東天山白石泉銅鎳礦地表及井下巷道實(shí)體測(cè)量方法的應(yīng)用與探索

莫炯生

（西部礦業(yè)集團(tuán)公司新疆瑞倫礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆哈密 839200）

1 概述

1.1 礦區(qū)地質(zhì)概述

礦區(qū)位于塔里木板塊的兩個(gè)Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元的交匯處，即以沙泉子深大斷裂為界，西北側(cè)為塔里木板塊前緣活動(dòng)帶，東南側(cè)為中天山地塊。礦區(qū)位于中天山地塊內(nèi)，其出露的地層為一套古老的變質(zhì)巖系，這些古老基底經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，而伴隨著這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，巖漿活動(dòng)亦極為活躍，侵入巖大面積展布。成因類型均為與基性－超基性巖有關(guān)的銅鎳礦。

1.2 礦山測(cè)量

通過(guò)對(duì)新疆哈密市白石泉銅鎳礦地表及井下地形圖測(cè)繪工作。完成E 級(jí)GPS 點(diǎn)3 點(diǎn)，測(cè)繪1∶2000數(shù)字線劃地形圖，測(cè)圖面積2.87 平方千米。水準(zhǔn)檢測(cè)9.8 公里。井下測(cè)繪使用的有自動(dòng)安平S3 型水準(zhǔn)儀一臺(tái)、徠卡TCR402UltRa 全站儀一臺(tái)。井口、平巷點(diǎn)位測(cè)量使用徠卡全站儀，全圓觀測(cè)法兩測(cè)回觀測(cè)，點(diǎn)位精度均滿足要求。高程測(cè)量使用的四等水準(zhǔn)測(cè)量。井下各中段都布有Ⅰ、Ⅱ級(jí)導(dǎo)線,導(dǎo)線貫穿井下各中段。井下所有電子圖件的碎部測(cè)量資料均由礦山測(cè)量技術(shù)人員實(shí)地采集，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后采用CAD軟件與南方CASS 測(cè)量成圖軟件繪制。對(duì)近井點(diǎn)、井口點(diǎn)、井下運(yùn)輸巷道、探礦巷道等進(jìn)行實(shí)測(cè)，其導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差為1/7000，允許閉合差為1/3000，測(cè)量人員對(duì)收集的各類資料及時(shí)進(jìn)行了分類、登記、整理，根據(jù)資料來(lái)源及檢查核實(shí)情況等分析了資料的可靠性，各類原始資料作者自檢、作業(yè)組之間互檢以及項(xiàng)目負(fù)責(zé)檢查率均達(dá)到了100%。測(cè)量精度從各地段測(cè)量貫通結(jié)果看能夠很好的滿足礦山工作和工程施工的要求。生產(chǎn)坑道測(cè)量成果基本可靠，所獲成果對(duì)礦山有較好的指導(dǎo)作用。

2 工作內(nèi)容和工作方法

2.1 聯(lián)系測(cè)量

一井定向：根據(jù)定向測(cè)量要求的精度，井筒裝備和定向水平深度選擇定向的連接方案，本次一井定向是由控制點(diǎn)EK001、EK002、EK004 等3 個(gè)E 級(jí)GPS點(diǎn)引測(cè)，測(cè)設(shè)好近井點(diǎn)后，采用投點(diǎn)法當(dāng)采用三角形連接測(cè)量時(shí)，井上下連接三角形的圖形滿足了以下要求：（1）測(cè)設(shè)好近井點(diǎn)后，井下中段的工作人員到位，井口按選好的鋼絲位置下放鋼絲，下放鋼絲速度要均勻。鋼絲到位后，中段取得聯(lián)系，將鋼絲置于井筒內(nèi)，待下面重錘掛好后，固定鋼絲絞車盤，井下掛上重錘在盛液桶中進(jìn)行穩(wěn)定重錘工作，然后采用信號(hào)圈法和井口工作人員進(jìn)行檢查2 根鋼絲的單獨(dú)懸吊情況，檢查每根鋼絲確無(wú)碰撞現(xiàn)象后，方可進(jìn)行測(cè)量工作。（2）一井定向兩垂線間距離盡可能的大；井下起始邊大于20米；三角形的銳角r應(yīng)小于2°；三角形閉合差不允許超過(guò)3″。立井導(dǎo)入高程測(cè)量作業(yè)方法：將鋼尺纏在絞車上，通過(guò)滑輪掛上與鋼尺比長(zhǎng)拉力相等的重錘下放至井下，通過(guò)電話聯(lián)系，井上下同時(shí)用水準(zhǔn)儀在鋼尺上讀數(shù)m、b,水準(zhǔn)尺上讀數(shù)a、c。井下水準(zhǔn)基點(diǎn)高程Hc=Ha+a-(b-m)+c，用不同儀器進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)次數(shù)至少不少于3 次，互差不允許超過(guò)3mm,最后取平均值。

2.2 平面、高程及進(jìn)井控制測(cè)量

井下導(dǎo)線測(cè)量分為基本控制和采區(qū)控制兩類。本次井下導(dǎo)線根據(jù)井下條件采取復(fù)測(cè)導(dǎo)線，復(fù)測(cè)導(dǎo)線是將每次測(cè)量邊長(zhǎng)測(cè)量一般采取全站儀光電測(cè)距，讀數(shù)至少三次，互差不允許超過(guò)±3mm，最后取平均值。

2.3 井下控制測(cè)量及碎部測(cè)量

本次測(cè)量工作井下控制點(diǎn)測(cè)量采取極坐標(biāo)法，角度觀測(cè)為一測(cè)回，每次角度觀測(cè)2C值不超過(guò)30″激光測(cè)距兩次，兩次讀數(shù)相差不超過(guò)5mm，最終取平均值。白石泉礦區(qū)對(duì)井下穿脈、沿脈、石門、天井、井下運(yùn)輸巷道、采掘巷道、采空區(qū)、保留礦柱、礦體頂?shù)装宓裙こ痰钠瘘c(diǎn)、控制點(diǎn)及重要的采樣點(diǎn)，重要的地質(zhì)界線點(diǎn)施測(cè)坐標(biāo)。測(cè)量方法采用極坐標(biāo)方法進(jìn)行。施測(cè)時(shí)采用另一已知方向作檢查，其角差實(shí)測(cè)與坐標(biāo)反算之差≤36″，極坐標(biāo)施測(cè)工程點(diǎn)的邊長(zhǎng)不超過(guò)1.0km。水平角觀測(cè)用測(cè)角精度為5″的全站儀觀測(cè)一個(gè)測(cè)回，一測(cè)回內(nèi)2C 互差小于13″，邊長(zhǎng)測(cè)距各觀測(cè)一測(cè)回（二次讀數(shù)），讀數(shù)差小于5mm。高程測(cè)量方法采用水準(zhǔn)測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量將鋼尺垂直懸掛在高程控制點(diǎn)上，另一鋼尺垂直懸掛在未知點(diǎn)，前后視距離大致相等。

碎部測(cè)量的目的在于測(cè)得井巷的細(xì)部輪廓形狀，也就是盡可能的反映出巷道的實(shí)際現(xiàn)狀，作為填繪中段平面圖的依據(jù)。碎部測(cè)量采用極坐標(biāo)法測(cè)繪。用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，巷道比較規(guī)范的情況下相距5米在巷道兩測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，如果巷道拐彎比較多，相距2米在巷道兩側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。井下所有電子圖件的碎部測(cè)量資料均由礦山測(cè)量技術(shù)人員實(shí)地采集，經(jīng)復(fù)核無(wú)誤后采用CAD 軟件與南方CASS測(cè)量成圖軟件繪制。

白石泉銅鎳礦區(qū)測(cè)量工作完成的導(dǎo)線控制點(diǎn)、工程控制點(diǎn)、各類工程測(cè)量等，井下導(dǎo)線測(cè)量控制點(diǎn)精度不超過(guò)15″，采區(qū)導(dǎo)線測(cè)量精度不超過(guò)30″。測(cè)量工作質(zhì)量均滿足規(guī)范要求。

3 測(cè)量成果的檢核

白石泉礦區(qū)豎井掘進(jìn)完成后為了井下開拓工程生產(chǎn)精度需要進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量（一井定向）。本次一井定向測(cè)量?jī)射摻z間距為1.2 米，因井口小，此為最大距離；鋼絲直徑為1.2 毫米，重砣65 公斤。起始邊間距22 米，三角形銳角r=0°30′40″，井下三角形閉合差為-2.5″。以上成果均符合規(guī)范要求。

測(cè)量導(dǎo)線角度觀測(cè)至少為兩測(cè)回，每次角度觀測(cè)2C 互差值不超過(guò)20″，距離丈量三次，距離讀數(shù)三次相差不超過(guò)3mm,最終取平均值。

工程點(diǎn)測(cè)量采取極坐標(biāo)法，角度觀測(cè)為一測(cè)回，每次角度觀測(cè)2C值不超過(guò)30″激光測(cè)距兩次，兩次讀數(shù)相差不超過(guò)5mm，最終取平均值。

白石泉銅鎳礦區(qū)測(cè)量工作觀測(cè)所完成的精度指標(biāo)符合規(guī)范要求。井下導(dǎo)線測(cè)量控制點(diǎn)精度不超過(guò)13″；采區(qū)導(dǎo)線測(cè)量精度不超過(guò)25″。

4 結(jié)論

為了能夠合理高效的對(duì)哈密市白石泉銅鎳礦礦山地下礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采,不僅需要專業(yè)的開采設(shè)備,而且還要形成專業(yè)化的井下采掘系統(tǒng),創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益.在井下巷道貫通測(cè)量中,全站儀是必不可少,能夠提高施工效率的同時(shí),縮短施工的周期,加大了生產(chǎn)效率,目前,針對(duì)一些大型的礦井建設(shè)時(shí),巷道貫通工程,可以進(jìn)行水平、垂直、傾斜貫通,但是受到了井下環(huán)境的影響,使用傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)量方法,已經(jīng)無(wú)法滿足測(cè)量要求,無(wú)法對(duì)礦山進(jìn)行精確的測(cè)量。因此,采用全站儀成為了重要的首選。本次通過(guò)對(duì)新疆天目礦業(yè)資源開發(fā)有限公司哈密市白石泉銅鎳礦礦山地表及巷道內(nèi)測(cè)量，以此驗(yàn)證全站儀測(cè)量法對(duì)促進(jìn)礦山資源儲(chǔ)量的合理開發(fā)利用及資源的有效保護(hù)的作用值得其他類似礦山借鑒。