測量工作在礦山儲量核實中的應(yīng)用探索

陳二龍

摘 要 測繪、地礦、國土每年都會開展礦山儲量核實工作，該工作為礦山規(guī)劃、管理以及查清資源量提供了關(guān)鍵依據(jù)，而且其程度對決策部門有效、科學(xué)管理礦山產(chǎn)生直接影響。文章結(jié)合多年工作經(jīng)驗及體會，并以實踐為基礎(chǔ)，論述了礦山儲量核實中應(yīng)用測量工作的價值。

關(guān)鍵詞 儲量核實；測繪技術(shù)；采礦場；GPS

中圖分類號：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0058-01

在礦山部門中，儲量通常指礦產(chǎn)的蘊藏量，被稱為礦量。表示礦產(chǎn)儲量的方式在實際工作中包括有用礦物儲量、有用組分儲量、金屬儲量、礦石儲量。測量是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來描述觀察到的現(xiàn)象，即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。在礦山儲量核實中應(yīng)用測量工作對有效合理利用資源、提高儲量核實計算精度意義重大。測量工作的應(yīng)用與開展需要測繪技術(shù)人員與地質(zhì)技術(shù)人員的密切配合，以某一露天開采煤礦儲量核實工作為例進(jìn)行說明，主要介紹在儲量核實中測量工作的應(yīng)用。測區(qū)的最大相對高差為210 m，測區(qū)范圍內(nèi)以采礦場、山地為主。測區(qū)交通便捷，但因放炮及開挖界面陡峭，給測量控制以及地形測量帶來一定的困難。

1 控制平面測量

1.1 布測E級GPS控制網(wǎng)

發(fā)展GPS控制網(wǎng)應(yīng)遵循逐級布網(wǎng)、由高級到低級、由整體到局部的原則，測區(qū)五等水準(zhǔn)網(wǎng)啟閉點和I級導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)可采用E級GPS點，圖根點以I級導(dǎo)線點為基礎(chǔ)發(fā)展起來。技術(shù)施測采用GPS靜態(tài)定位技術(shù)，構(gòu)網(wǎng)采用點連式與邊連式相結(jié)合的方式。在測區(qū)四周具備控制條件的制高點上布設(shè)點位，標(biāo)志采用埋設(shè)水泥標(biāo)石的方式，同時埋入端帶彎鉤，將十字的鋼筋刻畫于頂端。E級GPS網(wǎng)點所采集的數(shù)據(jù)超過1.5個時段，且每個時段不小于50 min。在進(jìn)行觀測之前，通過星歷預(yù)報對每日最優(yōu)觀測時段進(jìn)行選擇?？砂凑杖缦乱髞磉M(jìn)行選擇：同步觀測時間應(yīng)≥50 min；幾何衛(wèi)星強度精度因子PDOP≤8；有效觀測衛(wèi)星數(shù)≥5；記錄采樣間隔在15 s左右；衛(wèi)星截止高度角≥15°。觀測過程中，以3 mm內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)控制對中誤差。在結(jié)束觀測后，開展基線解算和平差計算。處理完成基線后，檢核異步環(huán)與同步環(huán)，環(huán)的相對閉合差以及誤差均要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。平差計算要經(jīng)過自由平差和約束平差后進(jìn)行GPS點校正，才能得出地方控制點坐標(biāo)。

1.2 布測I級導(dǎo)線

測區(qū)I級導(dǎo)線平面起算數(shù)據(jù)以上述E級GPS網(wǎng)點為準(zhǔn)。在I級導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)后，加密測量平面控制。在進(jìn)行作業(yè)之前，對全站儀按照規(guī)范進(jìn)行檢校，在測站上觀測可置入氣壓參數(shù)和溫度參數(shù)，實現(xiàn)氣象改正的自動化，五等測距高程導(dǎo)線網(wǎng)與其余觀測值同步。在進(jìn)行平差計算前，對I級導(dǎo)線網(wǎng)觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的限差檢查，就是說平差計算應(yīng)在各項限差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行，按照方向嚴(yán)密條件平差法計算平面坐標(biāo)。

2 測繪地形圖

起算點布設(shè)圖根點采用I級導(dǎo)線點，布設(shè)和測定采用全站儀極坐標(biāo)法。作業(yè)時，野外數(shù)據(jù)可選用全站儀采集，在控制點上設(shè)全站儀，定向檢查用相鄰另一個控制點實現(xiàn)，當(dāng)高程誤差、位置誤差均未超過0.05 m時，應(yīng)用極坐標(biāo)法采集碎部點數(shù)據(jù)。與此同時，為了便于內(nèi)業(yè)制圖，應(yīng)著手地形草圖的繪制。為了滿足土石方量計算，測量工作區(qū)地形要求圖內(nèi)高程點具有一定的密集度。用等高線表示自然形態(tài)的地貌，用等高線配合相應(yīng)符號表示特殊地貌以及崩塌殘蝕地貌。在圖上斜坡投影寬度若不超過2 mm，可采用陡坎符號來表示。坡度若在70°以下的天然斜坡及石山用等高線配合相應(yīng)符號表示。露巖地、梯田坎、斜坡、陡坎、坑穴、土堆、獨立石等分別測注高程于上下方。

3 計算儲量

在儲量計算中，可在AUTCAD繪圖軟件中匯入礦界坐標(biāo)，并將各點連接，形成多邊形，多邊形內(nèi)的面積可作為計算儲量的重要參數(shù)。起始高程面以開采區(qū)域周圍溝底侵蝕面高程為基準(zhǔn)。若在侵蝕面以下還有可采資源，計算時應(yīng)以開挖掌子底面最低高程為基準(zhǔn)。計算界限為每個礦權(quán)的范圍線，以5 m×5 m的小方塊來劃分計算范圍，每個小方塊頂面平均高程根據(jù)野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，底面高程為溝底侵蝕面高程或開挖掌子底面最低高程，小方塊的高度就是頂面高程和底面高程兩者之差。在計算過程中可不對放坡問題進(jìn)行考慮，在侵蝕面以上、礦權(quán)境界范圍以內(nèi)的礦石可全部視為可開采資源。

4 測量工作對儲量計算的影響

測量工作中最先完成、也是最基本的工作是對測量的控制，且后續(xù)工作的精度也受到其精度的直接影響?？刂艻級導(dǎo)線在靜態(tài)GPS基礎(chǔ)上得以發(fā)展，而圖根點又以I級導(dǎo)線為基礎(chǔ)得到發(fā)展。高程的控制建議采用五等紅外測距高程導(dǎo)線，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)精度標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)建礦區(qū)地形三維模型、采集地形點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)是測繪礦區(qū)地形圖的目的，所以對于儲量計算而言，應(yīng)嚴(yán)格要求地形碎部點采集的密度、精度。為了確保計算土石方量的精度，采用免棱鏡全站儀采集位于懸崖中間的變化，每5 m至10 m對一個碎部點進(jìn)行一次采集。計算出侵蝕面以上、礦權(quán)范圍以內(nèi)存在的礦石體積是儲量計算的核心所在。相對于傳統(tǒng)斷面計算法，采用5 m×5 m的方格網(wǎng)法很大程度上提高了計算精度，并將斷面量取中的粗差消除，且該算法還考慮到礦權(quán)范圍內(nèi)地形的每處變化，對每一個碎部點都進(jìn)行了充分利用。

5 結(jié)束語

測量工作為礦山規(guī)劃、管理以及查清資源量提供了關(guān)鍵依據(jù)。在礦山儲量核實中應(yīng)用測量工作對有效合理利用資源、提高儲量核實計算精度有著很重要的作用。完成測量工作后，借鑒與結(jié)合地質(zhì)工作對比重、巖石品位等方面的分析，從而獲得儲量核實報告。本文簡要討論了控制平面測量、測繪地形圖、計算儲量等測量工作在礦山儲量核實中的應(yīng)用，文章中所介紹的測量工作應(yīng)用了先進(jìn)的GPS測量技術(shù)、免棱鏡全站儀測量技術(shù)，以新思路為指導(dǎo)，在運用土石方量自動計算軟件的基礎(chǔ)上，為礦山儲量核實提供了新的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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