傳統(tǒng)的采礦方式存在效率低下，成本昂貴，危險(xiǎn)系數(shù)高等難題，稍加不注意很容易造成難以挽回的損失。但在科技信息發(fā)達(dá)的今天，利用無(wú)人機(jī)輔助采礦在提高效率、降低傷亡的同時(shí)，不失為一種高經(jīng)濟(jì)效益、便捷創(chuàng)意兼大數(shù)據(jù)智能化的采礦新手段。

采礦過(guò)程中，爆破、規(guī)劃、照明、探路、檢測(cè)、喊話、物資投放以及礦井生態(tài)重建等過(guò)程中很受益于無(wú)人機(jī)這一全新技術(shù)。目前無(wú)人機(jī)在許多礦業(yè)都得以應(yīng)用，望眼將來(lái)無(wú)人機(jī)或許將是采礦業(yè)不可或缺的一項(xiàng)標(biāo)配。

1 爆破

一般礦區(qū)位于郊區(qū)或者偏遠(yuǎn)地區(qū)，因?yàn)樾畔⒉涣魍ǖ脑?，造就現(xiàn)有的地圖地理信息數(shù)據(jù)存在缺失，這對(duì)于礦井爆破前期布署是極為不利的。當(dāng)然，也有些害怕風(fēng)險(xiǎn)的采礦公司會(huì)請(qǐng)專業(yè)的航拍公司或密集車隊(duì)來(lái)對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行測(cè)繪，從而獲取詳細(xì)真實(shí)的周邊地理信息。因其飛行高度一般得保持在2000-2500英尺，必須配備8000萬(wàn)像素以上的攝像頭，所以相應(yīng)的成本也十分昂貴，導(dǎo)致了在實(shí)際操作過(guò)程中只有到后期爆破階段才會(huì)采用航拍手段來(lái)獲取地圖。

相對(duì)價(jià)格高昂的專業(yè)航拍公司和危險(xiǎn)區(qū)域密集的勘查車輛布署，無(wú)人機(jī)的遙感測(cè)繪系統(tǒng)通過(guò)低空遙感方式，用無(wú)人機(jī)自動(dòng)化技術(shù)減少延遲和人工操作干預(yù)從而進(jìn)一步提高地面與礦井的連通性，讓采礦公司在廣泛的空域以較低的成本進(jìn)行測(cè)繪活動(dòng)，以更快，更強(qiáng)大的安全系數(shù)快速地得到礦區(qū)周邊地理地物的數(shù)據(jù)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接的日常實(shí)時(shí)識(shí)別，以更低的成本快速完成爆破前期的勘測(cè)工作。

它用時(shí)短，無(wú)人機(jī)可以在一天之內(nèi)制作出一個(gè)地區(qū)的高清地圖，有時(shí)快的話只需幾個(gè)小時(shí)；成本低，無(wú)人機(jī)最低可以飛行在250英尺的高度，只需配備一個(gè)1600萬(wàn)像素的攝像頭就能夠繪制出更好效果的地圖，是一雙飛翔在天空上的“眼睛”。

2 測(cè)量

隨著現(xiàn)代礦山建設(shè)需求，如今的礦山測(cè)量和傳統(tǒng)的測(cè)量工作有了質(zhì)的變化, 現(xiàn)代礦山測(cè)量不僅包括各種圖件的測(cè)繪, 同時(shí)也包括目標(biāo)區(qū)的各種信息的采集，如目標(biāo)區(qū)的各種影像數(shù)據(jù)的采集與處理、目標(biāo)區(qū)的現(xiàn)狀信息、環(huán)境等監(jiān)測(cè)工作。因此，無(wú)論從測(cè)量手段、方法和技術(shù)上都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生, 一開(kāi)始就充滿了美好的應(yīng)用前景。

無(wú)人機(jī)技術(shù)與衛(wèi)星和其他航空遙感數(shù)據(jù)獲取手段相比，它具有數(shù)據(jù)獲取周期短、數(shù)據(jù)分辨率高、經(jīng)濟(jì)效益好的特點(diǎn)。由于操作簡(jiǎn)單、運(yùn)營(yíng)成本低，與其他技術(shù)手段相比是高性價(jià)比的獲取方法，所以這種技術(shù)尤其顯得經(jīng)濟(jì)效益高 , 推廣價(jià)值很大 。

3 探路照明

礦井爆破后，需要人工手持礦井照明燈進(jìn)入探路，因礦井初爆的原因，很容易造就礦井有諸多的不穩(wěn)定性，所以人工手持礦井照明燈探路這種方式存在一定風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)通過(guò)無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)搭載礦井照明燈進(jìn)入礦井，代替人工照明探路，不僅能保障作業(yè)員的安全，還能高效便捷完成探路過(guò)程。

4 氣體檢測(cè)

有些礦井爆破后，可能含有硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、甲烷、氨氣等有毒氣體，需要通過(guò)氣體檢測(cè)儀檢測(cè)礦井內(nèi)氣體的含量會(huì)不會(huì)危及采礦員的生命安全。同樣，人工手持氣體檢測(cè)儀進(jìn)入礦井檢測(cè)，如果沒(méi)做好嚴(yán)謹(jǐn)防范措施的話，稍加不注意就會(huì)造成人員毒氣傷亡，但借助無(wú)人機(jī)的飛行平臺(tái)搭載氣體檢測(cè)儀進(jìn)入礦井檢測(cè)，在有效規(guī)避人員傷亡的同時(shí)，能高效完成采礦前期監(jiān)測(cè)。

5 礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)

采礦等地下活動(dòng)可能會(huì)直接誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害和次生地質(zhì)災(zāi)害，如滑坡、泥石流、塌陷等，造成極大危害。無(wú)人機(jī)航空遙感系統(tǒng)具有時(shí)效性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)快速、影像分辨率高、經(jīng)濟(jì)快捷的特點(diǎn)，能夠在高危地區(qū)作業(yè)，可幫助預(yù)判泥石流、沉陷等現(xiàn)象，也可以在礦區(qū)災(zāi)害應(yīng)急救援指揮中發(fā)揮重要作用。

5月25日至26日，在成都舉行的第二屆三維激光掃描技術(shù)國(guó)際論壇上，展示了一臺(tái)“巨無(wú)霸”無(wú)人機(jī)。它便是屢次在礦山隱患排查中立功，避免了重特大安全事故發(fā)生的三維激光掃描無(wú)人機(jī)。

它不僅能夠掃描出完整的彩色空間數(shù)字圖，還能準(zhǔn)確的分辯出礦山上哪些是樹(shù)木，從數(shù)字處理上像“剃頭”一樣去除樹(shù)木所占空間，得出礦山本來(lái)的面目。這臺(tái)“巨無(wú)霸”信息采集能力很強(qiáng)，1秒鐘可以采集100萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。電腦自動(dòng)比對(duì)篩查異常，工作人員經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，就能在電腦屏幕上看到礦山細(xì)微的變化，這種變化達(dá)到毫米級(jí)，可幫助預(yù)判泥石流、沉陷等現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)判。

該無(wú)人機(jī)接下來(lái)將應(yīng)用于礦山巡查、工程建設(shè)和文物保護(hù)等領(lǐng)域。尤其是人不能進(jìn)去的危險(xiǎn)地帶，比如震后的山坡、泥石流的現(xiàn)場(chǎng)，它飛過(guò)去采集數(shù)據(jù)就能為應(yīng)急救援提供依據(jù)。

6 生態(tài)重建

地下開(kāi)采活動(dòng)也會(huì)對(duì)地表建筑物、地形與地貌、耕地與植被、景觀等生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生巨大影響。隨美國(guó)西弗吉尼亞州于1939年頒布了第一部《復(fù)墾法案》后, 我國(guó)國(guó)務(wù)院1988年頒布，于1989年1月1日實(shí)施了《土地復(fù)墾規(guī)定》，該規(guī)定將土地復(fù)墾定義為：對(duì)在生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中，因挖損、塌陷、壓占等造成破壞的土地，采取整治措施，使其恢復(fù)到可供利用狀態(tài)的活動(dòng)。

在礦井的生態(tài)重建階段，了解到礦井在開(kāi)采前后的模樣十分重要。通過(guò)無(wú)人機(jī)獲取數(shù)據(jù)生成準(zhǔn)確的三維圖像可以幫助礦區(qū)盡可能地恢復(fù)到開(kāi)采之前的模樣；利用無(wú)人機(jī)定期調(diào)查還能幫助人們了解到生態(tài)恢復(fù)的進(jìn)程如何。這對(duì)礦山的生態(tài)重建起到了巨大的促進(jìn)作用。

7 礦山監(jiān)管

由于礦山資源的稀缺性與不可再生的特點(diǎn)，出現(xiàn)了多起亂采亂挖礦山的現(xiàn)象。而傳統(tǒng)的人力監(jiān)察有著四大難題：1.違法開(kāi)采地區(qū)十分隱蔽、不易察覺(jué); 2.盜采人員設(shè)置崗哨、阻斷道路逃避擊打;3.違法開(kāi)采地區(qū)覆蓋面積廣、范圍大;4.大部分違法開(kāi)采行為基本在夜間實(shí)施以避監(jiān)察。換句話說(shuō)就是“發(fā)現(xiàn)難、制止難、取證難、查處難”。

而無(wú)人機(jī)在礦山治理過(guò)程中的應(yīng)用，將會(huì)有效解決以上問(wèn)題。首先，無(wú)人機(jī)輕便易攜，操作簡(jiǎn)單、智能化程度高，受環(huán)境因素影響小。 其次，無(wú)人機(jī)可迅速到達(dá)需要監(jiān)察的區(qū)域，獲得準(zhǔn)確的視頻和高精度的圖像，為快速發(fā)現(xiàn)違法行為人越界開(kāi)采、無(wú)證開(kāi)采、非法盜采國(guó)土資源行為提供視頻影像證據(jù); 第三，無(wú)人機(jī)克服了動(dòng)態(tài)巡查的效率低、有盲區(qū)的問(wèn)題，同時(shí)彌補(bǔ)了遙感衛(wèi)星執(zhí)法周期長(zhǎng)、分辨率低缺點(diǎn)?？梢杂行У貙?shí)現(xiàn)監(jiān)管，有力的打擊違法開(kāi)采資源的活動(dòng)。

如今，無(wú)人機(jī)已在許多礦山進(jìn)行監(jiān)督執(zhí)法的應(yīng)用，如廣東英德市白沙鎮(zhèn)、廣東青州市、福建省寧德市古田縣等，并獲得了一定成績(jī)。

經(jīng)過(guò)使用后的反饋，我們發(fā)現(xiàn)我國(guó)無(wú)人機(jī)還存在許多不足：信號(hào)不夠強(qiáng)，電池使用時(shí)限短，直線飛行距離不足，內(nèi)存卡儲(chǔ)量小等。然而，無(wú)人機(jī)的使用仍然起了巨大作用。而且我們相信，隨著科技的發(fā)展，這些缺陷也將會(huì)被一一克服，使無(wú)人在礦山的應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。