測量工作在礦山儲量核實中的應用探索

陳二龍

摘 要 測繪、地礦、國土每年都會開展礦山儲量核實工作，該工作為礦山規劃、管理以及查清資源量提供了關鍵依據，而且其程度對決策部門有效、科學管理礦山產生直接影響。文章結合多年工作經驗及體會，并以實踐為基礎，論述了礦山儲量核實中應用測量工作的價值。

關鍵詞 儲量核實；測繪技術；采礦場；GPS

中圖分類號：TD17 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0058-01

在礦山部門中，儲量通常指礦產的蘊藏量，被稱為礦量。表示礦產儲量的方式在實際工作中包括有用礦物儲量、有用組分儲量、金屬儲量、礦石儲量。測量是按照某種規律，用數據來描述觀察到的現象，即對事物作出量化描述。測量是對非量化實物的量化過程。在礦山儲量核實中應用測量工作對有效合理利用資源、提高儲量核實計算精度意義重大。測量工作的應用與開展需要測繪技術人員與地質技術人員的密切配合，以某一露天開采煤礦儲量核實工作為例進行說明，主要介紹在儲量核實中測量工作的應用。測區的最大相對高差為210 m，測區范圍內以采礦場、山地為主。測區交通便捷，但因放炮及開挖界面陡峭，給測量控制以及地形測量帶來一定的困難。

1 控制平面測量

1.1 布測E級GPS控制網

發展GPS控制網應遵循逐級布網、由高級到低級、由整體到局部的原則，測區五等水準網啟閉點和I級導線的起算數據可采用E級GPS點，圖根點以I級導線點為基礎發展起來。技術施測采用GPS靜態定位技術，構網采用點連式與邊連式相結合的方式。在測區四周具備控制條件的制高點上布設點位，標志采用埋設水泥標石的方式，同時埋入端帶彎鉤，將十字的鋼筋刻畫于頂端。E級GPS網點所采集的數據超過1.5個時段，且每個時段不小于50 min。在進行觀測之前，通過星歷預報對每日最優觀測時段進行選擇。可按照如下要求來進行選擇：同步觀測時間應≥50 min；幾何衛星強度精度因子PDOP≤8；有效觀測衛星數≥5；記錄采樣間隔在15 s左右；衛星截止高度角≥15°。觀測過程中，以3 mm內為標準控制對中誤差。在結束觀測后，開展基線解算和平差計算。處理完成基線后，檢核異步環與同步環，環的相對閉合差以及誤差均要達到標準。平差計算要經過自由平差和約束平差后進行GPS點校正，才能得出地方控制點坐標。

1.2 布測I級導線

測區I級導線平面起算數據以上述E級GPS網點為準。在I級導線網布設后，加密測量平面控制。在進行作業之前，對全站儀按照規范進行檢校，在測站上觀測可置入氣壓參數和溫度參數，實現氣象改正的自動化，五等測距高程導線網與其余觀測值同步。在進行平差計算前，對I級導線網觀測的數據進行嚴格的限差檢查，就是說平差計算應在各項限差達到標準后方可進行，按照方向嚴密條件平差法計算平面坐標。

2 測繪地形圖

起算點布設圖根點采用I級導線點，布設和測定采用全站儀極坐標法。作業時，野外數據可選用全站儀采集，在控制點上設全站儀，定向檢查用相鄰另一個控制點實現，當高程誤差、位置誤差均未超過0.05 m時，應用極坐標法采集碎部點數據。與此同時，為了便于內業制圖，應著手地形草圖的繪制。為了滿足土石方量計算，測量工作區地形要求圖內高程點具有一定的密集度。用等高線表示自然形態的地貌，用等高線配合相應符號表示特殊地貌以及崩塌殘蝕地貌。在圖上斜坡投影寬度若不超過2 mm，可采用陡坎符號來表示。坡度若在70°以下的天然斜坡及石山用等高線配合相應符號表示。露巖地、梯田坎、斜坡、陡坎、坑穴、土堆、獨立石等分別測注高程于上下方。

3 計算儲量

在儲量計算中，可在AUTCAD繪圖軟件中匯入礦界坐標，并將各點連接，形成多邊形，多邊形內的面積可作為計算儲量的重要參數。起始高程面以開采區域周圍溝底侵蝕面高程為基準。若在侵蝕面以下還有可采資源，計算時應以開挖掌子底面最低高程為基準。計算界限為每個礦權的范圍線，以5 m×5 m的小方塊來劃分計算范圍，每個小方塊頂面平均高程根據野外采集的數據進行計算，底面高程為溝底侵蝕面高程或開挖掌子底面最低高程，小方塊的高度就是頂面高程和底面高程兩者之差。在計算過程中可不對放坡問題進行考慮，在侵蝕面以上、礦權境界范圍以內的礦石可全部視為可開采資源。

4 測量工作對儲量計算的影響

測量工作中最先完成、也是最基本的工作是對測量的控制，且后續工作的精度也受到其精度的直接影響。控制I級導線在靜態GPS基礎上得以發展，而圖根點又以I級導線為基礎得到發展。高程的控制建議采用五等紅外測距高程導線，這樣能夠實現精度標準。創建礦區地形三維模型、采集地形點的三維坐標數據是測繪礦區地形圖的目的，所以對于儲量計算而言，應嚴格要求地形碎部點采集的密度、精度。為了確保計算土石方量的精度，采用免棱鏡全站儀采集位于懸崖中間的變化，每5 m至10 m對一個碎部點進行一次采集。計算出侵蝕面以上、礦權范圍以內存在的礦石體積是儲量計算的核心所在。相對于傳統斷面計算法，采用5 m×5 m的方格網法很大程度上提高了計算精度，并將斷面量取中的粗差消除，且該算法還考慮到礦權范圍內地形的每處變化，對每一個碎部點都進行了充分利用。

5 結束語

測量工作為礦山規劃、管理以及查清資源量提供了關鍵依據。在礦山儲量核實中應用測量工作對有效合理利用資源、提高儲量核實計算精度有著很重要的作用。完成測量工作后，借鑒與結合地質工作對比重、巖石品位等方面的分析，從而獲得儲量核實報告。本文簡要討論了控制平面測量、測繪地形圖、計算儲量等測量工作在礦山儲量核實中的應用，文章中所介紹的測量工作應用了先進的GPS測量技術、免棱鏡全站儀測量技術，以新思路為指導，在運用土石方量自動計算軟件的基礎上，為礦山儲量核實提供了新的理論依據。

參考文獻

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