大型露天礦山測量技術的研究與應用

張袁 吳海鷹

（內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司，內蒙古包頭 014000）

大型露天礦山測量技術的研究與應用

張袁 吳海鷹

（內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司巴潤礦業分公司，內蒙古包頭 014000）

在我國，礦山測量是在新中國成立以后逐步發展起來的，經過5O多年的發展，它已與地質、采礦礦建、環保等學科中呈現出既相互獨立又彼此滲透、交融的態勢。近年來由于有光電技術、計算機技術、衛星空間定位技術、地理信息技術、遙感技術等一系列的新學科、新技術的支撐，當今的礦山測量工作已經從原來單純利用測量、計算和繪圖來確定空間三維坐標的學科，逐步發展成為與空間三維坐標有關的一切幾何、地理、資源以最物理屬性等方面的信息科學。本文分析了大型露天礦山測量技術的研究與應用。

大型露天礦山 測量技術 應用

礦山資源儲量核實工作是掌握礦山地質條件和儲量變化情況的一項重要基礎性工作。只有礦山具備了準確、完整、詳實的測量基礎資料才能保證礦山儲量核實報告的質量，才能起到礦山儲量核實工作應有的作用，為礦山行政管理部門管理、決策提供依據，切實保護礦業權人的合法權益。

1 測量作業原理

1.1 圖根控制點坐標的測量與求解

在測量中，隨著采場范圍的不斷擴大和變化，圖根控制點需不斷補充和加密，在大比例尺測圖中，一般采用解析交會法，即用經緯儀測角，經過計算求得點的平面坐標，如圖1所示。

1.2 現狀展點與現狀線更新

現狀線的更新是測量的一項重要的工作，本系統中由現狀展點、展點連線、新現狀線生成等步驟完成。現狀線的更新即包含有人的經驗，又有計算機處理技術，它是在計算機提供了必要的信息的基礎上人一機交互式完成的。

2 大型露天礦山工程測量技術的研究與應用

2.1 后方交會法測設露采工作控制點的應用

在露天礦山測量實踐中，三點后方交會法測設工作控翩點“其靈活方便、省時省力的優點，為廣大礦山測量工作者所采用。但是，隨著露采規模的不斷擴大，開采深度的不斷加深，境界內的首級控制點不斷受到破壞，境界外的控制點逐漸受到地形、煙霧、粉塵的制約，通視條件不斷惡化，致使三點后交會困難重重。在這種不利的外部環境下，儀器只能看到兩個首級控制點，如何快速完成采掘工程測量工作呢？我礦測量工作者經過深入研究，通過開發相應的雙點后方交會計算器計算程序，同時利用標尺視距產生檢核條件，從根本上解決了雙點后交在礦山測量工作中使用難題，極大地滿足了露果工程對礦山測量技術的需要。

2.2 大型露天礦山的現行驗收測量方法的改進

圖1 平面坐標

（1）加強野外工作管理，提高野外工作質量。第一，培養驗收工作人員的責任心和協作精神，在驗收外業觀測工作中作到定人、定區、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，提高觀測值的相對精度。第二，合理選擇工作控制點位及后交圖形強度，提高工作控制點的精度。第三，嚴格按規程立尺打點，使野外碎部點位均勻合理。（2）改善工作方法，提高工作精度與速度。改變以往傳統方法，形成專業測繪軟件，使測量數據全面進入數據庫，并進行計算機處理，最終按要求打印露采工程現狀驗收圖，成圖質量得到大幅度地提高。實行計算機圈量方法，提高算量精度。（3）數據測繪技術在礦山地形測量工作中的應用。隨著數字測繪軟件的不斷完善，數字測繪技術為特征的現代化大型露天礦山地形測量工作已成雛形。現代化的礦山地形測量是一個以機助全數字化的綜合測繪系統，它不僅可以減少外業工作量，避免許多傳統的手工平板測圖的煩瑣手續，還可最大限度地利用先進的儀器和設備，大大提高成果成圖的質量和工作效率。在野外采集地形數據中，可視儀器設備資源配置情況，合理采用：第一，全站儀內置式記錄卡直接記錄法；第二，全站儀電子手薄測繪法；第三，全站儀加便攜式計算機測繪中的一種。不管采用何種方法，數字化成圖終將是室內將野外所采集的數據、點號編碼等信息以數字的形式傳輸到微機，以特定的轉化軟件轉化后生成可供成圖軟件調用的相應的文件。

3 礦山尾礦壩位移沉降監測方法的應用

（1）上游法堆壩形成的壩體監測方法。上游法筑壩是子壩堆筑向上游方向發展。由于后期子壩是筑在尾砂之上的，尾礦在垂直壓力下產生固結，尾礦固結后，空隙體積減少，引起坡體變形。其固結過程亦即壩體變形過程。因此，上游堆筑的壩體，水平位移監測宜采用視準線或小角度法，垂直位移可采用幾何水準測量法。穩定性分析可采用帶參考點的聯臺自由網平差，判斷其相對的穩定性。（2）中軸線筑壩壩體的監測方法。中軸線筑壩是世界上先進的筑壩方法之一。它的原理是在筑壩過程中，壩體中軸線始終不變。形象進展是壩體在中軸線兩側加厚。壩體不斷沿中軸線升高，其優點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。象上游筑壩體埋設的監測樁已經不可能。為此，我們采用了物理學傳感器方法 即在壩體上以鉆探的形式鉆孔加套管放置傳感器和信號輸出導線，對壩體各種數據諸如：位移、應變、壓力、沉降等物理量，通過傳感器轉變為電信號，利用通訊手段將電子信號轉到微機上。以軟件和接口程序進行分析，及時反饋壩體形變信息。從而實現壩體穩定性監測的自動化。

4 結語

作為測量技術人員應該認真學習，熟練掌握各種測量技術，在實際礦山測繪作業中認真總結有針對性的應用。或者單獨使用，或者聯合使用，揚長避短。可以將上述測量方法有機地結合起來，在露天礦山儲量核實中發揮各自的優勢，取得良好的應用效果。

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

［2］何秉順，趙進勇，王力，等.三維激光掃描技術在堰塞湖地形快速測量中的應用［J］.防災減災工程學報，2011（3）：394-398.

張袁（1987—），男，內蒙古牙克石人，本科，工學學士學位，測量助理工程師，本科，研究方向：測繪工程。