大型露天礦山測量技術(shù)的研究與應(yīng)用

張袁 吳海鷹

【摘 要】在我國，礦山測量是在新中國成立以后逐步發(fā)展起來的，經(jīng)過5O多年的發(fā)展，它已與地質(zhì)、采礦礦建、環(huán)保等學(xué)科中呈現(xiàn)出既相互獨立又彼此滲透、交融的態(tài)勢。近年來由于有光電技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星空間定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)等一系列的新學(xué)科、新技術(shù)的支撐，當(dāng)今的礦山測量工作已經(jīng)從原來單純利用測量、計算和繪圖來確定空間三維坐標(biāo)的學(xué)科，逐步發(fā)展成為與空間三維坐標(biāo)有關(guān)的一切幾何、地理、資源以最物理屬性等方面的信息科學(xué)。本文分析了大型露天礦山測量技術(shù)的研究與應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】大型露天礦山 測量技術(shù) 應(yīng)用

礦山資源儲量核實工作是掌握礦山地質(zhì)條件和儲量變化情況的一項重要基礎(chǔ)性工作。只有礦山具備了準(zhǔn)確、完整、詳實的測量基礎(chǔ)資料才能保證礦山儲量核實報告的質(zhì)量，才能起到礦山儲量核實工作應(yīng)有的作用，為礦山行政管理部門管理、決策提供依據(jù)，切實保護(hù)礦業(yè)權(quán)人的合法權(quán)益。

1 測量作業(yè)原理

1.1 圖根控制點坐標(biāo)的測量與求解

在測量中，隨著采場范圍的不斷擴(kuò)大和變化，圖根控制點需不斷補充和加密，在大比例尺測圖中，一般采用解析交會法，即用經(jīng)緯儀測角，經(jīng)過計算求得點的平面坐標(biāo)，如圖1所示。

圖1 平面坐標(biāo)

1.2 現(xiàn)狀展點與現(xiàn)狀線更新

現(xiàn)狀線的更新是測量的一項重要的工作，本系統(tǒng)中由現(xiàn)狀展點、展點連線、新現(xiàn)狀線生成等步驟完成?，F(xiàn)狀線的更新即包含有人的經(jīng)驗，又有計算機(jī)處理技術(shù)，它是在計算機(jī)提供了必要的信息的基礎(chǔ)上人一機(jī)交互式完成的。

2 大型露天礦山工程測量技術(shù)的研究與應(yīng)用

2.1 后方交會法測設(shè)露采工作控制點的應(yīng)用

在露天礦山測量實踐中，三點后方交會法測設(shè)工作控翩點“其靈活方便、省時省力的優(yōu)點，為廣大礦山測量工作者所采用。但是，隨著露采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開采深度的不斷加深，境界內(nèi)的首級控制點不斷受到破壞，境界外的控制點逐漸受到地形、煙霧、粉塵的制約，通視條件不斷惡化，致使三點后交會困難重重。在這種不利的外部環(huán)境下，儀器只能看到兩個首級控制點，如何快速完成采掘工程測量工作呢？我礦測量工作者經(jīng)過深入研究，通過開發(fā)相應(yīng)的雙點后方交會計算器計算程序，同時利用標(biāo)尺視距產(chǎn)生檢核條件，從根本上解決了雙點后交在礦山測量工作中使用難題，極大地滿足了露果工程對礦山測量技術(shù)的需要。

2.2 大型露天礦山的現(xiàn)行驗收測量方法的改進(jìn)

（1）加強野外工作管理，提高野外工作質(zhì)量。第一，培養(yǎng)驗收工作人員的責(zé)任心和協(xié)作精神，在驗收外業(yè)觀測工作中作到定人、定區(qū)、定儀器“三定”原則，在提高野外工作效率的條件下，盡可能地減少人為因素誤差，提高觀測值的相對精度。第二，合理選擇工作控制點位及后交圖形強度，提高工作控制點的精度。第三，嚴(yán)格按規(guī)程立尺打點，使野外碎部點位均勻合理。（2）改善工作方法，提高工作精度與速度。改變以往傳統(tǒng)方法，形成專業(yè)測繪軟件，使測量數(shù)據(jù)全面進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行計算機(jī)處理，最終按要求打印露采工程現(xiàn)狀驗收圖，成圖質(zhì)量得到大幅度地提高。實行計算機(jī)圈量方法，提高算量精度。（3）數(shù)據(jù)測繪技術(shù)在礦山地形測量工作中的應(yīng)用。隨著數(shù)字測繪軟件的不斷完善，數(shù)字測繪技術(shù)為特征的現(xiàn)代化大型露天礦山地形測量工作已成雛形?，F(xiàn)代化的礦山地形測量是一個以機(jī)助全數(shù)字化的綜合測繪系統(tǒng)，它不僅可以減少外業(yè)工作量，避免許多傳統(tǒng)的手工平板測圖的煩瑣手續(xù)，還可最大限度地利用先進(jìn)的儀器和設(shè)備，大大提高成果成圖的質(zhì)量和工作效率。在野外采集地形數(shù)據(jù)中，可視儀器設(shè)備資源配置情況，合理采用：第一，全站儀內(nèi)置式記錄卡直接記錄法；第二，全站儀電子手薄測繪法；第三，全站儀加便攜式計算機(jī)測繪中的一種。不管采用何種方法，數(shù)字化成圖終將是室內(nèi)將野外所采集的數(shù)據(jù)、點號編碼等信息以數(shù)字的形式傳輸?shù)轿C(jī)，以特定的轉(zhuǎn)化軟件轉(zhuǎn)化后生成可供成圖軟件調(diào)用的相應(yīng)的文件。

3 礦山尾礦壩位移沉降監(jiān)測方法的應(yīng)用

（1）上游法堆壩形成的壩體監(jiān)測方法。上游法筑壩是子壩堆筑向上游方向發(fā)展。由于后期子壩是筑在尾砂之上的，尾礦在垂直壓力下產(chǎn)生固結(jié)，尾礦固結(jié)后，空隙體積減少，引起坡體變形。其固結(jié)過程亦即壩體變形過程。因此，上游堆筑的壩體，水平位移監(jiān)測宜采用視準(zhǔn)線或小角度法，垂直位移可采用幾何水準(zhǔn)測量法。穩(wěn)定性分析可采用帶參考點的聯(lián)臺自由網(wǎng)平差，判斷其相對的穩(wěn)定性。（2）中軸線筑壩壩體的監(jiān)測方法。中軸線筑壩是世界上先進(jìn)的筑壩方法之一。它的原理是在筑壩過程中，壩體中軸線始終不變。形象進(jìn)展是壩體在中軸線兩側(cè)加厚。壩體不斷沿中軸線升高，其優(yōu)點是減少壩體粗砂量并不占庫容量。但由于中軸線筑壩過程是壩體沿中軸線不斷加高加厚。象上游筑壩體埋設(shè)的監(jiān)測樁已經(jīng)不可能。為此，我們采用了物理學(xué)傳感器方法 即在壩體上以鉆探的形式鉆孔加套管放置傳感器和信號輸出導(dǎo)線，對壩體各種數(shù)據(jù)諸如：位移、應(yīng)變、壓力、沉降等物理量，通過傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，利用通訊手段將電子信號轉(zhuǎn)到微機(jī)上。以軟件和接口程序進(jìn)行分析，及時反饋壩體形變信息。從而實現(xiàn)壩體穩(wěn)定性監(jiān)測的自動化。

4 結(jié)語

作為測量技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)，熟練掌握各種測量技術(shù)，在實際礦山測繪作業(yè)中認(rèn)真總結(jié)有針對性的應(yīng)用。或者單獨使用，或者聯(lián)合使用，揚長避短。可以將上述測量方法有機(jī)地結(jié)合起來，在露天礦山儲量核實中發(fā)揮各自的優(yōu)勢，取得良好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：張袁（1987—），男，內(nèi)蒙古牙克石人，本科，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，測量助理工程師，本科，研究方向：測繪工程。