摘要：在市场经济持续发展中，我国对矿产资源需求量逐年增长，各大矿山企业加大矿产资源开采数量，浅层矿产资源日趋枯竭，勘查目标转向深部隐伏矿体，但传统钻探、物探方法因精度不足成本高、效率低，难以满足深部复杂构造的探测需求。例如，我国大量老矿山浅层资源耗尽，深部矿体受构造复杂性制约，亟须高精度探测技术支撑。相比发达国家，我国矿产勘查技术长期依赖传统方法，创新能力薄弱，装备更新缓慢；同时资金投入不足，进一步制约了技术迭代与深部资源开发效率。基于此，本文阐述了新型地质工程技术在矿山地质勘查中的应用意义，并选择具体矿山地质勘查项目作为研究对象，明确了无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用流程，通过制定矿山地质勘查路线、数据采集、航点坐标定位、构建矿山地质勘查三维模型等途径，得到了矿山地质三维模型，也分析了无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用效果。

　　关键词：矿山；地质勘查；新型地质工程技术；无人机倾斜摄影技术

　　随着浅层矿产资源日益枯竭和“深地探测”战略的推进，传统地质勘查技术已难以满足现代矿山开发对精度、效率和安全性提出的更高要求。近年来，以数字化测绘、智能勘探和绿色开采为核心的新型地质工程技术快速发展，为破解复杂地质条件下的勘查难题提供了全新解决方案。在技术应用层面，无人机航测与激光扫描技术实现了矿山三维建模精度从米级到厘米级的跨越，使高陡边坡和采空区的形变监测成为可能；GPS与遥感技术的融合应用，显著提升了隐伏矿体定位和资源储量评估的准确性；而大数据分析技术则通过构建矿床三维预测模型，在矿山地质勘查中实现了深部找矿的重大突破。这些技术进步不仅改变了传统地质勘查的工作范式，更推动了矿产勘探向智能化、可视化方向发展。因此，在矿山地质勘查工作中，勘查人员应当结合矿山区域的实际情况，选择针对性的新型地质工程技术，并制定科学合理的应用方案，才能提升地质勘查工作效率和质量，以此推动矿山行业可持续发展。

　　1新型地质工程技术在矿山地质勘查中的应用意义

　　首先，提升地质勘查工作效率。在矿山地质勘查工作中，通过对新型地质工程技术的使用，集成地球物理勘探、遥感技术和三维建模等手段，显著提高了矿山勘查的精度与效率。例如，反循环钻探技术可实现岩心连续开采，钻井效率提升80%～100%；而三维地质建模技术能优化钻孔布局，减少30%以上的无效钻探成本。数字化矿山平台的应用更将传统人工巡查升级为毫米级形变自动监测，预警响应时间从小时级压缩至分钟级。

　　其次，优化经济效益与资源。我国容易开采浅层矿产日益减少，勘查目标转向深部（>1000m）隐伏矿体。传统钻探、物探方法对深部复杂构造分辨能力不足，导致定位偏差大、成本超支。而在矿山地质勘查工作中，通过对新型地质工程技术的使用，可以精准定位矿体分布，降低勘探成本的同时提高资源利用率。空气组合钻探技术在极端缺水地区可节约施工成本50%，智慧矿山系统通过动态模拟开采进程使生产效率提升15%以上。

　　最后，推动行业转型与可持续发展。传统勘查中槽探、坑探造成地表植被破坏和水土流失，违反生态文明建设要求。而在矿山地质勘查工作中，通过对新型地质工程技术的使用，驱动地质测量向智能化发展，激光雷达与GIS系统实现了从地表到地下的全维度数据整合。这些技术不仅构建了更完善的地质科学体系，还推动公益性与商业性勘查协同发展，为资源可持续开发提供数据支撑。未来，5G与数字孪生技术的深度融合，将进一步重构矿业生产模式。

　　2研究区概况

　　研究区域矿山位于河南某地区，该矿山是当地矿山产业改革后废弃遗留形成的无人管理的区域，因其开采阶段造成了严重的地质环境破坏，导致存在较为显著的地质灾害问题。在矿山西北区域中，是矿产资源主要开采范围，开采量大约是6×106t，矿区废弃后形成了诸多由矿渣和废石堆砌的松散边坡及无法计算数量的开采后的陡壁。从研究区域可知，整个地质构造基本上是背斜褶皱，其中存在的断层对区域地质结构产生了非常大的破坏，属于中等地质结构，不具备较高的地质复杂性。

　　3无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用流程

　　3.1矿山地质勘查路线

　　矿产地质勘查与其他勘查工作不同，因其地质结构较为复杂，涉及多方面的因素考量，往往需要制定科学合理的勘查路线。为此，地质勘查团队先要对矿山整体情况进行调研，并明确无人机航测的路线、参数等，也要确定数据采集、上传、整合、分析等要求。在实际勘查过程中，一旦获取了勘查数据后，勘查人员需要充分发挥三维建模软件的功能，就可以得到矿山区域的三维模型，可以确保勘查目标实现。

　　3.2数据采集与航点坐标定位

　　针对该矿山地质勘查工作而言，因其依靠无人机倾斜摄影技术对矿山区域勘查，这就需要重点关注数据采集与航点坐标定位两个环节的工作，其直接影响勘查数据的质量。

　　首先，数据采集。在研究区域矿山勘查中，通过构建相应的三维模型实现矿山地质勘查，但是模型构建前需要使用无人机倾斜摄影技术获取研究区域矿山的具体情况，明确矿山范围，这为模型构建奠定了数据支持。基于这种情况下，在实际勘查中，选择了小型旋翼无人机，其配置了北斗定位模块、高清摄像设备等，使用的传感器芯片达到了工业级，规格是1000mm×1232mm×700mm，飞行过程的最大载重量是14.5kg，续航时间1h，最大飞行作业直径30km，抗风能力达8级（风速17.2m/s～20.7m/s）。并且，无人机配备的五镜头倾斜航摄仪，其中光学配置是3个45°倾斜镜头（前视/左视/右视）+1个垂直下视镜头；成像性是单镜头最高分辨率1亿像素；曝光参数是最短曝光时间1/4000s，采用2s固定间隔曝光模式。这为三维模型构建提供了实景图像。但是，在航测前需要明确航线。一般情况下，在矿山三维地质建模的航测作业中，航线规划需遵循“外延覆盖”原则。如果航测区域边界超出矿山实际范围12%～15%，且整体覆盖重合度≥80%时，可以有效避免边缘数据缺失。数据采集阶段需执行三级质量控制，主要是初级筛选采用OpenCV图像处理算法自动剔除拍摄角度偏离法向15°以上及曝光异常（EV值±2.0）的无效影像；二次验证通过摄影测量软件计算重叠度（纵向80%/旁向60%），未达标区域触发自动补拍机制；动态调整是基于实时传回的POS数据，无人机飞行高度应保持在相对高程50m～150m区间，根据地貌复杂度自适应调整航速（建议2m/s～4m/s）。

　　其次，航点坐标定位。在矿山地质勘查工作中，最为核心的内容是航点坐标。基于无人机倾斜摄影技术配置了多个设备，通过对摄影结果的分析，可以完成定位工作。在实际操作中，主要是利用同名光线交汇原理得到。一般情况下，勘查人员需要掌握图像的实时姿态，科学合理利用光线交汇原理，才能确定最为准确的坐标，也就是说需要获取各方面的元素数值，从而得到较为准确的定位模型。通过这一过程，地质勘查团队依托各个区域的坐标和数据资料，可以得到两种类型的图像。一般情况下，相关人员需要获取其中存在的数据资料，仅仅使用定位模型就可以达成，并对现有模型进行调整，从而掌握地质勘查信息。

　　3.3构建矿山地质勘查三维模型

　　在矿山地质勘查三维模型构建过程中，勘查人员基于现场采集的影像数据，通过Photoscan专业软件进行图像解析与数据处理，最终生成高精度密集点云模型。在这种情况下，生成了矿山区域的地物剖面线，将其中的剖面线导入3DMine软件，从而实现三维模型的自动生成。该软件是矿山地质勘查常用的软件，能够按照勘查采集的数据生成各种三维模型，促使勘查人员掌握矿山山体变化情况、地物形状等。一般情况下，三维模型构建需要先构建多个三角面，内部是各种实体，最终形成了一个整体。在剖面线导入过程中，技术人员应当利用颜色差异区分地物。而在三角网格连接剖面线的过程中，不需要确定先后连接的顺序，只需要随机选择，直到得到完整的网络结构，从而形成矿山地质三维模型。针对构建的三维网络而言，还是需要对其完善，如纹理映射、表面重建等。按照矿山区域具体范围，对已经建立的三维模型坐标调整，得到完全包含矿山区域的三维模型，才能开展模块充填。基于这种情况下，最终得到的矿山地质三维模型可以满足地质勘查工作的需求，也可以掌握矿区生态环境情况，甚至对岩体稳定程度进行明确，这为矿山地质灾害治理与生态环境修复提供了依据。

　　4无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用效果

　　基于研究区域的矿山部分区域已经进行了地质灾害治理与生态环境恢复，结合无人机倾斜摄影技术可以掌握矿山区域资源开采情况、地质环境变化趋势等。借助上述新型地质工程技术构建的矿山地质三维模型，依托剖面连接、网络连接、纹理映射等处理过程，能够对整个矿山地质三维重构，从而将其中较为特殊的部分可视化。从现阶段得到的矿山地质三维模型可知，其具有较为可靠的构建效果，能够真实反映矿山地质结构、岩土情况等。为验证无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用效果，需要对矿山地质三维模型与实际的误差进行比较。基于这种情况下，勘查人员对矿山进行现场勘查，随机选择了与矿山地质三维模型对应的多个点位，从而验证模型的准确性。

　　首先，定位准确性验证。在研究区域矿山中，随机选择了10个点位，依托实地勘查得出了野外环境坐标是：（16.95，23.55）（15.57，23.47）（13.06，20.08）（11.09，27.57）（10.03，26.22）（16.33，23.05）（14.35，23.78）（12.72，27.06）（13.42，24.78）（10.06，27.26）；而三维地质模型坐标是：（16.86，23.68）（15.86，23.99）（13.95，20.02）（11.75，27.95）（10.08，27.95）（16.85，23.99）（14.59，23.86）（12.46，27.03）（13.82，24.76）（10.01，27.83）。从这些定位数据可知，本文所使用的无人机倾斜摄影技术获取的坐标与矿山实地勘查得到的坐标基本上一致的。基于这种情况下，本文所提出的无人机倾斜摄影技术得到的坐标定位，可以呈现较好的矿山地质勘查效果。

　　其次，高程检测。在研究区域矿山中，随机选择了10个点位，勘查人员对其进行实地勘查，得出的实际高程分别是+79.33m、+46.57m、+37.52m、+83.76m、+101.45m、+68.80m、+50.23m、+53.90m、+99.67m、+87.44m；而三维地质模型高程分别是+79.62m、+46.07m、+37.49m、+83.86m、+100.03m、+68.41m、+50.38m、+53.82m、+99.47m、+87.68m。从这些高程数据可知，本文所使用的无人机倾斜摄影技术获取的高程数据与实际现场勘查得到的高程数据基本一致，说明新型地质工程技术在矿山地质勘查中具有较高的准确性。

　　在本文研究中，构建的矿山地质三维模型可以充分说明无人机倾斜摄影技术的优势，但是从现有研究情况可知，大部分都需要数字划线图、正射数字图。而本文所使用的无人机倾斜摄影技术的功能较为强大，可以在重构矿山地质三维模型图像上自动生成数字划线图、正射数字图等，从而满足了矿山地质勘查工作的需求。在这种情况下，结合当前使用的矿山地质三维模型，只需要增加一个编辑软件，就可以具备三维模型转化的需求，也可以利用绘制得到正射数字图。这种矿山地质三维图像形成的正射数字图具备了立体化呈现的效果，也具有较高的精度，一旦生成等高线后，可以显著提升勘查效果，也可以为矿山地物勘查提供更大的优势。并且，结合本文构建的矿山地质三维模型，只需要采取较为简单的绘制方法，就可以得到数字划线图。从当前形成的矿山地质三维模型而言，其具备了纹理信息，并且拍摄角度是全方位的，符合数字划线图填充像素的要求，也可以得到数字划线图的正射标准高。因此，从上述验证完成后，所提出的无人机倾斜摄影技术可以准确把握研究区域矿山的地质环境情况，这为矿山地质灾害治理与生态环境修复提供了依据。

　　5结语

　　矿山地质勘查工作对矿山行业可持续发展是非常重要的。通过矿山地质勘查工作的开展，能够掌握当前矿山地质环境的变化情况，也可以了解地质灾害程度，这为矿山企业地质灾害治理与生态环境修复提供了依据。随着矿山资源开采活动的深入，整个地质环境处于持续变化，还是依靠传统地质勘查方法对地质环境进行监测，往往无法取得较好的成效，也会影响矿山企业可持续发展。为解决这一问题，矿山企业需要密切关注新型地质工程技术对地质勘查工作的影响和作用，并结合当前地质勘查工作的需求，引入符合要求的新型地质工程技术，既可以提升地质勘查工作效率和质量，也可以使矿山企业及相关部门准确掌握矿山地质环境的变化情况。基于这种情况下，在本文研究中，使用无人机倾斜摄影技术收集了研究区域矿山的地质勘查图像信息，以此为基础，构建了矿山地质三维模型，从而满足了矿山地质与环境勘查工作的需求。在研究过程中，使用的无人机倾斜摄影技术重建的矿山地质三维模型具有真实性，与矿区实际地质结构与岩石结构是一致的。并且，这种新型地质工程技术得到的坐标与实际勘查坐标是一致的，可以呈现出较好的矿山地质勘查效果。如果从高程进行验证，其与实际勘查结果也是一致的，这充分证明了无人机倾斜摄影技术在矿山地质勘查中的应用效果是可靠的。因此，在矿山地质勘查中，勘查人员应当认识到新型地质工程技术的价值，结合矿山地质勘查工作的需求，选择符合要求的新型地质工程技术，既可以提升地质勘查工作效果，也可以为矿山地质环境修复提供依据，以此推动我国矿山行业高质量发展。