖圖7 測區(qū)局部DLG和DOM疊加效果圖
(4)DLG成圖精度分析
精度評定包含地理精度和數(shù)學(xué)精度評定兩方面。地理精度評定采取外業(yè)巡視的方法對圖面地理要素的正確性及數(shù)據(jù)完整性、綜合取舍的合理性、接邊質(zhì)量等進(jìn)行檢查;數(shù)學(xué)精度評定包括平面位置評定和高程評定,主要采用RTK實(shí)測地物點(diǎn),并對比圖上坐標(biāo),計(jì)算較差,利用點(diǎn)位中誤差公式計(jì)算出各個檢查點(diǎn)的平面位置中誤差和高程中誤差。
在保證精度評定基礎(chǔ)上,全區(qū)選取19幅1:2000地形圖進(jìn)行檢查。本次項(xiàng)目采取地理精度、數(shù)學(xué)精度同步檢查方式,在對地物特征點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集的同時,根據(jù)現(xiàn)場地物實(shí)際情況檢查圖面信息,并保證19幅均勻抽取10檢測點(diǎn)以上。本次野外對19幅1:2000地形圖進(jìn)行外業(yè)檢查。經(jīng)檢查,精度均優(yōu)于規(guī)范要求。檢查情況如下表4:
表 4 地形圖精度檢查情況
分析表4數(shù)據(jù)可知,無人機(jī)航攝技術(shù)測繪1:2000地形圖的高程、平面中誤差均滿足《1:500 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》(GBT 7931-2008)要求,平面精度和高程精度指標(biāo)大部分小于限差的1/3,符合設(shè)計(jì)與甲方要求;通過與實(shí)地地物特征現(xiàn)場對比、量測可知,圖面內(nèi)容表達(dá)清晰,地物地貌取舍合理,均符合《國家基本比例尺地圖圖式第1部分:1:5001:10001:2000地形圖圖式》(GB/T 20257.1-2007 )規(guī)范要求。依據(jù)《測繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》核定該成果質(zhì)量為“優(yōu)”。
四、結(jié)束語
低空無人機(jī)具有輕便靈活、反應(yīng)迅速、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn),本文將該技術(shù)應(yīng)用于煤田普查1:2000地形圖測繪中,該技術(shù)在“短、平、快”的小范圍地形測量中優(yōu)勢明顯,可以高效、快速、保質(zhì)地完成測繪工作任務(wù),極大的節(jié)省了人力,縮短了測量周期。
然而,必須明白低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)自身仍存在諸多缺陷,如采用小幅面的非量測型相機(jī),單幅影像覆蓋面積小,正射影像圖接縫工作量大;像對模型多,增加了模型切換和模型接邊工作量;飛行姿態(tài)不穩(wěn)定,受天氣影響大(特別是風(fēng)力);空中三角測量工作量大,區(qū)域網(wǎng)接邊誤差較大,影響地形圖精度。
總而言之,低空無人機(jī)雖然存在諸多缺陷,但是在作業(yè)工程中選擇正確的方式方法,認(rèn)真扎實(shí)的做好每一步工作,可以有效的降低誤差,提高作業(yè)精度。在“短、平、快”小范圍的煤田普查項(xiàng)目中,低空無人機(jī)明顯具有其突出的優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn):
[1] 呂立蕾 低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)在長距離輸油(氣)管道1:2000帶狀地形圖測繪中的應(yīng)用研究[J],測繪通報:中國地圖出版社,3012(4):42-45.
[2] 張永軍 無人駕駛飛艇低空遙感影像的幾何處理[J],武漢大學(xué)學(xué)報:信息科學(xué)版,2009,34(3):284-288.
[3] 魯恒,李永樹,李何超,等 無人機(jī)影像數(shù)字處理及在地震災(zāi)區(qū)重建中的應(yīng)用[J]。西南交通大學(xué)學(xué)報,2010,45(45):12-15.
關(guān)鍵詞:開采;巖移;研究;應(yīng)用
一、概述
建新煤礦地處黃陵縣建莊林區(qū),屬陜北黃土高原南部的低中山丘陵,區(qū)內(nèi)山巒起伏、溝壑縱橫、地形復(fù)雜,屬侵蝕構(gòu)造地形,并呈堆積的山間河谷地貌特征。植被以灌木、松樹等為主,覆蓋密度大,為典型的低山林區(qū),水系較發(fā)育。
礦區(qū)井田范圍內(nèi)分布有水庫、村莊、工業(yè)設(shè)施等,大部分村莊民房建在溝壑切割形成的塬地或近溝壑邊緣,隨著井下大范圍開采,涉及地表建筑的煤層開采及保護(hù)問題會越來越多。
因此,研究井下開采對地表造成的影響、存在規(guī)律、預(yù)防措施和
治理就成為當(dāng)務(wù)之急。
二、4101工作面觀測站方案設(shè)計(jì)
1. 主要目的、任務(wù)
1)根據(jù)礦井地形、地質(zhì)、開采條件,設(shè)計(jì)并建立4101工作面開采的地表移動觀測站,進(jìn)行地表移動變形觀測;
2)通過觀測取得建新煤礦地形、地質(zhì)、采礦條件下的采動地表變形規(guī)律與巖層移動參數(shù),為礦區(qū)村莊、道路及其公共設(shè)施、水體下采煤和留設(shè)保護(hù)煤柱提供計(jì)算分析資料與依據(jù),為礦區(qū)“三下”安全開采服務(wù);
3)觀測條件許可下,進(jìn)行地表移動數(shù)據(jù)的動態(tài)跟蹤分析,了解開采過程地表移動變形的規(guī)律與特征。
2. 作業(yè)依據(jù)
1. 中國統(tǒng)配煤礦總公司.煤礦測量規(guī)程、手冊.煤炭工業(yè)出版社;
2. 中國礦業(yè)大學(xué).開采沉陷學(xué).中國礦業(yè)大學(xué)出版社;
3. 中華人民共和國煤炭工業(yè)部制定.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程.煤炭工業(yè)出版社;
4. 中華人民共和國測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范.GBT 18314-2001;國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范.GB 12898-91。
3. 儀器設(shè)備
為完成研究任務(wù),配備中海達(dá)GPS(靜態(tài))接收機(jī)4臺,精度5mm+10ppm、拓普康2″全站儀一臺,測距精度2mm+2ppm、索佳C32Ⅱ水準(zhǔn)儀(S3型)一臺,3米區(qū)格式木質(zhì)水準(zhǔn)尺及尺墊一副,計(jì)算機(jī)一臺。
4. 設(shè)站地區(qū)地形、地質(zhì)及采礦技術(shù)條件
礦區(qū)主采4-2煤層,4101工作面位于礦井41盤區(qū),煤層厚度約3.2~8.9m,平均厚度5.6m,傾角1~3°,為近水平煤層;工作面走向長1163m,傾向長180m,總面積222053m2。采用綜合機(jī)械化放頂煤采煤法,全部垮落法管理頂板。上方地形高低起伏,植被茂密,海拔1135~1500 m,平均采深550m。
5. 觀測站設(shè)計(jì)
礦區(qū)地形條件差、起伏大,植被非常茂密,這給觀測站的設(shè)計(jì)和觀測工作帶來極大不便。考慮到實(shí)際困難,我們主要分析研究開采影響的靜態(tài)結(jié)果,這樣觀測站的設(shè)計(jì)可隨地形的起伏和植被的分布做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,觀測次數(shù)盡量減少,以滿足參數(shù)計(jì)算和靜態(tài)分析為目的。
1)觀測線長度及平面位置確定
根據(jù)鉆孔資料和煤層底板等高線,可以看出開采面內(nèi)煤層呈盆地型分布,走向并不明顯,故都設(shè)計(jì)為傾向線。設(shè)計(jì)沿傾向方向分別布置兩條觀測線,且兩條觀測線基本垂直(A、B)。根據(jù)采深與觀測點(diǎn)間距的選取要求,測點(diǎn)間距控制在30m左右。
根據(jù)開采區(qū)地表的地形分析,在采動影響區(qū)域之外根據(jù)地表已有永久控制點(diǎn)確定每條觀測線的控制點(diǎn)至少2~3個,并連測觀測線上各觀測點(diǎn)。觀測點(diǎn)的外端點(diǎn)距控制點(diǎn)間距離及控制點(diǎn)與控制點(diǎn)間的距離以不小于50m進(jìn)行布設(shè)。
2)所用參數(shù)選擇
根據(jù)4101工作面開采影響觀測范圍的地質(zhì)、地形及開采煤層條件分析,上覆巖層以砂巖為主,夾有少部分礫巖和泥巖,綜合分析本區(qū)覆巖巖性與銅川、蒲白、澄合礦區(qū)屬相近類型。根據(jù)有關(guān)研究表明:這些礦區(qū)松散層邊界角φ=57.3,基巖走向邊界角0=68.6,上山邊界角0=73.9,下山邊界角0=66.1,可作為4101工作面開采沉陷的設(shè)計(jì)參數(shù)。由于地形條件的限制,考慮將各移動角的修正值定為10,即取Δγ=Δδ=Δβ=10。
3)傾向與走向觀測線位置確定
因開采面內(nèi)煤層呈盆地型分布,走向不明顯,故不設(shè)走向線,設(shè)計(jì)均為傾向線,根據(jù)地形條件設(shè)計(jì)傾向觀測線,達(dá)到最大下沉即可。
4)觀測線長度
A觀測線長度,根據(jù)實(shí)際地形情況我們可以選擇半盆地上山觀測線。具體計(jì)算:
H0ctg63.9+ Hoctg58.6=269+335+30= 634 m
B觀測線長度,考慮到測區(qū)為山地布點(diǎn)觀測不方便,所以在布設(shè)觀測站時參數(shù)的設(shè)計(jì)和觀測線的長度會加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,將觀測線盡可能沿溝底布設(shè)或盡可能靠近溝底,便于觀測。具體計(jì)算:
H0ctg63.9+L+ Hoctg56.1=269+180+369=818 m
三、觀測
地表移動觀測站觀測時間及觀測內(nèi)容
1. 觀測站與礦區(qū)控制網(wǎng)連測
在觀測點(diǎn)埋設(shè)好10~15天、點(diǎn)位固結(jié)后,測站地區(qū)未被采動之前應(yīng)完成連接測量工作。根據(jù)規(guī)范要求,連接測量需獨(dú)立進(jìn)行兩次。由于地形復(fù)雜,采用靜態(tài)GPS作E級平面控制和礦區(qū)進(jìn)行連測;高程采用四等三角高程測量的方法即可。
2. 全面觀測
全面觀測必須獨(dú)立進(jìn)行兩次,時間間隔不超過5天,包括各測點(diǎn)的平面位置和高程。
全面觀測平面用全站儀按一級導(dǎo)線測量,高程按三等水準(zhǔn)精度要求實(shí)施。兩次觀測同一點(diǎn)高程差≯10mm,點(diǎn)位坐標(biāo)互差≯20mm,取平均值作為觀測站的原始觀測數(shù)據(jù)。
為確定移動穩(wěn)定后各點(diǎn)的空間位置,須在地表穩(wěn)定后進(jìn)行一次全面觀測(稱為末次觀測),地表移動穩(wěn)定的標(biāo)志是:連續(xù)6個月觀測地表各點(diǎn)的累計(jì)下沉值均小于30 mm。如果需要增加全面觀測,可根據(jù)情況或要求隨時確定。
3. 日常觀測
1)當(dāng)開采工作面推進(jìn)寬度達(dá)到采深的0.2~0.5倍后,每隔十天進(jìn)行一次水準(zhǔn)測量,監(jiān)控地表是否開始移動;
2)在地表移動過程中,要進(jìn)行日常觀測工作,即每隔1~3個月觀測一次。
3)在移動活躍階段,還應(yīng)在下沉較大的區(qū)段,增加水準(zhǔn)觀測次數(shù)。此階段可按四等水準(zhǔn)測量精度進(jìn)行。
每次觀測,要實(shí)測相應(yīng)工作面位置、開采厚度、工作面推進(jìn)速度及頂板陷落、煤層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件等。同時測量地表受采動影響后產(chǎn)生的裂縫位置和塌陷要素,特別是采區(qū)附近200m范圍內(nèi)的地物變形情況及其特征,并注明發(fā)現(xiàn)日期。每次觀測結(jié)束后,要及時將有關(guān)開采要素(開采高度、深度,工作面推進(jìn)速度,工作面位置、日期等)、地面損害特征(地表裂縫、塌陷坑、滑坡點(diǎn),損壞的房屋及保護(hù)物等)要素標(biāo)注到圖紙上,以便分析。
四、變形分析
在對野外觀測成果再次檢查,進(jìn)行各種改正數(shù)的計(jì)算和平差計(jì)算后,通過內(nèi)業(yè)整理首先算出觀測點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程,然后計(jì)算出各變形量和變形參數(shù)。
經(jīng)過兩年半的實(shí)際現(xiàn)場觀測,各點(diǎn)高程變化值在2―10mm之間,考慮到此偏差由測量誤差和外因條件對點(diǎn)位的影響,各點(diǎn)的高程變化應(yīng)在正常范圍。
選取傾向線與中心線的交點(diǎn)O,作點(diǎn)位下沉曲線圖(如圖)所示:
根據(jù)對實(shí)測數(shù)據(jù)處理及特征點(diǎn)點(diǎn)位變形曲線圖分析得知,各監(jiān)測點(diǎn)高程均未發(fā)生明顯變化,且在對測區(qū)日常巡視中未發(fā)現(xiàn)地表裂縫、塌陷坑等地面損害特征,分析此種狀況的原因,大致有以下幾點(diǎn):
1.4101工作面開采深度平均550m左右,煤層開采深度大,開采對地表沉陷影響明顯減弱。
關(guān)鍵詞:地球物理;勘探技術(shù);發(fā)展趨勢;應(yīng)用
地球物理勘探的主要目的是通過運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,對地質(zhì)構(gòu)造展開深度分析,為建筑工程選址、礦產(chǎn)資源勘探等工作推行與落實(shí)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。在地球物理勘探過程中,所使用的主要儀器設(shè)備為物探儀器,由此以詳細(xì)檢測分析地殼中的巖石物理參數(shù)。如今,地球物理勘探技術(shù)在地質(zhì)、煤炭、水電、建筑工程、石油等多個領(lǐng)域中應(yīng)用,并且發(fā)揮處理顯著的應(yīng)用效果。
1地球物理勘探技術(shù)常用方法
1.1傳統(tǒng)技術(shù)下的地球物理勘探
1.1.1電法勘探這種方法在地球物理勘探期間應(yīng)用最為普遍,通過研究電學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律以及地層電磁場變化規(guī)律,基于電性之間的差異性,對電場分布規(guī)律展開研究測量,從而保證地質(zhì)情況被詳細(xì)的了解[1]。1.1.2磁法勘探通過選擇使用磁力儀器檢測設(shè)備檢測地質(zhì)之間的磁性差異,對地下磁場的分布規(guī)律和異常情況作出研究,保證在段時間內(nèi)尋找出地質(zhì)問題。1.1.3重力勘探不用地質(zhì)之間,其密度是各不相同的,以這種特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),選擇應(yīng)用重力測試儀器觀察重力異常情況,了解和全面掌握地下地層起伏變化情況。1.1.4地震勘探地震勘探技術(shù)是發(fā)展速度比較快的技術(shù)手段,該技術(shù)綜合運(yùn)用人工激發(fā)地震波的方法,基于巖石地震波傳播規(guī)律和地層地震波傳播規(guī)律,對地質(zhì)性質(zhì)作出探究,預(yù)測地質(zhì)活動情況,采取必要的措施應(yīng)對災(zāi)害發(fā)生。
1.2新技術(shù)下的地球物理勘探
伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展,地球物理探測儀器設(shè)備逐漸科技化,先進(jìn)的電子技術(shù)逐漸取代傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探設(shè)備,使得地球物理勘探質(zhì)量提升。就探測深度對地球物理勘探技術(shù)進(jìn)行分類,主要分為超淺層、淺層、中深層和深層。在超淺層勘探過程中,可選擇使用淺層地震技術(shù)和地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)。在淺層勘探過程中,可選擇使用高頻電磁成像技術(shù)和高密度電阻率。在中深層勘探過程中,可選擇使用高精度重力測試和可控源電磁測深。在深層勘探過程中,可選擇應(yīng)用深層地震勘探技術(shù)、高精度處理測量技術(shù)和天然大地電磁測探技術(shù)[2]。
2地球物理勘探期間的新理論和新算法
2.1小波理論
小波理論是以傅里葉理論為基礎(chǔ)的,比較合適被使用在數(shù)據(jù)壓縮、信號中差分方程數(shù)值解、成像處理、子波算法等方面應(yīng)用,由此可顯著提升信噪比和數(shù)據(jù)分辨率[3]。
2.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論對人腦的思維活動方式進(jìn)行模擬,從而完成數(shù)據(jù)分析,在應(yīng)用該技術(shù)手段的時候,可通過樣本資料學(xué)習(xí),研究及分析活動,確保得到的參數(shù)結(jié)果具有應(yīng)用價值,也可以在短時間內(nèi)判斷出樣本資料應(yīng)用價值,完成尚未處理的數(shù)據(jù)信息。
2.3幾何分形理論
幾何分形理論的實(shí)質(zhì),是對自然環(huán)境下經(jīng)常性出現(xiàn)的不規(guī)則現(xiàn)象、不穩(wěn)定現(xiàn)象以及常見現(xiàn)象展開分析,系統(tǒng)性分析在自然環(huán)境下,各種尺度的物體和現(xiàn)象之間的相似性。所以,在對整體信息進(jìn)行預(yù)測時可通過使用局部信息完成[4]。
2.4混沌理論
在非線性系統(tǒng)描述方面多使用混沌理論體系,混沌理論體系與幾何分形理論體系之間存在著十分密切的聯(lián)系,都可以解釋不同尺度下的標(biāo)度律、差異性和相似性。
2.5地理信息系統(tǒng)理論
地理信息系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的探測體系,需要綜合軟件支持和硬件支持,采集、存儲、管理、查詢和輸出時間和空間數(shù)據(jù)信息,通過數(shù)據(jù)信息的處理方法,保證在最短時間內(nèi)查詢并分析出數(shù)據(jù)信息[5]。
3地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用
應(yīng)用地球物理探測技術(shù),最為常見的領(lǐng)域是能源資源勘察。我國能源資源結(jié)構(gòu)多以天然氣、石油、煤炭等化石類為主,這種類型的能源資源在勘探時,對于地球物理勘探技術(shù)有著很強(qiáng)的依賴性。比如在勘探煤礦資源、天然氣資源和石油資源期間,大地電磁勘探技術(shù)的應(yīng)用性很強(qiáng)。通過應(yīng)用地球物理勘探技術(shù),可以快速尋找出不用地區(qū)的油氣區(qū)構(gòu)造情況,并且完成相應(yīng)的評價,尋找到能源資源。在前期的勘探活動中,基本上需要依靠地震勘探技術(shù)實(shí)現(xiàn),在詳細(xì)的勘察期間,需對大地電磁測探技術(shù)、高精度磁力技術(shù)、高精度重力技術(shù)等展開綜合運(yùn)用,對油氣地區(qū)的構(gòu)造情況和油氣地區(qū)區(qū)塊作出評價,尋找適合油氣存儲的地質(zhì)構(gòu)造,解決勘探油氣時存在的疑難問題。金屬礦物探技術(shù)作為另一種經(jīng)常被應(yīng)用的物探技術(shù),大多是利用電法和磁法完成金屬礦物質(zhì)勘探。這種勘探技術(shù)在應(yīng)用工程中,基本上是采取電法模式完成的,為金屬礦物質(zhì)勘探提供便利,并且為工作順利開展提供支持。該技術(shù)手段應(yīng)用的基礎(chǔ),是圍巖和礦體之間的電性差異,研究在地下傳導(dǎo)時人工穩(wěn)定電流場分布規(guī)律。磁法勘探的基礎(chǔ)是礦體,或者時賦存圍巖與其構(gòu)造兩者之間出現(xiàn)的磁性差異結(jié)構(gòu),在地表環(huán)境和高空環(huán)境下,探究分析磁場強(qiáng)度變化規(guī)律。在地球物理勘探技術(shù)中,工程物探技術(shù)應(yīng)用也比較廣闊?,F(xiàn)代建筑工程施工建設(shè)現(xiàn)狀隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展而呈現(xiàn)出全新的變化,這就要求在工程勘探期間,總結(jié)出項(xiàng)目工程物理勘探的基本需求。工程物理勘探技術(shù)在鐵路施工、公路施工、管道施工、水利施工和建筑施工方面有著很大的作用。將物理勘探技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)和自然災(zāi)害防治工作中,也是極具價值的。在應(yīng)用地球物理勘探技術(shù)期間,可及時對電、熱、光等物理要素進(jìn)行檢測,了解其變化情況,正確認(rèn)識環(huán)境的變化過程,從而為提升環(huán)境保護(hù)質(zhì)量,落實(shí)環(huán)境保護(hù)工作奠定基礎(chǔ)。突發(fā)性自然災(zāi)害嚴(yán)重影響著人們的生命健康和財產(chǎn)安全,在對自然災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測和預(yù)防時,合理的應(yīng)用地球物理勘探技術(shù),能夠取得良好的效果。
4地球物理勘探技術(shù)未來發(fā)展趨勢
就當(dāng)前地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀看來,相關(guān)專業(yè)人員與物理勘探工作人員之間的聯(lián)系不夠密切,甚至各項(xiàng)工作在結(jié)合的時候存在著疏忽,難以實(shí)現(xiàn)相互幫助發(fā)展的需求。在實(shí)際工作期間,相互監(jiān)督、共同進(jìn)步的現(xiàn)象也存在著問題。工作人員沒有將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)力量徹底發(fā)揮出來,在分析資料和查詢數(shù)據(jù)時,經(jīng)常性的處于被動狀態(tài)。在信息技術(shù)高速發(fā)展的時代背景下,工作人員必須要對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)性掌握并且熟練使用,從而保證自身工作效率提升,保證全面、準(zhǔn)確、安全的完成各項(xiàng)地球物理勘探工作。地球物理勘探技術(shù)解釋期間,秉承著多次反饋的基本原則,詳細(xì)如下所示。圖1地球物理綜合解釋多次反饋圖隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們對于能源資源的需求量日漸增加,重視程度也逐漸提高。在地球物理勘探技術(shù)的研究和開發(fā)過程中,研究者不斷投入資金和精力,以求獲得突破。就當(dāng)前地球物理勘探技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言,地球物理勘探技術(shù)已經(jīng)獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,全新的功能和類型不斷涌現(xiàn),有效延伸了地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用范圍。例如,在地球物理勘探過程中,按照使用標(biāo)準(zhǔn)和檢測要求,優(yōu)化改良了超導(dǎo)重力儀設(shè)備和超導(dǎo)磁力儀設(shè)備,改良后得儀器設(shè)備,無論精準(zhǔn)度還是穩(wěn)定性,都獲得了大幅度提升,為勘探與開采礦物資源有著很大貢獻(xiàn)。計(jì)算機(jī)輔助測試技術(shù)應(yīng)用,是計(jì)算技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,該技術(shù)手段具有很好的集成性。換言之,地球物理勘探期間,綜合物理勘探技術(shù)和測量儀器設(shè)備,尋找出各類設(shè)備在應(yīng)用過程中的新功能。通過新功能的應(yīng)用和舊功能優(yōu)化,可以保證地球物理勘探技術(shù)優(yōu)化,數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出良好的精準(zhǔn)度,另外還能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展趨勢作出反映。靈活性的選擇和使用高速單片數(shù)字信號處理器,將其應(yīng)用在地球物理勘探技術(shù)上,增強(qiáng)信號處理功能、數(shù)據(jù)處理功能和誤差修復(fù)功能,有效保障物探技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量和效率[6]。總線技術(shù)發(fā)展應(yīng)用。在物探儀器設(shè)備上應(yīng)用總線技術(shù),是當(dāng)前物理勘探工作中最不可獲取的技術(shù)手段之一。物理勘探技術(shù)包含有插卡式技術(shù)、模塊化技術(shù)以及積木式技術(shù)。這種技術(shù)手段在應(yīng)用過程中,為自動測量提供便利,同時還可以快速尋找出相關(guān)參數(shù)值,保證與多參數(shù)和多功能基本要點(diǎn)相符合。在模塊式系統(tǒng)當(dāng)中,可保持結(jié)構(gòu)處于緊湊狀態(tài),避免發(fā)生結(jié)構(gòu)問題。數(shù)據(jù)采集技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。地球物理勘探技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,已經(jīng)逐漸走向國際化,同時還呈現(xiàn)出靈活性、數(shù)字化、功能化和智能化等多種特點(diǎn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步,社會生產(chǎn)與發(fā)展需要耗費(fèi)大量的能源資源。如今,世界大多數(shù)地區(qū)的淺層礦產(chǎn)資源已經(jīng)被勘探完成并且開發(fā)殆盡,科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平比較高的國家,逐漸將勘探活動過渡到海洋地區(qū)、沼澤地區(qū)以及沙漠地區(qū)等等,從而彌補(bǔ)當(dāng)前國家發(fā)展出現(xiàn)的資源不足問題。
5結(jié)語
地球物理勘探技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和勘探理念相結(jié)合,提升了處理數(shù)據(jù)和地質(zhì)問題解決的效率和質(zhì)量,同時也提升了探測精準(zhǔn)度。由于在地球物理勘探活動中新材料、新技術(shù)和新理論全面應(yīng)用,使得地球物理勘探技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷拓展。總而言之,在新的技術(shù)支撐下,勘探技術(shù)必然會朝向更加健康的方向發(fā)展,保證工程質(zhì)量的同時,獲得良好的使用效益。
參考文獻(xiàn)
[1]周冠一.地球物理勘探技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].世界有色金屬,2019,000(013):183,185.
[2]吳駿業(yè)、郭榮文、柳建新、陳杭.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在地球物理勘探中的研究進(jìn)展[J].工程地球物理學(xué)報,2020,(04):111-118.
[3]廖建軍,岳禮.物探測繪技術(shù)在石油勘探及開發(fā)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].智能城市,2019,(10):49-50.
[4]郭繼頌,肖君.青藏高原凍土地球物理勘查方法組合模式[J].名城繪,2019,(09):1-2.
[5]何榮欽.基于層剝離的大地電磁數(shù)據(jù)在干熱巖監(jiān)測中的研究與應(yīng)用[D].吉林大學(xué),2019.