测量工作在矿山储量核实中的应用探索

陈二龙

摘 要 测绘、地矿、国土每年都会开展矿山储量核实工作，该工作为矿山规划、管理以及查清资源量提供了关键依据，而且其程度对决策部门有效、科学管理矿山产生直接影响。文章结合多年工作经验及体会，并以实践为基础，论述了矿山储量核实中应用测量工作的价值。

关键词 储量核实；测绘技术；采矿场；GPS

中图分类号：TD17 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）04-0058-01

在矿山部门中，储量通常指矿产的蕴藏量，被称为矿量。表示矿产储量的方式在实际工作中包括有用矿物储量、有用组分储量、金属储量、矿石储量。测量是按照某种规律，用数据来描述观察到的现象，即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。在矿山储量核实中应用测量工作对有效合理利用资源、提高储量核实计算精度意义重大。测量工作的应用与开展需要测绘技术人员与地质技术人员的密切配合，以某一露天开采煤矿储量核实工作为例进行说明，主要介绍在储量核实中测量工作的应用。测区的最大相对高差为210 m，测区范围内以采矿场、山地为主。测区交通便捷，但因放炮及开挖界面陡峭，给测量控制以及地形测量带来一定的困难。

1 控制平面测量

1.1 布测E级GPS控制网

发展GPS控制网应遵循逐级布网、由高级到低级、由整体到局部的原则，测区五等水准网启闭点和I级导线的起算数据可采用E级GPS点，图根点以I级导线点为基础发展起来。技术施测采用GPS静态定位技术，构网采用点连式与边连式相结合的方式。在测区四周具备控制条件的制高点上布设点位，标志采用埋设水泥标石的方式，同时埋入端带弯钩，将十字的钢筋刻画于顶端。E级GPS网点所采集的数据超过1.5个时段，且每个时段不小于50 min。在进行观测之前，通过星历预报对每日最优观测时段进行选择。可按照如下要求来进行选择：同步观测时间应≥50 min；几何卫星强度精度因子PDOP≤8；有效观测卫星数≥5；记录采样间隔在15 s左右；卫星截止高度角≥15°。观测过程中，以3 mm内为标准控制对中误差。在结束观测后，开展基线解算和平差计算。处理完成基线后，检核异步环与同步环，环的相对闭合差以及误差均要达到标准。平差计算要经过自由平差和约束平差后进行GPS点校正，才能得出地方控制点坐标。

1.2 布测I级导线

测区I级导线平面起算数据以上述E级GPS网点为准。在I级导线网布设后，加密测量平面控制。在进行作业之前，对全站仪按照规范进行检校，在测站上观测可置入气压参数和温度参数，实现气象改正的自动化，五等测距高程导线网与其余观测值同步。在进行平差计算前，对I级导线网观测的数据进行严格的限差检查，就是说平差计算应在各项限差达到标准后方可进行，按照方向严密条件平差法计算平面坐标。

2 测绘地形图

起算点布设图根点采用I级导线点，布设和测定采用全站仪极坐标法。作业时，野外数据可选用全站仪采集，在控制点上设全站仪，定向检查用相邻另一个控制点实现，当高程误差、位置误差均未超过0.05 m时，应用极坐标法采集碎部点数据。与此同时，为了便于内业制图，应着手地形草图的绘制。为了满足土石方量计算，测量工作区地形要求图内高程点具有一定的密集度。用等高线表示自然形态的地貌，用等高线配合相应符号表示特殊地貌以及崩塌残蚀地貌。在图上斜坡投影宽度若不超过2 mm，可采用陡坎符号来表示。坡度若在70°以下的天然斜坡及石山用等高线配合相应符号表示。露岩地、梯田坎、斜坡、陡坎、坑穴、土堆、独立石等分别测注高程于上下方。

3 计算储量

在储量计算中，可在AUTCAD绘图软件中汇入矿界坐标，并将各点连接，形成多边形，多边形内的面积可作为计算储量的重要参数。起始高程面以开采区域周围沟底侵蚀面高程为基准。若在侵蚀面以下还有可采资源，计算时应以开挖掌子底面最低高程为基准。计算界限为每个矿权的范围线，以5 m×5 m的小方块来划分计算范围，每个小方块顶面平均高程根据野外采集的数据进行计算，底面高程为沟底侵蚀面高程或开挖掌子底面最低高程，小方块的高度就是顶面高程和底面高程两者之差。在计算过程中可不对放坡问题进行考虑，在侵蚀面以上、矿权境界范围以内的矿石可全部视为可开采资源。

4 测量工作对储量计算的影响

测量工作中最先完成、也是最基本的工作是对测量的控制，且后续工作的精度也受到其精度的直接影响。控制I级导线在静态GPS基础上得以发展，而图根点又以I级导线为基础得到发展。高程的控制建议采用五等红外测距高程导线，这样能够实现精度标准。创建矿区地形三维模型、采集地形点的三维坐标数据是测绘矿区地形图的目的，所以对于储量计算而言，应严格要求地形碎部点采集的密度、精度。为了确保计算土石方量的精度，采用免棱镜全站仪采集位于悬崖中间的变化，每5 m至10 m对一个碎部点进行一次采集。计算出侵蚀面以上、矿权范围以内存在的矿石体积是储量计算的核心所在。相对于传统断面计算法，采用5 m×5 m的方格网法很大程度上提高了计算精度，并将断面量取中的粗差消除，且该算法还考虑到矿权范围内地形的每处变化，对每一个碎部点都进行了充分利用。

5 结束语

测量工作为矿山规划、管理以及查清资源量提供了关键依据。在矿山储量核实中应用测量工作对有效合理利用资源、提高储量核实计算精度有着很重要的作用。完成测量工作后，借鉴与结合地质工作对比重、岩石品位等方面的分析，从而获得储量核实报告。本文简要讨论了控制平面测量、测绘地形图、计算储量等测量工作在矿山储量核实中的应用，文章中所介绍的测量工作应用了先进的GPS测量技术、免棱镜全站仪测量技术，以新思路为指导，在运用土石方量自动计算软件的基础上，为矿山储量核实提供了新的理论依据。

参考文献

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