周仕勇

（玉溪礦業(yè)有限公司，云南 玉溪 653100）

1 大紅山銅礦深部找探礦概況

根據(jù)大紅山銅礦深部找探礦工作的規(guī)劃，本次深部找探礦高程范圍為385標(biāo)高至330標(biāo)高段，Cu金屬設(shè)計(jì)礦石量10252218噸，品位為0.6%，金屬量為61683噸；TFe礦石量 1796655t，品位 21.69%，TFe金屬量389608.83t。并根據(jù)鐵銅含量的情況將整個(gè)片區(qū)分為三個(gè)部分，東翼部分（B12線至B22線）為銅鐵合采，中翼部分（B22線至B48線）考慮分采，西翼部分（B48線至B54線）考慮銅鐵合采，整個(gè)片區(qū)開采方式為無軌開采有軌運(yùn)輸，找探礦工程布置在400、410水平，運(yùn)輸中段在330中段，中段高50米，中段長(zhǎng)度大于1.5KM，后期將有多條巷道長(zhǎng)距離貫通。為保證深部找探礦工程的控制測(cè)量精度、長(zhǎng)距離巷道貫通精度及該工程的控制點(diǎn)基礎(chǔ)資料的精度，及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的服務(wù)于該工作，必須對(duì)涉及該工程的相關(guān)導(dǎo)線資料進(jìn)行歸納、總結(jié)、分析，并擬定相應(yīng)的提高其控制測(cè)量精度的實(shí)施方案。

2 大紅山銅礦導(dǎo)線資料情況

2.1 導(dǎo)線資料存在的問題

大紅山銅礦深部找探礦工程施工測(cè)量的控制基點(diǎn)來自于東西兩邊斜坡道的主干導(dǎo)線。該主干導(dǎo)線資料存在如下問題：（1）以近井點(diǎn)為起始，均以支導(dǎo)線的方式引入井下，且后期并沒有相應(yīng)的條件進(jìn)行導(dǎo)線閉合或附和并平差；（2）“U”形彎較多及導(dǎo)線布置不合理導(dǎo)致部分邊長(zhǎng)比超限，如部分導(dǎo)線的邊長(zhǎng)比大于1:3，有的甚至達(dá)到了 1:8；（3）東翼較新巷道的開拓使用的控制點(diǎn)與西翼老巷道使用的控制點(diǎn)雖是同一坐標(biāo)系統(tǒng)，但測(cè)量的時(shí)間段不同、使用的儀器不同、測(cè)量方式不同、不在同一控制網(wǎng)進(jìn)行平差等，導(dǎo)致控制統(tǒng)一巷道貫通總存在一定差值。

2.2 東西斜坡道導(dǎo)線資料分析

西斜坡道于1997年以前二期工程基建時(shí)進(jìn)行建設(shè)，該斜坡道有3條支導(dǎo)線，分別是：井口至485中段、485中段至435中段、435中段至385中段，各段導(dǎo)線精度情況如表1：

東部斜坡道于2006年開口建設(shè)，開始時(shí)使用控制點(diǎn)資料來自于2003年的界樁測(cè)量的四等控制網(wǎng)，后于2007年改用GPS四等控制網(wǎng)的控制點(diǎn)作為起始資料并重新平差計(jì)算；該斜坡道導(dǎo)線分為5段，分別是井口至680中段，680中段至600中段，600中段至550中段，550中段至485中段，485中段至385中段，各段導(dǎo)線精度情況如表2：

表2 東部無軌斜坡道各段導(dǎo)線精度情況

從以上導(dǎo)線的情況來看，各條支導(dǎo)線均符合7″級(jí)控制網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定。

3 施測(cè)方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件、現(xiàn)有導(dǎo)線資料的情況，本次施測(cè)方案的重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

3.1 導(dǎo)線資料重新平差

統(tǒng)一起算資料：將使用2007年礦區(qū)GPS控制網(wǎng)的控制點(diǎn)資料作為東西兩邊控制導(dǎo)線的起算資料對(duì)原導(dǎo)線進(jìn)行重新計(jì)算；檢測(cè)、加測(cè)：將對(duì)東西部分段導(dǎo)線進(jìn)行加測(cè)，使其分別形成兩條主干支導(dǎo)線；對(duì)部分因巖石情況或其它原因致使控制點(diǎn)不能使用的地方進(jìn)行布點(diǎn)并加測(cè)；對(duì)原有導(dǎo)線進(jìn)行部分進(jìn)行抽查測(cè)量，確定其變化情況；550中段至485中段的這條導(dǎo)線因采掘條件的限制，中間分段較多，加測(cè)、重測(cè)部分較多，因此應(yīng)加強(qiáng)該段導(dǎo)線的測(cè)量工作。

表1 西部無軌斜坡道各段導(dǎo)線精度情況

3.2 儀器的選定

本次施測(cè)方案將選用Leica1202+R400型號(hào)的全站儀，其精度為 2″，（2+2*pp*D）mm；該全站儀在使用前進(jìn)行鑒定；1001工廠生產(chǎn)的Y/JTD-1自動(dòng)積分式陀螺儀，其精度為5″，全站儀測(cè)角精度為3″。

3.3 井下陀螺邊的選定

為保證此次支導(dǎo)線施測(cè)達(dá)到要求，在東邊的520、385標(biāo)高處及西邊的680、385標(biāo)高處加測(cè)四條陀螺邊，如圖1中的黑方框處，東邊520標(biāo)高及西邊680標(biāo)高加測(cè)的陀螺方位邊作為導(dǎo)線方位的檢測(cè)條件，而東西邊385標(biāo)高處的陀螺方位作為導(dǎo)線方位附合及改正的條件。

3.4 相關(guān)精度要求及規(guī)范規(guī)定

導(dǎo)線測(cè)量的方式為復(fù)測(cè)支導(dǎo)線，達(dá)到7″級(jí)導(dǎo)線的要求，測(cè)回差小于等于7″，邊長(zhǎng)40-140米，順序推進(jìn)的短長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)比不得大于1:3，方位閉合差為，相對(duì)精度為1/6000；由于受巷道傾斜的影響，高程采用三角高程測(cè)量，相鄰兩點(diǎn)往返測(cè)量高程差互差小于10+0.3dmm（d以百米為單位），高程閉合差小等于±30；陀螺全站儀定向的地面已知邊坐標(biāo)方位中誤差小于等于10″，定向邊長(zhǎng)度大于30米，同一邊任意兩次獨(dú)立測(cè)量陀螺方位角的互差不應(yīng)大于10″（5″級(jí)儀器）。

表3 地表測(cè)量數(shù)據(jù)

表4 井下測(cè)量數(shù)據(jù)

表5 不同計(jì)算公式子午線收斂角對(duì)比

4 陀螺定向方位作為附和方位的論證及注意事項(xiàng)

根據(jù)此次方案的特點(diǎn)，在以后實(shí)施的過程中，由于全自動(dòng)積分式陀螺儀測(cè)量的方位將作為整個(gè)導(dǎo)線的附和方位，所以，其精度的高低直接影響了整個(gè)導(dǎo)線的方位精度，因此，有必要對(duì)陀螺儀進(jìn)行充分測(cè)試與數(shù)據(jù)分析。

4.1 陀螺儀測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)：在該陀螺儀投入使用之前，對(duì)其進(jìn)行了多次試驗(yàn)，選用地表三條已知邊及井下兩條較高精度已知邊進(jìn)行測(cè)試，均進(jìn)行了對(duì)向觀測(cè)，獲得相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，如下表3及表4：

4.2 子午線收斂角計(jì)算公式選擇：根據(jù)工程應(yīng)用上使用的子午線收斂角計(jì)算公式有兩種：一種是利用經(jīng)差與維度進(jìn)行，即γ=△λ*sinψ；第二種是利用平面直角坐標(biāo)結(jié)合“子午線收斂角系數(shù)K表”進(jìn)行計(jì)算，兩種方法計(jì)算結(jié)果對(duì)比如表5：

由表三可知，兩種計(jì)算方法的差值相當(dāng)小，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中可以忽略不計(jì)，由此可知，以上兩種方法可以任意使用。

4.3 子午線收斂角差值改正：由于地表及井下控制點(diǎn)不在同一鉛垂線上，因此，它們的子午線收斂角總存在一定的差值，根據(jù)陀螺方位與真北方位間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，△γ=γ地表-γ井下，將井下陀螺方位計(jì)算的真北方位減去△γ即可，通過這項(xiàng)改正之后，表一中的α陀-α實(shí)的差值如表6。

4.4 井下陀螺方向邊坐標(biāo)方位角平均值中誤差的確定：根據(jù)及ma=±可計(jì)算出此次陀螺儀測(cè)試的井下陀螺方向邊坐標(biāo)方位角平均值中誤差，如表7。

所以，儀器常數(shù)一次測(cè)定中誤差為：

井下陀螺方向邊坐標(biāo)方位角平均值中誤差為：

其中

n△-儀器常數(shù)觀測(cè)次數(shù)；

nT-井下定向邊陀螺方向角觀測(cè)次數(shù)；

V-儀器常數(shù)觀測(cè)值與平均值之差。

綜合以上表格相關(guān)數(shù)據(jù)及GPS測(cè)量D級(jí)控制網(wǎng)的高精度坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出，陀螺儀井下定向精度達(dá)到4″，其精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于7″級(jí)控制網(wǎng)的精度，因此，完全可以使用陀螺儀定向的方位來作為井下7″級(jí)導(dǎo)線的附和方位。

陀螺測(cè)量需注意的事項(xiàng)：下井前地表需進(jìn)行陀螺邊獨(dú)立測(cè)量三次，井下定向獨(dú)立測(cè)量三次陀螺方位角，上井后再在已知邊上獨(dú)立測(cè)量三次陀螺方位角，這三步工作必須在同兩天內(nèi)完成。

表6 加入子午線收斂角差值改正后的陀螺方位與實(shí)際方位差

表7 儀器常數(shù)及精度測(cè)定

5 整個(gè)方案實(shí)施過程的注意事項(xiàng)

5.1 由于東西斜坡道均是二期工程的主要運(yùn)輸巷道，因此，導(dǎo)線的加測(cè)、抽測(cè)必須考慮到巷道的交通運(yùn)輸問題，應(yīng)選擇在交通流量較小的時(shí)間段迅速完成測(cè)量作業(yè)。

5.2 由于東西斜坡道也是礦山主要的通風(fēng)巷道，其風(fēng)速較大，所以，設(shè)站時(shí)應(yīng)使用激光上對(duì)點(diǎn)器進(jìn)行激光對(duì)中。

5.3 全站儀在使用前必須對(duì)儀器進(jìn)行組合校正，保證儀器的左右盤讀數(shù)的差值達(dá)到相關(guān)規(guī)定及要求。

5.4 為防止因人員差異而引起的誤差，此次測(cè)量工作的陀螺測(cè)量及加測(cè)、抽測(cè)均應(yīng)有同一人進(jìn)行。

5.5 該最新導(dǎo)線成果只能運(yùn)用在深部找探礦工程或新開工程，不能用以改變各個(gè)中段已有的導(dǎo)線成果。

總結(jié)

由于深部找探礦工作涉及到運(yùn)輸中段的軌道安裝、后期長(zhǎng)距離巷道施工及貫通的精確度，因此，其基準(zhǔn)控制點(diǎn)精度的高低直接影響到這些工程施工及控制測(cè)量的精度，而控制基點(diǎn)的高精度保障主要來自于原始導(dǎo)線精度情況及陀螺方位的測(cè)量，因此陀螺方位測(cè)量將關(guān)系到此次“加測(cè)陀螺方位，提高深部巷道控制測(cè)量精度方案”的成功實(shí)施與否。

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