測(cè)量工作在礦山儲(chǔ)量核實(shí)中的應(yīng)用探索

陳二龍

摘 要 測(cè)繪、地礦、國(guó)土每年都會(huì)開展礦山儲(chǔ)量核實(shí)工作，該工作為礦山規(guī)劃、管理以及查清資源量提供了關(guān)鍵依據(jù)，而且其程度對(duì)決策部門有效、科學(xué)管理礦山產(chǎn)生直接影響。文章結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)及體會(huì)，并以實(shí)踐為基礎(chǔ)，論述了礦山儲(chǔ)量核實(shí)中應(yīng)用測(cè)量工作的價(jià)值。

關(guān)鍵詞 儲(chǔ)量核實(shí)；測(cè)繪技術(shù)；采礦場(chǎng)；GPS

中圖分類號(hào)：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）04-0058-01

在礦山部門中，儲(chǔ)量通常指礦產(chǎn)的蘊(yùn)藏量，被稱為礦量。表示礦產(chǎn)儲(chǔ)量的方式在實(shí)際工作中包括有用礦物儲(chǔ)量、有用組分儲(chǔ)量、金屬儲(chǔ)量、礦石儲(chǔ)量。測(cè)量是按照某種規(guī)律，用數(shù)據(jù)來(lái)描述觀察到的現(xiàn)象，即對(duì)事物作出量化描述。測(cè)量是對(duì)非量化實(shí)物的量化過(guò)程。在礦山儲(chǔ)量核實(shí)中應(yīng)用測(cè)量工作對(duì)有效合理利用資源、提高儲(chǔ)量核實(shí)計(jì)算精度意義重大。測(cè)量工作的應(yīng)用與開展需要測(cè)繪技術(shù)人員與地質(zhì)技術(shù)人員的密切配合，以某一露天開采煤礦儲(chǔ)量核實(shí)工作為例進(jìn)行說(shuō)明，主要介紹在儲(chǔ)量核實(shí)中測(cè)量工作的應(yīng)用。測(cè)區(qū)的最大相對(duì)高差為210 m，測(cè)區(qū)范圍內(nèi)以采礦場(chǎng)、山地為主。測(cè)區(qū)交通便捷，但因放炮及開挖界面陡峭，給測(cè)量控制以及地形測(cè)量帶來(lái)一定的困難。

1 控制平面測(cè)量

1.1 布測(cè)E級(jí)GPS控制網(wǎng)

發(fā)展GPS控制網(wǎng)應(yīng)遵循逐級(jí)布網(wǎng)、由高級(jí)到低級(jí)、由整體到局部的原則，測(cè)區(qū)五等水準(zhǔn)網(wǎng)啟閉點(diǎn)和I級(jí)導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)可采用E級(jí)GPS點(diǎn)，圖根點(diǎn)以I級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)。技術(shù)施測(cè)采用GPS靜態(tài)定位技術(shù)，構(gòu)網(wǎng)采用點(diǎn)連式與邊連式相結(jié)合的方式。在測(cè)區(qū)四周具備控制條件的制高點(diǎn)上布設(shè)點(diǎn)位，標(biāo)志采用埋設(shè)水泥標(biāo)石的方式，同時(shí)埋入端帶彎鉤，將十字的鋼筋刻畫于頂端。E級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)超過(guò)1.5個(gè)時(shí)段，且每個(gè)時(shí)段不小于50 min。在進(jìn)行觀測(cè)之前，通過(guò)星歷預(yù)報(bào)對(duì)每日最優(yōu)觀測(cè)時(shí)段進(jìn)行選擇。可按照如下要求來(lái)進(jìn)行選擇：同步觀測(cè)時(shí)間應(yīng)≥50 min；幾何衛(wèi)星強(qiáng)度精度因子PDOP≤8；有效觀測(cè)衛(wèi)星數(shù)≥5；記錄采樣間隔在15 s左右；衛(wèi)星截止高度角≥15°。觀測(cè)過(guò)程中，以3 mm內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)控制對(duì)中誤差。在結(jié)束觀測(cè)后，開展基線解算和平差計(jì)算。處理完成基線后，檢核異步環(huán)與同步環(huán)，環(huán)的相對(duì)閉合差以及誤差均要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。平差計(jì)算要經(jīng)過(guò)自由平差和約束平差后進(jìn)行GPS點(diǎn)校正，才能得出地方控制點(diǎn)坐標(biāo)。

1.2 布測(cè)I級(jí)導(dǎo)線

測(cè)區(qū)I級(jí)導(dǎo)線平面起算數(shù)據(jù)以上述E級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)為準(zhǔn)。在I級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)后，加密測(cè)量平面控制。在進(jìn)行作業(yè)之前，對(duì)全站儀按照規(guī)范進(jìn)行檢校，在測(cè)站上觀測(cè)可置入氣壓參數(shù)和溫度參數(shù)，實(shí)現(xiàn)氣象改正的自動(dòng)化，五等測(cè)距高程導(dǎo)線網(wǎng)與其余觀測(cè)值同步。在進(jìn)行平差計(jì)算前，對(duì)I級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的限差檢查，就是說(shuō)平差計(jì)算應(yīng)在各項(xiàng)限差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行，按照方向嚴(yán)密條件平差法計(jì)算平面坐標(biāo)。

2 測(cè)繪地形圖

起算點(diǎn)布設(shè)圖根點(diǎn)采用I級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)，布設(shè)和測(cè)定采用全站儀極坐標(biāo)法。作業(yè)時(shí)，野外數(shù)據(jù)可選用全站儀采集，在控制點(diǎn)上設(shè)全站儀，定向檢查用相鄰另一個(gè)控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)高程誤差、位置誤差均未超過(guò)0.05 m時(shí)，應(yīng)用極坐標(biāo)法采集碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，為了便于內(nèi)業(yè)制圖，應(yīng)著手地形草圖的繪制。為了滿足土石方量計(jì)算，測(cè)量工作區(qū)地形要求圖內(nèi)高程點(diǎn)具有一定的密集度。用等高線表示自然形態(tài)的地貌，用等高線配合相應(yīng)符號(hào)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(guò)2 mm，可采用陡坎符號(hào)來(lái)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(yīng)符號(hào)表示。露巖地、梯田坎、斜坡、陡坎、坑穴、土堆、獨(dú)立石等分別測(cè)注高程于上下方。

3 計(jì)算儲(chǔ)量

在儲(chǔ)量計(jì)算中，可在AUTCAD繪圖軟件中匯入礦界坐標(biāo)，并將各點(diǎn)連接，形成多邊形，多邊形內(nèi)的面積可作為計(jì)算儲(chǔ)量的重要參數(shù)。起始高程面以開采區(qū)域周圍溝底侵蝕面高程為基準(zhǔn)。若在侵蝕面以下還有可采資源，計(jì)算時(shí)應(yīng)以開挖掌子底面最低高程為基準(zhǔn)。計(jì)算界限為每個(gè)礦權(quán)的范圍線，以5 m×5 m的小方塊來(lái)劃分計(jì)算范圍，每個(gè)小方塊頂面平均高程根據(jù)野外采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)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(jì)算過(guò)程中可不對(duì)放坡問(wèn)題進(jìn)行考慮，在侵蝕面以上、礦權(quán)境界范圍以內(nèi)的礦石可全部視為可開采資源。

4 測(cè)量工作對(duì)儲(chǔ)量計(jì)算的影響

測(cè)量工作中最先完成、也是最基本的工作是對(duì)測(cè)量的控制，且后續(xù)工作的精度也受到其精度的直接影響。控制I級(jí)導(dǎo)線在靜態(tài)GPS基礎(chǔ)上得以發(fā)展，而圖根點(diǎn)又以I級(jí)導(dǎo)線為基礎(chǔ)得到發(fā)展。高程的控制建議采用五等紅外測(cè)距高程導(dǎo)線，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)精度標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)建礦區(qū)地形三維模型、采集地形點(diǎn)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)是測(cè)繪礦區(qū)地形圖的目的，所以對(duì)于儲(chǔ)量計(jì)算而言，應(yīng)嚴(yán)格要求地形碎部點(diǎn)采集的密度、精度。為了確保計(jì)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(duì)一個(gè)碎部點(diǎn)進(jìn)行一次采集。計(jì)算出侵蝕面以上、礦權(quán)范圍以內(nèi)存在的礦石體積是儲(chǔ)量計(jì)算的核心所在。相對(duì)于傳統(tǒng)斷面計(jì)算法，采用5 m×5 m的方格網(wǎng)法很大程度上提高了計(jì)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(quán)范圍內(nèi)地形的每處變化，對(duì)每一個(gè)碎部點(diǎn)都進(jìn)行了充分利用。

5 結(jié)束語(yǔ)

測(cè)量工作為礦山規(guī)劃、管理以及查清資源量提供了關(guān)鍵依據(jù)。在礦山儲(chǔ)量核實(shí)中應(yīng)用測(cè)量工作對(duì)有效合理利用資源、提高儲(chǔ)量核實(shí)計(jì)算精度有著很重要的作用。完成測(cè)量工作后，借鑒與結(jié)合地質(zhì)工作對(duì)比重、巖石品位等方面的分析，從而獲得儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告。本文簡(jiǎn)要討論了控制平面測(cè)量、測(cè)繪地形圖、計(jì)算儲(chǔ)量等測(cè)量工作在礦山儲(chǔ)量核實(shí)中的應(yīng)用，文章中所介紹的測(cè)量工作應(yīng)用了先進(jìn)的GPS測(cè)量技術(shù)、免棱鏡全站儀測(cè)量技術(shù)，以新思路為指導(dǎo)，在運(yùn)用土石方量自動(dòng)計(jì)算軟件的基礎(chǔ)上，為礦山儲(chǔ)量核實(shí)提供了新的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]唐禮忠，張君，李夕兵，等.基于定量地震學(xué)的礦山微震活動(dòng)對(duì)開采速率的響應(yīng)特性研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2012（7）.

[2]中國(guó)黃金網(wǎng).構(gòu)建資源節(jié)約型礦山工作不斷推進(jìn)：靈寶黃金獲省級(jí)礦山儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)檢測(cè)資質(zhì)[J].黃金，2013（7）.

[3]袁濤，廖興田.開展礦山儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理促進(jìn)資源保護(hù)和節(jié)約利用——瀘縣實(shí)施礦山儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)督管理工作紀(jì)實(shí)[J].資源與人居環(huán)境，2010（18）.endprint