露天礦山驗收測量的精度分析與研究

吳海鷹 顧春雷

(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)

露天礦山驗收測量的精度分析與研究

吳海鷹 顧春雷

(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)

在市場經濟條件下,精確測量計算每個電鏟、每個平盤及整個采場的采礦剝離量,除掌握生產任務的完成情況外,更重要的是關系到生產成本的有效控制。因此,分析、研究并提高礦巖量驗收測量的精度顯得尤為重要。控制點是露天礦山驗收測量前的基礎,它的精度高低直接影響到礦山驗收測量的精度,影響到最終成果的正確與否,而且它的影響又是最大的。本文分析了露天礦驗收測量內容,探討了改進礦山測量驗收精度的策略。

露天礦山 驗收測量 精度

露天礦山驗收測量是對露天礦山生產量的一種計量。它的精度的高低直接影響到礦山的生產成本與經濟效益，也關系到職工的利益。同時影響到技術工作的質量好壞，影響到管理者對生產狀況的掌握和正確決策。因此，對驗收測量的精度有較高的要求。

1 露天礦驗收測量內容

露天礦山驗收測量的方法有多種，要根據各自礦山的實際情況及生產實踐選用適當的作業方法。就驗收精度而言，豎點斷面法比水平斷面法要高；就工作量而言，水平斷面法要簡單得多。用固定剖面法驗收測量的精度達3%，而用水平斷面驗收測量精度僅達6.6%。

1.1 固定剖面法驗收測量的方法與工作步驟

固定剖面法即豎直斷面法，其實質是把生產區域劃分成間距相等的若干條剖面，并以一條垂直于剖面的基線為距離起點，按照采剝順序，將臺階推進情況依次在剖面圖上繪出，從而達到計量的目的。某礦的采剝臺階高12.5 m，剖面間距10m，驗收平面圖比例尺為1：1000，剖面圖縱向比例尺為l：200，橫向為1：500。工作步驟為：首先在臺階上建立圖根控制點，采用兩點前方交會及側方交會；第二步，在圖根控制點測定臺階上下沿各碎部點的平面位置和高程；然后將臺階推進現狀繪制1：1000驗收平面圖；最后，依據驗收平面圖用求積儀計算面積，將首末剖面的面積平均值與其余剖面面積相加，求總和，再乘以剖面間距，計算出采剝體積。

1.2 驗收測量精度

按照驗收測量工作步驟，其誤差主要來自以下幾個方面：圖根控制點的誤差、碎部點的誤差、轉繪誤差、剖面面積誤差、體積誤差。在圖根控制點的誤差中，包括圖根控制點的平面位移差和高程誤差。而建立圖根控制點時，通常用兩點前方交會法，所以說，兩點前方交會的精度直接構成圖根控制點的精度。

2 改進礦山測量驗收精度的策略

2.1 外業數據采集

(1)與其他采礦類型相比，露天采礦對測量驗收精度的要求更低，屬二級圖根測量，即選用5”級(J6儀)便能達到要求的測量驗收精度，但對采剝礦量的定期實地測量卻要求采空后碎部點的密度與采場的實際情況相符。根據上述要求，驗收測量人員必須始終立足實際測量工作，具體從下列方面進行控制：準確估讀觀測數據；準確記錄觀測數據；立尺得當。慮到碎部點測定的關鍵為跑尺和取點，跑尺人員必須做到對采場地形的完整控制和規律描繪以及對跑尺數量的控制。數據間的差值較大，而此種差值多與地形觀測精度差相關聯，因為礦山采場地形相當復雜，而對已測地形的不完全掌握會影響到測量驗收結果，比如少測導致數據準確率低、多測導致工作量大，進而導致與采場實際情況產生偏差。(2)根據上述情況，跑尺人員必須事先全面掌握控制范圍內礦山的采挖情況，同時再結合地形條件，確定好跑尺跑線等待測內容，隨后再進行跑尺。跑尺過程，除滿足上述要求外，必須重視對地形變化的調查，比如就平地而言，依據所測比例尺的匹配情況來使地形控制過程所用的地形點數量盡量少，以此來準確反映采場的實際情況。根據上述要求，某礦開采部門安排實踐經驗豐富的工作人員負責跑尺工作，安排技術人員負責觀測工作。實踐表明，此種包工包責的現場實測成圖法既能夠實現圖的高質量，又能實現誤差的最小化。

2.2 業內計算方法

(1)碎部點計算過程，對工作點坐標展點工作予以程序化處理，即運用函數計算器對計算公式：

(2)同時對坐標公式進行程序化處理。實踐證明，上述改進策略既使內業點位精度顯著提高，又使實際工作效率顯著改善，此外亦對提升外業成圖速度以及增強圖的適用性意義重大。如果想實現礦山測量驗收精度的最大化，數據的編算亦可采用上/下絲讀數法，但此種方法對控制外業工作量以及提升工作效率卻非常不利。(3)對剖面量算公式予以電算化處理。面積量算方法的種類異常繁多，但量算方法的選擇必須與量算條件以及量算精度的要求相符，即根據底圖精度、量算精度、圖斑形態以及量算工具來選定最適宜的量算方法。例如礦開采部門根據礦山的生產規模以及鋁土礦的生成特點，選用圖解固定剖面法來計算采剝量，同時采用求積儀法計算剖面量，但此種計算方法的應用條件較苛刻，因此某些礦體剖面不宜選用此種計算方法。針對上述問題，采用坐標法來完成面積的計算更有效，因為比列尺對坐標法的計算不會造成影響。此種計算方法允許采用固定剖面距法來固定頂板與底板，且對保持礦體形態的真實性非常有利，但如果測區內剖面過小或者相鄰剖面的變化幅度過小，那么采用固定剖面距方法定會產生較大偏差。根據上述情況可知，支間距的密度更大對提高體積量算的精度非常必要，即對不等長剖面進行適當調整以及動態化管理，同時事先就相同坡度予以分段處理以后，再進行計算。

3 結語

長期以來，采用傳統型的內業與外業相結合的測量驗收方法，即控制儀器選用經緯儀、數據量測采用支距法、內業實行查表計算法、剖面的法展依靠固定圖解剖面，如此求解出采空區的體面積以及采掘量。實踐表明，上述礦山測量驗收方法具有操作簡單、適用性強的優點。

[1]李巧蓮,劉軍.基于GPS的露天礦采剝驗收誤差控制[J].采礦技術, 2010(6):90-91.

[2]范鵬,賀應來.提高采場驗收測量精度的方法探討[J].科技創新與應用,2013(23):118.

[3]張慧慧.殘采期露天礦測量驗收系統的開發與應用[J].中國煤炭, 2014(9):36-40.

吳海鷹(1986—),女,黑龍江海倫人,本科,工學學士學位,測量助理工程師,研究方向:測繪工程。