露天礦山驗(yàn)收測(cè)量的精度分析與研究

吳海鷹 顧春雷

【摘 要】在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，精確測(cè)量計(jì)算每個(gè)電鏟、每個(gè)平盤及整個(gè)采場(chǎng)的采礦剝離量，除掌握生產(chǎn)任務(wù)的完成情況外，更重要的是關(guān)系到生產(chǎn)成本的有效控制。因此，分析、研究并提高礦巖量驗(yàn)收測(cè)量的精度顯得尤為重要。控制點(diǎn)是露天礦山驗(yàn)收測(cè)量前的基礎(chǔ)，它的精度高低直接影響到礦山驗(yàn)收測(cè)量的精度，影響到最終成果的正確與否，而且它的影響又是最大的。本文分析了露天礦驗(yàn)收測(cè)量?jī)?nèi)容，探討了改進(jìn)礦山測(cè)量驗(yàn)收精度的策略。

【關(guān)鍵詞】露天礦山 驗(yàn)收測(cè)量 精度

露天礦山驗(yàn)收測(cè)量是對(duì)露天礦山生產(chǎn)量的一種計(jì)量。它的精度的高低直接影響到礦山的生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)效益，也關(guān)系到職工的利益。同時(shí)影響到技術(shù)工作的質(zhì)量好壞，影響到管理者對(duì)生產(chǎn)狀況的掌握和正確決策。因此，對(duì)驗(yàn)收測(cè)量的精度有較高的要求。

1 露天礦驗(yàn)收測(cè)量?jī)?nèi)容

露天礦山驗(yàn)收測(cè)量的方法有多種，要根據(jù)各自礦山的實(shí)際情況及生產(chǎn)實(shí)踐選用適當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)方法。就驗(yàn)收精度而言，豎點(diǎn)斷面法比水平斷面法要高；就工作量而言，水平斷面法要簡(jiǎn)單得多。用固定剖面法驗(yàn)收測(cè)量的精度達(dá)3%，而用水平斷面驗(yàn)收測(cè)量精度僅達(dá)6.6%。

1.1 固定剖面法驗(yàn)收測(cè)量的方法與工作步驟

固定剖面法即豎直斷面法，其實(shí)質(zhì)是把生產(chǎn)區(qū)域劃分成間距相等的若干條剖面，并以一條垂直于剖面的基線為距離起點(diǎn)，按照采剝順序，將臺(tái)階推進(jìn)情況依次在剖面圖上繪出，從而達(dá)到計(jì)量的目的。某礦的采剝臺(tái)階高12.5 m，剖面間距10m，驗(yàn)收平面圖比例尺為1：1000，剖面圖縱向比例尺為l：200，橫向?yàn)?：500。工作步驟為：首先在臺(tái)階上建立圖根控制點(diǎn)，采用兩點(diǎn)前方交會(huì)及側(cè)方交會(huì)；第二步，在圖根控制點(diǎn)測(cè)定臺(tái)階上下沿各碎部點(diǎn)的平面位置和高程；然后將臺(tái)階推進(jìn)現(xiàn)狀繪制1：1000驗(yàn)收平面圖；最后，依據(jù)驗(yàn)收平面圖用求積儀計(jì)算面積，將首末剖面的面積平均值與其余剖面面積相加，求總和，再乘以剖面間距，計(jì)算出采剝體積。

1.2 驗(yàn)收測(cè)量精度

按照驗(yàn)收測(cè)量工作步驟，其誤差主要來自以下幾個(gè)方面：圖根控制點(diǎn)的誤差、碎部點(diǎn)的誤差、轉(zhuǎn)繪誤差、剖面面積誤差、體積誤差。在圖根控制點(diǎn)的誤差中，包括圖根控制點(diǎn)的平面位移差和高程誤差。而建立圖根控制點(diǎn)時(shí)，通常用兩點(diǎn)前方交會(huì)法，所以說，兩點(diǎn)前方交會(huì)的精度直接構(gòu)成圖根控制點(diǎn)的精度。

2 改進(jìn)礦山測(cè)量驗(yàn)收精度的策略

2.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

（1）與其他采礦類型相比，露天采礦對(duì)測(cè)量驗(yàn)收精度的要求更低，屬二級(jí)圖根測(cè)量，即選用5”級(jí)（J6儀）便能達(dá)到要求的測(cè)量驗(yàn)收精度，但對(duì)采剝礦量的定期實(shí)地測(cè)量卻要求采空后碎部點(diǎn)的密度與采場(chǎng)的實(shí)際情況相符。根據(jù)上述要求，驗(yàn)收測(cè)量人員必須始終立足實(shí)際測(cè)量工作，具體從下列方面進(jìn)行控制：準(zhǔn)確估讀觀測(cè)數(shù)據(jù)；準(zhǔn)確記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)；立尺得當(dāng)。慮到碎部點(diǎn)測(cè)定的關(guān)鍵為跑尺和取點(diǎn)，跑尺人員必須做到對(duì)采場(chǎng)地形的完整控制和規(guī)律描繪以及對(duì)跑尺數(shù)量的控制。數(shù)據(jù)間的差值較大，而此種差值多與地形觀測(cè)精度差相關(guān)聯(lián)，因?yàn)榈V山采場(chǎng)地形相當(dāng)復(fù)雜，而對(duì)已測(cè)地形的不完全掌握會(huì)影響到測(cè)量驗(yàn)收結(jié)果，比如少測(cè)導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率低、多測(cè)導(dǎo)致工作量大，進(jìn)而導(dǎo)致與采場(chǎng)實(shí)際情況產(chǎn)生偏差。（2）根據(jù)上述情況，跑尺人員必須事先全面掌握控制范圍內(nèi)礦山的采挖情況，同時(shí)再結(jié)合地形條件，確定好跑尺跑線等待測(cè)內(nèi)容，隨后再進(jìn)行跑尺。跑尺過程，除滿足上述要求外，必須重視對(duì)地形變化的調(diào)查，比如就平地而言，依據(jù)所測(cè)比例尺的匹配情況來使地形控制過程所用的地形點(diǎn)數(shù)量盡量少，以此來準(zhǔn)確反映采場(chǎng)的實(shí)際情況。根據(jù)上述要求，某礦開采部門安排實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員負(fù)責(zé)跑尺工作，安排技術(shù)人員負(fù)責(zé)觀測(cè)工作。實(shí)踐表明，此種包工包責(zé)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)成圖法既能夠?qū)崿F(xiàn)圖的高質(zhì)量，又能實(shí)現(xiàn)誤差的最小化。

2.2 業(yè)內(nèi)計(jì)算方法

（1）碎部點(diǎn)計(jì)算過程，對(duì)工作點(diǎn)坐標(biāo)展點(diǎn)工作予以程序化處理，即運(yùn)用函數(shù)計(jì)算器對(duì)計(jì)算公式：

（2）同時(shí)對(duì)坐標(biāo)公式進(jìn)行程序化處理。實(shí)踐證明，上述改進(jìn)策略既使內(nèi)業(yè)點(diǎn)位精度顯著提高，又使實(shí)際工作效率顯著改善，此外亦對(duì)提升外業(yè)成圖速度以及增強(qiáng)圖的適用性意義重大。如果想實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量驗(yàn)收精度的最大化，數(shù)據(jù)的編算亦可采用上/下絲讀數(shù)法，但此種方法對(duì)控制外業(yè)工作量以及提升工作效率卻非常不利。（3）對(duì)剖面量算公式予以電算化處理。面積量算方法的種類異常繁多，但量算方法的選擇必須與量算條件以及量算精度的要求相符，即根據(jù)底圖精度、量算精度、圖斑形態(tài)以及量算工具來選定最適宜的量算方法。例如礦開采部門根據(jù)礦山的生產(chǎn)規(guī)模以及鋁土礦的生成特點(diǎn)，選用圖解固定剖面法來計(jì)算采剝量，同時(shí)采用求積儀法計(jì)算剖面量，但此種計(jì)算方法的應(yīng)用條件較苛刻，因此某些礦體剖面不宜選用此種計(jì)算方法。針對(duì)上述問題，采用坐標(biāo)法來完成面積的計(jì)算更有效，因?yàn)楸攘谐邔?duì)坐標(biāo)法的計(jì)算不會(huì)造成影響。此種計(jì)算方法允許采用固定剖面距法來固定頂板與底板，且對(duì)保持礦體形態(tài)的真實(shí)性非常有利，但如果測(cè)區(qū)內(nèi)剖面過小或者相鄰剖面的變化幅度過小，那么采用固定剖面距方法定會(huì)產(chǎn)生較大偏差。根據(jù)上述情況可知，支間距的密度更大對(duì)提高體積量算的精度非常必要，即對(duì)不等長(zhǎng)剖面進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以及動(dòng)態(tài)化管理，同時(shí)事先就相同坡度予以分段處理以后，再進(jìn)行計(jì)算。

3 結(jié)語

長(zhǎng)期以來，采用傳統(tǒng)型的內(nèi)業(yè)與外業(yè)相結(jié)合的測(cè)量驗(yàn)收方法，即控制儀器選用經(jīng)緯儀、數(shù)據(jù)量測(cè)采用支距法、內(nèi)業(yè)實(shí)行查表計(jì)算法、剖面的法展依靠固定圖解剖面，如此求解出采空區(qū)的體面積以及采掘量。實(shí)踐表明，上述礦山測(cè)量驗(yàn)收方法具有操作簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：吳海鷹（1986—），女，黑龍江海倫人，本科，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，測(cè)量助理工程師，研究方向：測(cè)繪工程。