淺談測(cè)繪技術(shù)在礦山儲(chǔ)量管理中的應(yīng)用

任社平

（西藏天圓礦業(yè)資源開發(fā)有限公司，西藏 日喀則 857000）

在礦山儲(chǔ)量地質(zhì)測(cè)繪過程中，主要是結(jié)合礦產(chǎn)勘查報(bào)告、儲(chǔ)量核算報(bào)告、上年度礦山儲(chǔ)量年報(bào)等信息，通過實(shí)地測(cè)量、礦山采樣測(cè)試和地質(zhì)編錄等方法，全面整理與礦山地質(zhì)相關(guān)的資料，并在本年度有效開采量、平均損失量和資源儲(chǔ)量增減上作出準(zhǔn)確估算，在此基礎(chǔ)上編制礦山儲(chǔ)量年度報(bào)告，并核算本年度保有資源儲(chǔ)量，真正從整體上提升礦山儲(chǔ)量監(jiān)管水平。其中最重要的一點(diǎn)就是要采用滿足礦山測(cè)繪精度要求的技術(shù)和方法。為了提升礦山儲(chǔ)量報(bào)告的質(zhì)量，應(yīng)該在測(cè)繪基礎(chǔ)資料上做到及時(shí)、全面與真實(shí)可靠，對(duì)礦山企業(yè)管理者的決策提供依據(jù)，切實(shí)保護(hù)礦業(yè)權(quán)人的合法權(quán)益[1]。但是傳統(tǒng)礦山測(cè)量?jī)x器已經(jīng)顯得很落后，需要改進(jìn)測(cè)繪技術(shù)，才能促使現(xiàn)階段礦山生產(chǎn)建設(shè)效率實(shí)現(xiàn)提升。本文重點(diǎn)對(duì)新測(cè)量設(shè)備和技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)繪工作中的應(yīng)用進(jìn)行分析闡述，以求更好的促進(jìn)礦山測(cè)繪工作。

1 礦山測(cè)繪

1.1 礦山測(cè)繪主要工作內(nèi)容

礦山測(cè)繪工作主要是在進(jìn)行礦山開發(fā)建設(shè)與生產(chǎn)的時(shí)候，為礦區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)生產(chǎn)、運(yùn)營管理、安全監(jiān)測(cè)及開發(fā)前期的地質(zhì)勘探和資源儲(chǔ)量核實(shí)等階段開展的工程測(cè)量和礦區(qū)地質(zhì)地形圖、礦體地質(zhì)剖面圖標(biāo)繪等工作。

1.2 礦山測(cè)繪工作在礦區(qū)資源儲(chǔ)量管理中的作用

在礦山資源量管理過程中，為了提升地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)水平，要敷設(shè)礦區(qū)測(cè)量控制網(wǎng)，這是保證順利開展測(cè)量工作的基準(zhǔn)，控制網(wǎng)的布設(shè)一般應(yīng)與國家高等級(jí)控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，采用國家統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)；其次是在礦區(qū)基本控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行礦山資源量管理各階段的測(cè)繪工作，主要有：

（1）礦區(qū)地形圖測(cè)繪。

（2）礦區(qū)采剝范圍邊界拐點(diǎn)與開采深度標(biāo)定。

（3）露天與地下礦山生產(chǎn)建設(shè)各階段工程測(cè)繪。

（4）采空區(qū)及露采場(chǎng)范圍、高程測(cè)量。

（5）地質(zhì)采樣部位與采樣剖面、槽（坑）探等工程測(cè)繪。

（6）礦體或礦層厚度及定位測(cè)量等。

2 礦山儲(chǔ)量管理工作現(xiàn)狀

當(dāng)前我國在礦山資源儲(chǔ)量方面，主要依據(jù)初期形成的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量報(bào)告，報(bào)告引用的測(cè)繪數(shù)據(jù)陳舊，精度不高，很多報(bào)告未涵蓋后期測(cè)繪方面的情況[2]。這樣就影響了儲(chǔ)量報(bào)告及時(shí)更新的工作效率，且準(zhǔn)確性得不到充分保障，無法將礦山儲(chǔ)量具體變化狀況體現(xiàn)出來。初期測(cè)繪工作不足主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）選擇的測(cè)量?jī)x器不夠先進(jìn)，測(cè)繪技術(shù)方法也存在問題，得到的數(shù)據(jù)也不多。

（2）礦區(qū)野外地質(zhì)測(cè)量工作程度低，調(diào)查不到位，不全面。運(yùn)用實(shí)物開展工作較少，特別是很少進(jìn)行取樣化驗(yàn)和物理測(cè)試等工作。

（3）大多數(shù)圖件內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量也不高；很多大比例尺地形地質(zhì)圖主要通過小比例尺地形圖掃描放大而成，精度不高；地形地質(zhì)圖地層劃分較為單一，缺乏產(chǎn)狀與圖例等信息。

（4）測(cè)量?jī)x器沒有年檢，尤其是在露天礦山測(cè)量工作中過分依賴手持GPS采集的地理信息數(shù)據(jù)資料，精度嚴(yán)重不夠。

（5）很多報(bào)告編寫單位測(cè)繪人員綜合素質(zhì)不高，甚至有的礦企沒有配備專業(yè)的測(cè)量技術(shù)人員，很多時(shí)候由地質(zhì)人員承擔(dān)測(cè)量工作，測(cè)繪工作質(zhì)量無法得到保障。

3 礦山儲(chǔ)量管理工作中測(cè)繪設(shè)備及技術(shù)方法應(yīng)用

3.1 傳統(tǒng)儀器測(cè)量方法

現(xiàn)階段若是繼續(xù)選擇以往的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀以及平板儀測(cè)量礦山項(xiàng)目所有要素，不僅會(huì)極大增加工作量，也將浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力，不能達(dá)到現(xiàn)階段礦山在測(cè)繪上提出的新要求，如何改進(jìn)礦山測(cè)繪技術(shù)方法的運(yùn)用是我們需要重點(diǎn)思考的問題。

3.2 全站儀測(cè)量方法

我們要將全站儀測(cè)量的優(yōu)勢(shì)充分利用起來，才能在礦山所有測(cè)量要素上有效開展實(shí)地測(cè)量工作，保證測(cè)量數(shù)據(jù)精度，避免被外界環(huán)境因素所影響，及時(shí)、準(zhǔn)確掌握被測(cè)要素三維坐標(biāo)。不過這種方法也有不足的地方，如礦區(qū)地理環(huán)境復(fù)雜、采剝或采掘速度快、地形地貌變化快等實(shí)際情況，全站儀測(cè)量易造成通視條件不好，需要不停的遷站，耗時(shí)耗力，影響測(cè)量工作效率。

3.3 GPS及GPS-RTK測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

GPS測(cè)量技術(shù)，對(duì)靜態(tài)、快速靜態(tài)和GPS-RTK動(dòng)態(tài)測(cè)量來說，定位精度比較高，測(cè)站方面省去了必須要求通視的條件限制，避免被氣候條件所影響，操作較為方便，能夠?qū)崿F(xiàn)快速三維坐標(biāo)點(diǎn)位測(cè)量的目的[3]。運(yùn)用GPS靜態(tài)配合RTK測(cè)量技術(shù)進(jìn)行礦區(qū)地形圖測(cè)繪、露天礦采剝工程量驗(yàn)收測(cè)量、露采場(chǎng)采剝范圍測(cè)量、槽（坑）探等工程測(cè)量、露天礦邊坡及尾礦庫變形監(jiān)測(cè)等測(cè)量工作時(shí)，具有傳統(tǒng)的全站儀測(cè)量所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。但缺點(diǎn)是受礦區(qū)地形與高大建筑物、電磁信號(hào)干擾等影響，在這樣的條件下開展測(cè)量工作時(shí)要多次架設(shè)基準(zhǔn)站；另外，不適合地下礦山要素的測(cè)量。

3.4 CORS測(cè)繪技術(shù)

CORS測(cè)繪技術(shù)是主要涵蓋了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信以及互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，能夠保證測(cè)量的精度與準(zhǔn)確性，能實(shí)現(xiàn)全天候工作，通過一臺(tái)GNSS接收機(jī)能夠完成快速定位。CORS系統(tǒng)具有操作簡(jiǎn)便、精度高的優(yōu)點(diǎn)，較大地提高了測(cè)繪工作效率，減輕了野外測(cè)繪工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。尤其在開展礦區(qū)地表各項(xiàng)測(cè)量工作時(shí)，不需要先架設(shè)基準(zhǔn)站。缺點(diǎn)是CORS站的首次建設(shè)費(fèi)用較高，后期需定期檢核和維護(hù)；也不能用于地下礦山測(cè)量工作中。

3.5 三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)

三維激光掃描儀作為一種新型測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，主要選擇非接觸式高速激光測(cè)量方式，對(duì)于礦山地形環(huán)境復(fù)雜等條件下，能夠通過快速掃描方式測(cè)量被測(cè)物體，將得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)傳遞至計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行處理后，繪制被測(cè)物體的三維模型及線、面、體、空間等圖件。三維激光掃描測(cè)量技術(shù)與常規(guī)測(cè)量技術(shù)比較，具有非接觸性目標(biāo)測(cè)量、數(shù)據(jù)采樣率高、高分辨率及高精度、數(shù)字化采集、兼容性好等眾多優(yōu)點(diǎn)[4]。礦山采剝、采掘面凹凸不平，呈不規(guī)則狀，很多地方巖壁陡峭，人員難以到達(dá)；礦體和工程量驗(yàn)收計(jì)算通常選擇計(jì)算機(jī)成圖軟件建立三角網(wǎng)、DTM三維數(shù)字模型等方法，采樣點(diǎn)的選取與定位采集密度會(huì)對(duì)測(cè)量計(jì)算結(jié)果影響很大。不僅如此，在礦山機(jī)械化水平提升后，礦區(qū)采剝進(jìn)程變得越來越快，這就要求測(cè)繪工作要快速、高效、高精度，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，也保障了效率。對(duì)以往的測(cè)量技術(shù)來說，主要缺點(diǎn)是沒有影像數(shù)據(jù)，顯得不夠直觀，也缺少了和數(shù)據(jù)相匹配的礦山圖件及影像資料，不能實(shí)時(shí)為管理者提供豐富的測(cè)量數(shù)據(jù)、圖件及影像資料，無法及時(shí)、準(zhǔn)確掌握礦山的實(shí)時(shí)開采狀況。在礦山測(cè)繪工作中，GPS定位系統(tǒng)配合三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，與工程的結(jié)合更加緊密，應(yīng)用范圍更加廣泛，進(jìn)一步提高了測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，很好地解決了上述測(cè)繪方法存在的問題。缺點(diǎn)主要是三維激光掃描儀測(cè)量設(shè)備購置費(fèi)用較高，目前還沒有廣泛應(yīng)用到各礦山企業(yè)。

3.6 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)也可以稱之為地理信息技術(shù)，主要根據(jù)地理空間形成地理模型，在測(cè)量的時(shí)候可以得到各種類型空間數(shù)據(jù)信息，便于工作人員掌握實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，這樣才能從整體上提升測(cè)量工作的準(zhǔn)確性與合理性。在GIS技術(shù)支持下，可以形成更加完善的礦山數(shù)字化體系。缺點(diǎn)是GIS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用需其他測(cè)量?jī)x器和技術(shù)方法的廣泛配合，才能獲取高精度的地理信息成果資料。

4 結(jié)語

綜上所述，在礦山資源量管理工作中的每一種測(cè)繪技術(shù)方法，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。作為測(cè)繪工作的技術(shù)和管理人員，要積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，注重引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)繪儀器和技術(shù)方法，保證礦山測(cè)繪工作水平實(shí)現(xiàn)提升，并應(yīng)結(jié)合不同的礦區(qū)地理環(huán)境和各自特點(diǎn)有針對(duì)性的加以應(yīng)用，揚(yáng)長避短，盡可能將上述測(cè)繪方法有機(jī)地結(jié)合起來，制定相互配合，合理有效的施測(cè)方法。爭(zhēng)取在礦山資源儲(chǔ)量管理工作中發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，取得良好的應(yīng)用效果。