興哈礦測量驗(yàn)收方法的積累

郝玉成

1、概況

興哈礦地處黃土高原丘陵溝壑山區(qū)，地表變化大。生產(chǎn)剝離采用單斗挖掘機(jī)—自卸卡車間斷工藝;采煤采用單斗挖掘機(jī)—自卸卡車—坑邊半移動(dòng)破碎站—膠帶輸送機(jī)半連續(xù)工藝。

設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1000萬噸/年，地表境界東西長8.95公里，南北寬6.83公里，面積為61.13平方公里;深部境界東西長8.25公里，南北寬6.31公里，面積為52.06平方公里。境界內(nèi)可采原煤儲(chǔ)量15.11億噸，其中6號(hào)煤層為主要可采層，煤層平均厚度為19.13米，全礦平均剝采比為6.321立方米/噸。

2、外業(yè)

2.1我礦的測量手段現(xiàn)在主要有三種方法：一是自營驗(yàn)收采用掃描儀采集，軟件處理計(jì)算;外委采用RTK手工測量，CASS軟件處理計(jì)算;生產(chǎn)指揮看圖采用無人機(jī)航空攝影測量。每月驗(yàn)收一次，從下旬的20號(hào)開始，25號(hào)左右結(jié)束。掃描儀采集的坑下現(xiàn)狀通過把現(xiàn)場采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)文件矢量化，把數(shù)據(jù)文件進(jìn)行平滑去噪，再把坡頂、底點(diǎn)連成線。給線和散點(diǎn)賦值標(biāo)注高程。形成 AGCZT、TGCZTG、GCZT W、GCZT 4個(gè)基礎(chǔ)文件。

2.2采集數(shù)據(jù)

露天采礦工藝為臺(tái)階式推進(jìn)，外業(yè)數(shù)據(jù)的注記要求每個(gè)臺(tái)階的坡頂、坡底、平盤、邊界和道路都要求按規(guī)定注記進(jìn)行采集。設(shè)備采用全站儀配電子手簿注記，各臺(tái)階正確的注記方法見表 1。

3、內(nèi)業(yè)

3.1生成算量環(huán)境

幾種設(shè)備在一月之內(nèi)有交叉現(xiàn)象，所以對(duì)測量驗(yàn)收的內(nèi) 外業(yè)及連線都有嚴(yán)格的要求，算量用水平式，兩期方格網(wǎng)，積分多邊形方法，精度能夠達(dá)到 1.5%，算量時(shí)，通過指令把矢量化的 4個(gè)基礎(chǔ)文件引導(dǎo)到算量所需的目錄里 在此目錄生成顯示文件 DATA DXF，然后計(jì)算機(jī)后臺(tái)處理顯示出算量結(jié)果。

3.2數(shù)據(jù)的檢查

整理外業(yè)采集的數(shù)據(jù)為字符串形式 通過一定的程序 把它變成注記，坐標(biāo)和高程 X Y Z 三維形式 通過與地貌對(duì)照，修改錯(cuò)誤的注記，多余的的點(diǎn)刪除。確認(rèn)每個(gè)臺(tái)階的散點(diǎn)正確無誤，然后再連線。

4、連線

逐個(gè)連接各臺(tái)階，由于各設(shè)備采裝后，每個(gè)臺(tái)階的個(gè)別地段會(huì)留下傘檐，考慮到安全問題，人工測量時(shí)能測上坡頂?shù)谋M量不測坡底，坡底線靠坡頂線生成，通過反復(fù)實(shí)測坡面角一般為 65度。所以坡底線按65度的坡面角生成。

4.1組合臺(tái)階的連線方法

組合臺(tái)階的采高為 10 m左右，起伏變化較大，從 1130高度起，很難一個(gè)臺(tái)階把原地形全部采平，所以 1130 分 3個(gè)臺(tái)階，這樣才能保證大設(shè)備的安全運(yùn)行。組合臺(tái)階 1130水平在計(jì)算機(jī)的屏幕上坡頂顯示為各互不相連的方框，根據(jù)與實(shí)際現(xiàn)狀的對(duì)照和在連線過程中測點(diǎn)高程的變化情況，不同坡頂分開連，并且連線前進(jìn)方向的左邊應(yīng)為生成坡底的位置坡底是按坡頂與平盤高差和坡面角度生成，最上面臺(tái)階的坡底與中間臺(tái)階的坡頂相連，中間臺(tái)階的坡底應(yīng)與下面臺(tái)階的坡頂相接，這樣每條線從交叉點(diǎn)開始沒有中斷的地方。

4.2設(shè)備交叉時(shí)的連線

（1）幾臺(tái)設(shè)備同時(shí)開采一臺(tái)階，一臺(tái)設(shè)備采上半部分 另一臺(tái)設(shè)備采下部分 一臺(tái)設(shè)備把上半部分采走后，留下個(gè)坡頂線和 2個(gè)坡底線 連線時(shí)坡頂線往前推進(jìn)的地方坡頂應(yīng)從左向右連，并生成坡底線 坡頂高程下降的地方坡頂點(diǎn)應(yīng)從左向右連 不生成坡底此坡頂與生成的坡底線相接 然后把坡底線都連一遍保存。

（2）幾臺(tái)設(shè)備采不同臺(tái)階時(shí)交叉，按礦內(nèi)經(jīng)營核算的要求 每個(gè)臺(tái)階的量必須分開，因此首先連上一臺(tái)階，把上臺(tái)階更新以后再連下臺(tái)階

4.3 內(nèi)排與6下煤臺(tái)階的連線

內(nèi)排與6下 煤臺(tái)階交叉，6下煤屬于挖方，而內(nèi)排屬于填方，先連 6下煤臺(tái)階，等更新后再連內(nèi)排臺(tái)階，這樣右以保證生成正確的臺(tái)階線。

通過這些線條的連接和顯示，整個(gè)露天煤礦的輪廓就清晰的顯示出來了。為生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)指揮提供依據(jù)。測量驗(yàn)收工作只是整個(gè)露天礦工作中的一環(huán)。

興哈礦本著打造全國數(shù)字化先進(jìn)礦山，在全國煤礦信息化和自動(dòng)化建設(shè)方面處于領(lǐng)先水平。

把“科技興安”作為安全生產(chǎn)的重要指導(dǎo)思想，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)已全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化作業(yè)。爆破環(huán)節(jié)方面，引進(jìn)了爆破設(shè)計(jì)軟件，使爆破設(shè)計(jì)簡單化、合理化，爆破效果提升明顯?，F(xiàn)階段我礦正在與高校合作研究該軟件結(jié)合3維激光掃描儀的掃描數(shù)據(jù)，根據(jù)臺(tái)階高度和巖石構(gòu)造、性質(zhì)，自動(dòng)確定爆孔的裝藥量，生成爆破設(shè)計(jì);采裝環(huán)節(jié)方面，我礦讓職工使用3D動(dòng)畫模擬器進(jìn)行操作演練，來提高職工操作人員操作水平;運(yùn)輸環(huán)節(jié)方面，在設(shè)備和車輛上安裝了車輛速度監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)車輛行駛速度、軌跡實(shí)施全程監(jiān)控。車輛和設(shè)備上安裝防碰撞、防追尾預(yù)警系統(tǒng)。卡車駕駛?cè)藛T防疲勞警示系統(tǒng)。設(shè)備加裝倒車影像、倒車?yán)走_(dá);測量驗(yàn)收方面，新引進(jìn)了3維激光掃描系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)掃描、收集礦山現(xiàn)狀數(shù)據(jù)，優(yōu)化了測量外業(yè)采集過程以及數(shù)據(jù)處理過程，精確了礦山采剝量計(jì)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了礦山現(xiàn)狀的三維顯示;邊坡監(jiān)測方面，排土場到界邊坡使用GPS監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，采場邊坡運(yùn)用GPS監(jiān)測系統(tǒng)和雷達(dá)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、分析，若邊坡變化自動(dòng)向值班調(diào)度報(bào)警;生產(chǎn)調(diào)度方面，應(yīng)用了卡車調(diào)度GPS系統(tǒng)，對(duì)采、運(yùn)、排及生產(chǎn)輔助設(shè)備進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化調(diào)度，而且還有產(chǎn)量自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、非法停車報(bào)警、鉆機(jī)自動(dòng)引導(dǎo)布孔和車鏟配比自動(dòng)化等功能，使車、鏟配比更加合理，行車秩序更加規(guī)范，有利于安全生產(chǎn);信息化管理方面，建立設(shè)備故障代碼庫，結(jié)合生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)和卡調(diào)系統(tǒng)，充分利用已經(jīng)上線的EAM設(shè)備信息管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)生產(chǎn)和機(jī)電統(tǒng)計(jì)分析工作。

建礦以來，我礦不斷提升自身能力，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，目前已成為行業(yè)排頭兵，向打造安全高效中國一流露天煤礦的目標(biāo)邁進(jìn)。從2012年以來，連續(xù)被國家安全監(jiān)管總局和國家煤礦安監(jiān)局評(píng)為國家級(jí)安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化煤礦。2013年以來連續(xù)9年被評(píng)為集團(tuán)本安一級(jí)達(dá)標(biāo)單位。

（作者單位：國能神華準(zhǔn)能集團(tuán)哈爾烏素露天煤礦）