无人机在采矿领域的应用

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。并且无人机的灵活、操作简单、经济等优点使各个领域都争先恐后的引入无人机，矿山也不例外。它在矿业的各个重要环节都能派上用场，例如爆破、规划、测量、矿山监察以及矿井的生态重建。
1爆破
矿井所在地往往在比较偏远的地区，现有的地图信息就有可能很不全面。在爆破工作初期倘若能够大致看一眼周边整体环境，对爆破行动而言十分有益。在过去，这一任务往往由专业的航拍公司来完成，因其飞行高度一般得保持在2000-2500英尺，必须配备8000万像素以上的摄像头，相应的成本也十分昂贵，导致了在实际操作过程中只有到后期爆破阶段才会采用航拍手段来获取地图。
而在今天，无人机可以以较低的成本完成更好的工作。它用时短，无人机可以在一天之内制作出一个地区的高清地图，有时快的话只需几个小时;成本低，无人机最低可以飞行在250英尺的高度，只需配备一个1600万像素的摄像头就能够绘制出更好效果的地图，是一双飞翔在天空上的“眼睛”。
2测量
矿山测量从传统意义上讲是利用各种测量手段对矿山规划区进行各种地图的测绘工作。 随着现代矿山建设需求，如今的矿山测量和传统的测量工作有了质的变化, 现代矿山测量不仅包括各种图件的测绘, 同时也包括目标区的各种信息的采集，如目标区的各种影像数据的采集与处理、目标区的现状信息、环境等监测工作。因此，无论从测量手段、方法和技术上都有了长足的发展。无人机技术应运而生, 一开始就充满了美好的应用前景。
无人机技术与卫星和其他航空遥感数据获取手段相比，它具有数据获取周期短、数据分辨率高、经济效益好的特点。由于操作简单、运营成本低，与其他技术手段相比是高性价比的获取方法，所以这种技术尤其显得经济效益高 , 推广价值很大 。
3矿山地质灾害监测
采矿等地下活动可能会直接诱发地质灾害和次生地质灾害，如滑坡、泥石流、塌陷等，造成极大危害。无人机航空遥感系统具有时效性强、机动快速、影像分辨率高、经济快捷的特点，能够在高危地区作业，可帮助预判泥石流、沉陷等现象，也可以在矿区灾害应急救援指挥中发挥重要作用。
5月25日至26日，在成都举行的第二届三维激光扫描技术国际论坛上，展示了一台“巨无霸”无人机。它便是屡次在矿山隐患排查中立功，避免了重特大安全事故发生的三维激光扫描无人机。
它不仅能够扫描出完整的彩色空间数字图，还能准确的分辩出矿山上哪些是树木，从数字处理上像“剃头”一样去除树木所占空间，得出矿山本来的面目。这台“巨无霸”信息采集能力很强，1秒钟可以采集100万个点的数据。电脑自动比对筛查异常，工作人员经过数据处理，就能在电脑屏幕上看到矿山细微的变化，这种变化达到毫米级，可帮助预判泥石流、沉陷等现象进行预判。
该无人机接下来将应用于矿山巡查、工程建设和文物保护等领域。尤其是人不能进去的危险地带，比如震后的山坡、泥石流的现场，它飞过去采集数据就能为应急救援提供依据。
4生态重建
地下开采活动也会对地表建筑物、地形与地貌、耕地与植被、景观等生态环境产生巨大影响。随美国西弗吉尼亚州于1939年颁布了第一部《复垦法案》后, 我国国务院1988年颁布，于1989年1月1日实施了《土地复垦规定》，该规定将土地复垦定义为：对在生产建设过程中，因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地，采取整治措施，使其恢复到可供利用状态的活动。
在矿井的生态重建阶段，了解到矿井在开采前后的模样十分重要。通过无人机获取数据生成准确的三维图像可以帮助矿区尽可能地恢复到开采之前的模样;利用无人机定期调查还能帮助人们了解到生态恢复的进程如何。这对矿山的生态重建起到了巨大的促进作用。
5 矿山监管
由于矿山资源的稀缺性与不可再生的特点，出现了多起乱采乱挖矿山的现象。而传统的人力监察有着四大难题：1.违法开采地区十分隐蔽、不易察觉; 2.盗采人员设置岗哨、阻断道路逃避击打;3.违法开采地区覆盖面积广、范围大;4.大部分违法开采行为基本在夜间实施以避监察。换句话说就是“发现难、制止难、取证难、查处难”。
而无人机在矿山治理过程中的应用，将会有效解决以上问题。首先，无人机轻便易携，操作简单、智能化程度高，受环境因素影响小。 其次，无人机可迅速到达需要监察的区域，获得准确的视频和高精度的图像，为快速发现违法行为人越界开采、无证开采、非法盗采国土资源行为提供视频影像证据; 第三，无人机克服了动态巡查的效率低、有盲区的问题，同时弥补了遥感卫星执法周期长、分辨率低缺点。可以有效地实现监管，有力的打击违法开采资源的活动。
如今，无人机已在许多矿山进行监督执法的应用，如广东英德市白沙镇、广东青州市、福建省宁德市古田县等，并获得了一定成绩。
经过使用后的反馈，我们发现我国无人机还存在许多不足：信号不够强，电池使用时限短，直线飞行距离不足，内存卡储量小等。然而，无人机的使用仍然起了巨大作用。而且我们相信，随着科技的发展，这些缺陷也将会被一一克服，使无人在矿山的应用中发挥更大的作用。

（信息来源：中国选矿技术网，中林设计整理，转载注明出处）