矿井工程测量技术

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isbn号码:9787564601867
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  • 矿井测量
  • 工程测量
  • 测量技术
  • 矿业工程
  • 地下工程
  • 隧道工程
  • 矿山工程
  • 测量仪器
  • 误差分析
  • 数据处理
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具体描述

矿山工程测量的精确视界:理论、实践与创新 图书名称: 矿山工程测量 目标读者: 矿业工程专业学生、从事矿山勘探、设计、施工和运营的工程师、地质勘探人员、安全管理人员。 图书简介: 本书旨在全面、系统地阐述现代矿山工程测量学的基本原理、先进技术与实际应用。在矿产资源开发日益深入、对安全与效率要求不断提升的背景下,精准的工程测量是保障矿山安全生产、优化采掘布局、控制工程质量的关键环节。本书不仅涵盖了传统测量学的坚实基础,更紧密结合了当前最新的地理信息系统(GIS)、三维激光扫描(3D Laser Scanning)、无人机倾斜摄影测量(UAV Photogrammetry)以及物联网(IoT)等前沿技术在矿山环境中的应用实践。 全书内容围绕矿山生命周期,从矿区前期勘探定界,到井巷工程的精确导向,再到采场动态监测和闭坑后沉陷控制,构建了一个完整的知识体系。我们深知,矿山环境的特殊性——强烈的粉尘、恶劣的光照条件、高危的作业环境——对测量工作提出了极高的挑战,因此,本书在方法论的介绍上,特别强调了如何在复杂多变的地质和施工条件下,确保测量的精度、可靠性和作业安全。 第一部分:矿山测量学基础与数据处理 本部分是全书的理论基石,为后续的专业应用打下坚实的基础。 1.1 矿山测量学导论与基础理论: 详细介绍了矿山测量的学科范畴、任务、精度要求及其在矿山建设与安全中的核心地位。重点阐述了矿区平面控制网的建立与维护,包括国家大地坐标系、地方独立坐标系之间的转换与布网原理。深入剖析了高精度测量的基本误差来源,如仪器误差、外界环境误差和人为操作误差,并教授如何运用系统误差和随机误差的理论对测量成果进行严谨的误差分析与评定。 1.2 测量仪器与设备的应用: 全面梳理了现代矿山测量中使用的各类关键设备。重点介绍全站仪(Total Station)的选型、标定、工作原理及数据采集流程。对于高精度工程,详细讲解了高精度水准仪在确定绝对高程中的应用,以及GNSS(全球导航卫星系统,如GPS、北斗)技术在矿区外业控制点布设中的优势与局限。特别辟章介绍数字水准仪、光电测距仪的内部结构与维护保养,确保读者能够熟练操作并维护精密仪器。 1.3 矿山测量数据处理与平差计算: 探讨了测量数据的预处理、存储与管理规范。详细讲解了如何运用最小二乘原理进行数据平差计算,确保控制网的整体精度。内容涵盖了平面、高程、三维坐标的独立网和平差,以及引入外部约束条件的约束平差方法。同时,介绍了如何利用专业软件进行数据拟合、曲面建模和质量控制报告的生成,这是从原始数据到工程信息的关键转化步骤。 第二部分:地下工程测量技术与导向 地下工程是矿山测量的核心难点,本部分聚焦于如何精确引导钻探和掘进工作。 2.1 井巷工程控制测量: 详细论述了竖井、斜井、平巷等主要井巷的平面、高程和垂直度控制技术。重点阐述了如何利用矿井工作台、对中线测量、垂直线定向技术(如激光铅垂仪、特高精度垂球定向)来解决深井的定向难题。讲解了在复杂地质条件下,如何通过多次交会、反射镜配合等方法,确保中线点的传递精度满足爆破或钻进的要求。 2.2 掘进工作导向与超前探水探煤: 深入讲解了超前地质预报的测量需求。如何利用测量成果,结合地质信息,指导超前钻孔的方位和倾角控制,以有效避让突水、瓦斯突出等重大风险源。阐述了利用地质雷达(GPR)或电磁波技术获取的地下信息如何与测量坐标系进行精确套合,实现“地上数据”与“地下实体”的同步。 2.3 矿山三维空间建模与数字化支持: 强调了矿山“一张图”的建设理念。系统介绍了如何将工程测量、地质勘探、通风、排水等所有空间数据集成到一个统一的矿山三维模型中。讲解了利用专业软件(如特定的采矿软件模块)进行巷道断面测量、方量计算以及与采矿设计模型的对比分析,为施工动态调整提供即时支持。 第三部分:露天采场测量与资源评估 本部分聚焦于地表大尺度工程的测量控制与资源量化。 3.1 露天矿放矿与台阶控制: 详细阐述了露天矿边、帮、底的测量控制标准。讲解了如何利用高精度GNSS设备或激光扫描技术,快速、安全地获取工作面地形数据,用于指导爆破设计和挖掘作业。重点介绍台阶高度、坡度和工作线位的精确放样技术,确保边帮稳定性和生产效率。 3.2 矿体测量与资源储量计算: 探讨了基于钻孔数据和地质勘探成果的矿体形态重构技术。详细讲解了如何运用分层、三角网(TIN)或不规则三角网(TIN)模型对矿体进行空间离散化,并依据地质边界和最小工业指标计算矿石和废石的准确方量。涵盖了矿山计量测量(测量验收)的流程、规范与报告编制。 3.3 动态地形监测与三维数据采集新技术: 详细介绍利用无人机倾斜摄影测量技术和激光雷达(LiDAR)技术在露天矿的快速地形测绘中的应用。对比分析了传统地面测量、航空摄影测量与无人机测量在效率、成本和精度上的差异。讲解了点云数据的分类、滤波、配准以及生成高精度DOM、DSM和DEM的过程。 第四部分:矿山变形监测与安全保障 安全是矿山测量的终极目标。本部分集中于对矿山结构稳定性的长期监控。 4.1 地表沉陷与边坡稳定性监测: 阐述了对采矿活动引起的地面沉陷、裂缝发育进行周期性、系统性测量的技术方案。讲解了如何布设沉陷监测点,并利用高精度水准网和GNSS连续监测站对沉陷量、速率及影响范围进行实时或定时分析。介绍边坡位移监测系统(如深层位移计、裂缝计)的安装、读数与数据分析方法。 4.2 井下结构稳定性监测: 聚焦于对井筒、硐室和工作面顶板的形变监测。详细介绍利用倾角仪、应变片以及井下三维坐标系跟踪技术,实时监测井壁和工作面围岩的收敛情况。讲解了如何根据监测数据,结合工程地质力学模型,对矿山结构安全风险进行预警和评估。 4.3 矿山测量自动化与智能化趋势: 展望了矿山测量向“少人化、无人化”发展的方向。探讨了激光扫描技术在快速“逆向建模”中的应用,如何通过快速获取已施工巷道的点云数据,与原始设计模型进行比对,实现质量的自动化检测。讨论了数据链的集成化,即测量数据如何无缝接入矿山生产调度和安全管理系统,实现生产过程的闭环控制。 总结: 本书以实战导向为核心,将严谨的数学理论与矿山现场的复杂环境相结合,致力于培养读者解决实际问题的能力。通过丰富的案例分析和详尽的作业流程指导,确保读者不仅理解“为什么这样做”,更能掌握“如何精确地做”。掌握本书所载技术,是提升矿山工程测量精度、保障矿山安全高效运行的坚实保障。

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读后感

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用户评价

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这本书给我的感觉就像在探索一个隐藏的宝藏,每一次翻页都可能发现新的惊喜。作者的笔触细腻而富有洞察力,他不仅仅是在讲解技术,更是在分享他对这个行业的理解和感悟。我特别欣赏他对于不同测量技术在实际应用中优劣势的深入剖析,这让我明白,所谓的“最优解”往往是需要在成本、精度、效率以及环境因素之间进行权衡的。书中的一些关于历史发展脉络的梳理,让我对矿井工程测量技术是如何一步步演进至今有了更清晰的认识,那些曾经克服的困难和取得的突破,都令人钦佩。我最喜欢的部分是关于现代监测技术的章节,它让我看到了科技是如何深刻地改变了传统行业。从无人机测绘到大数据分析,再到物联网的应用,这本书让我窥见了未来的发展方向。虽然我可能不会亲自去操作这些设备,但了解它们的工作原理和潜在应用,让我对矿井工程的智能化和自动化有了更宏观的认识。这本书不仅拓宽了我的视野,更让我感受到了一种跨越时空的智慧传承。它让我明白,每一个看似微小的测量点,都承载着巨大的工程责任和安全保障。

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这本书简直是一次意想不到的精神之旅!起初我以为这会是一本枯燥的技术手册,充斥着各种公式和图表,但事实证明,我的预想错了。它像一位经验丰富的向导,将我带入了一个充满挑战和智慧的世界。作者的叙述方式非常引人入胜,他巧妙地将复杂的工程概念融入到生动的故事和案例分析中。读到某些章节时,我仿佛置身于嘈杂的施工现场,亲身感受着测量人员的严谨和细致;在另一些章节,我又仿佛穿越回了古代,见证了早期测量技术的智慧结晶。书中对不同地理环境下矿井开采的独特挑战的描述尤其让我印象深刻,无论是严寒的北国还是酷暑的南方,作者都描绘得栩栩如生。他对数据采集和处理的讲解,也让我对precision(精确性)有了全新的认识。虽然我并非专业人士,但通过这本书,我竟然能体会到其中的逻辑和精妙之处,甚至对那些看似冰冷的数字产生了些许敬意。这本书的价值在于它不仅仅传授知识,更在于它激发了我对工程测量这一领域的探索欲望,让我看到了其中蕴含的科学之美和人文关怀。它打破了我对技术书籍的刻板印象,让我觉得即使是再专业的领域,也可以如此富有感染力。

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这本书的阅读体验相当独特,它不像一本单纯的技术指南,更像是一部关于精度与智慧的史诗。作者在叙述中融入了大量的实践经验和深刻见解,让我对矿井工程测量的复杂性和重要性有了更全面的认识。我尤其欣赏书中对“数据可视化”和“信息集成”的讨论,它让我看到,测量不仅仅是获取数据,更是将数据转化为有用的信息,从而指导工程决策。读到关于不同类型矿井(例如煤矿、金属矿等)在测量需求上的差异时,我感到非常有趣,这让我意识到,即便是同一大类技术,也需要根据具体情况进行细致的调整和优化。书中对一些历史性的测量难题以及是如何被后来的技术所克服的描绘,更是让我对人类智慧的不断进步感到惊叹。它让我明白,每一次技术革新,都是对未知挑战的勇敢回应。这本书让我不仅学到了技术,更学到了一种解决问题的思维方式,一种严谨细致、不断探索的精神。它让我意识到,工程测量不仅仅是冰冷的数字,更是连接地下世界与地表文明的无形桥梁。

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对于我这样一个对工程领域了解不深的人来说,这本书简直是一次启蒙。它以一种极其通俗易懂的方式,将那些原本可能令人望而生畏的专业知识娓娓道来。我原本以为“矿井工程测量”会是枯燥乏味的代名词,但这本书彻底颠覆了我的认知。作者的语言风格非常亲切,仿佛一位长者在耐心教导晚辈,用生动的比喻和形象的描述,将复杂的概念变得触手可及。我尤其喜欢书中对“误差控制”的讲解,让我深刻理解到,在工程领域,没有绝对的精确,只有不断追求更小的误差。书中关于不同地质条件下,测量方法的选择和调整的案例,让我领略到工程实践的灵活性和智慧。我仿佛看到了工程师们如何在千变万化的现场环境中,根据实际情况灵活运用各种测量技术,解决实际问题。这本书不仅让我增长了知识,更让我对从事这项工作的人员产生了由衷的敬意。它让我看到,即使是在地下深处,也有着一群默默奉献的工程师,用他们的智慧和汗水,保障着矿井的安全与高效。

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不得不说,这本书的结构安排非常独到。它不是那种线性推进的教科书,而更像是一系列精心设计的“沉浸式体验”。作者似乎深谙读者的心理,总能在恰当的时候抛出一些引人入胜的问题,或者提供一些意想不到的案例。我尤其被书中对于风险评估和安全管理的篇幅所吸引。在矿井这样的特殊环境下,任何一点疏忽都可能带来灾难性的后果,而这本书则细致地阐述了测量技术如何在预防和应对这些风险中发挥关键作用。读到关于地质灾害监测和预警的部分,我感到脊背发凉,同时也深深地敬佩那些在幕后默默工作的工程师们。他们的工作,用“化险为夷”来形容一点也不为过。书中对各种测量仪器的介绍,也不是简单的罗列参数,而是结合实际应用场景,分析其工作原理和适用范围。我甚至能想象出,在昏暗的井下,工程师们如何熟练地操作着这些精密仪器,为整个工程的安全保驾护航。这本书让我明白,工程测量不仅仅是一门技术,更是一种责任,一种对生命的敬畏。

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