張?jiān)?吳海鷹

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014000）

大型露天礦山測(cè)量技術(shù)的研究與應(yīng)用

張?jiān)?吳海鷹

（內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司巴潤礦業(yè)分公司，內(nèi)蒙古包頭 014000）

在我國，礦山測(cè)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(dú)立又彼此滲透、交融的態(tài)勢(shì)。近年來由于有光電技術(shù)、計(jì)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(cè)量工作已經(jīng)從原來單純利用測(cè)量、計(jì)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(cè)量技術(shù)的研究與應(yīng)用。

大型露天礦山 測(cè)量技術(shù) 應(yīng)用

礦山資源儲(chǔ)量核實(shí)工作是掌握礦山地質(zhì)條件和儲(chǔ)量變化情況的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作。只有礦山具備了準(zhǔn)確、完整、詳實(shí)的測(cè)量基礎(chǔ)資料才能保證礦山儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告的質(zhì)量，才能起到礦山儲(chǔ)量核實(shí)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(shí)保護(hù)礦業(yè)權(quán)人的合法權(quán)益。

1 測(cè)量作業(yè)原理

1.1 圖根控制點(diǎn)坐標(biāo)的測(cè)量與求解

在測(cè)量中，隨著采場(chǎng)范圍的不斷擴(kuò)大和變化，圖根控制點(diǎn)需不斷補(bǔ)充和加密，在大比例尺測(cè)圖中，一般采用解析交會(huì)法，即用經(jīng)緯儀測(cè)角，經(jīng)過計(jì)算求得點(diǎn)的平面坐標(biāo)，如圖1所示。

1.2 現(xiàn)狀展點(diǎn)與現(xiàn)狀線更新

現(xiàn)狀線的更新是測(cè)量的一項(xiàng)重要的工作，本系統(tǒng)中由現(xiàn)狀展點(diǎn)、展點(diǎn)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(yàn)，又有計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，它是在計(jì)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(cè)量技術(shù)的研究與應(yīng)用

2.1 后方交會(huì)法測(cè)設(shè)露采工作控制點(diǎn)的應(yīng)用

在露天礦山測(cè)量實(shí)踐中，三點(diǎn)后方交會(huì)法測(cè)設(shè)工作控翩點(diǎn)“其靈活方便、省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，為廣大礦山測(cè)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(jí)控制點(diǎn)不斷受到破壞，境界外的控制點(diǎn)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(diǎn)后交會(huì)困難重重。在這種不利的外部環(huán)境下，儀器只能看到兩個(gè)首級(jí)控制點(diǎn)，如何快速完成采掘工程測(cè)量工作呢？我礦測(cè)量工作者經(jīng)過深入研究，通過開發(fā)相應(yīng)的雙點(diǎn)后方交會(huì)計(jì)算器計(jì)算程序，同時(shí)利用標(biāo)尺視距產(chǎn)生檢核條件，從根本上解決了雙點(diǎn)后交在礦山測(cè)量工作中使用難題，極大地滿足了露果工程對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)的需要。

2.2 大型露天礦山的現(xiàn)行驗(yàn)收測(cè)量方法的改進(jìn)

圖1 平面坐標(biāo)

（1）加強(qiáng)野外工作管理，提高野外工作質(zhì)量。第一，培養(yǎng)驗(yàn)收工作人員的責(zé)任心和協(xié)作精神，在驗(yàn)收外業(yè)觀測(cè)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(cè)值的相對(duì)精度。第二，合理選擇工作控制點(diǎn)位及后交圖形強(qiáng)度，提高工作控制點(diǎn)的精度。第三，嚴(yán)格按規(guī)程立尺打點(diǎn)，使野外碎部點(diǎn)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(cè)繪軟件，使測(cè)量數(shù)據(jù)全面進(jìn)入數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理，最終按要求打印露采工程現(xiàn)狀驗(yàn)收?qǐng)D，成圖質(zhì)量得到大幅度地提高。實(shí)行計(jì)算機(jī)圈量方法，提高算量精度。（3）數(shù)據(jù)測(cè)繪技術(shù)在礦山地形測(cè)量工作中的應(yīng)用。隨著數(shù)字測(cè)繪軟件的不斷完善，數(shù)字測(cè)繪技術(shù)為特征的現(xiàn)代化大型露天礦山地形測(cè)量工作已成雛形。現(xiàn)代化的礦山地形測(cè)量是一個(gè)以機(jī)助全數(shù)字化的綜合測(cè)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(cè)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(cè)繪法；第三，全站儀加便攜式計(jì)算機(jī)測(cè)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(diǎn)號(hào)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(cè)方法的應(yīng)用

（1）上游法堆壩形成的壩體監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)量法。穩(wěn)定性分析可采用帶參考點(diǎn)的聯(lián)臺(tái)自由網(wǎng)平差，判斷其相對(duì)的穩(wěn)定性。（2）中軸線筑壩壩體的監(jiān)測(cè)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(diǎn)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(cè)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(hào)輸出導(dǎo)線，對(duì)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?hào)，利用通訊手段將電子信號(hào)轉(zhuǎn)到微機(jī)上。以軟件和接口程序進(jìn)行分析，及時(shí)反饋壩體形變信息。從而實(shí)現(xiàn)壩體穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化。

4 結(jié)語

作為測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)，熟練掌握各種測(cè)量技術(shù)，在實(shí)際礦山測(cè)繪作業(yè)中認(rèn)真總結(jié)有針對(duì)性的應(yīng)用。或者單獨(dú)使用，或者聯(lián)合使用，揚(yáng)長避短?？梢詫⑸鲜鰷y(cè)量方法有機(jī)地結(jié)合起來，在露天礦山儲(chǔ)量核實(shí)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，取得良好的應(yīng)用效果。

［1］戴俊成，劉建東，夏國天，等.采礦權(quán)實(shí)地核查野外工作中的應(yīng)用研究［J］.測(cè)繪與空間地理信息，2012（2）：1l8-122.

［2］何秉順，趙進(jìn)勇，王力，等.三維激光掃描技術(shù)在堰塞湖地形快速測(cè)量中的應(yīng)用［J］.防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，2011（3）：394-398.

張?jiān)?987—），男，內(nèi)蒙古牙克石人，本科，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，測(cè)量助理工程師，本科，研究方向：測(cè)繪工程。