大型露天矿山测量技术的研究与应用

张袁 吴海鹰

【摘 要】在我国，矿山测量是在新中国成立以后逐步发展起来的，经过5O多年的发展，它已与地质、采矿矿建、环保等学科中呈现出既相互独立又彼此渗透、交融的态势。近年来由于有光电技术、计算机技术、卫星空间定位技术、地理信息技术、遥感技术等一系列的新学科、新技术的支撑，当今的矿山测量工作已经从原来单纯利用测量、计算和绘图来确定空间三维坐标的学科，逐步发展成为与空间三维坐标有关的一切几何、地理、资源以最物理属性等方面的信息科学。本文分析了大型露天矿山测量技术的研究与应用。

【关键词】大型露天矿山 测量技术 应用

矿山资源储量核实工作是掌握矿山地质条件和储量变化情况的一项重要基础性工作。只有矿山具备了准确、完整、详实的测量基础资料才能保证矿山储量核实报告的质量，才能起到矿山储量核实工作应有的作用，为矿山行政管理部门管理、决策提供依据，切实保护矿业权人的合法权益。

1 测量作业原理

1.1 图根控制点坐标的测量与求解

在测量中，随着采场范围的不断扩大和变化，图根控制点需不断补充和加密，在大比例尺测图中，一般采用解析交会法，即用经纬仪测角，经过计算求得点的平面坐标，如图1所示。

图1 平面坐标

1.2 现状展点与现状线更新

现状线的更新是测量的一项重要的工作，本系统中由现状展点、展点连线、新现状线生成等步骤完成。现状线的更新即包含有人的经验，又有计算机处理技术，它是在计算机提供了必要的信息的基础上人一机交互式完成的。

2 大型露天矿山工程测量技术的研究与应用

2.1 后方交会法测设露采工作控制点的应用

在露天矿山测量实践中，三点后方交会法测设工作控翩点“其灵活方便、省时省力的优点，为广大矿山测量工作者所采用。但是，随着露采规模的不断扩大，开采深度的不断加深，境界内的首级控制点不断受到破坏，境界外的控制点逐渐受到地形、烟雾、粉尘的制约，通视条件不断恶化，致使三点后交会困难重重。在这种不利的外部环境下，仪器只能看到两个首级控制点，如何快速完成采掘工程测量工作呢？我矿测量工作者经过深入研究，通过开发相应的双点后方交会计算器计算程序，同时利用标尺视距产生检核条件，从根本上解决了双点后交在矿山测量工作中使用难题，极大地满足了露果工程对矿山测量技术的需要。

2.2 大型露天矿山的现行验收测量方法的改进

（1）加强野外工作管理，提高野外工作质量。第一，培养验收工作人员的责任心和协作精神，在验收外业观测工作中作到定人、定区、定仪器“三定”原则，在提高野外工作效率的条件下，尽可能地减少人为因素误差，提高观测值的相对精度。第二，合理选择工作控制点位及后交图形强度，提高工作控制点的精度。第三，严格按规程立尺打点，使野外碎部点位均匀合理。（2）改善工作方法，提高工作精度与速度。改变以往传统方法，形成专业测绘软件，使测量数据全面进入数据库，并进行计算机处理，最终按要求打印露采工程现状验收图，成图质量得到大幅度地提高。实行计算机圈量方法，提高算量精度。（3）数据测绘技术在矿山地形测量工作中的应用。随着数字测绘软件的不断完善，数字测绘技术为特征的现代化大型露天矿山地形测量工作已成雏形。现代化的矿山地形测量是一个以机助全数字化的综合测绘系统，它不仅可以减少外业工作量，避免许多传统的手工平板测图的烦琐手续，还可最大限度地利用先进的仪器和设备，大大提高成果成图的质量和工作效率。在野外采集地形数据中，可视仪器设备资源配置情况，合理采用：第一，全站仪内置式记录卡直接记录法；第二，全站仪电子手薄测绘法；第三，全站仪加便携式计算机测绘中的一种。不管采用何种方法，数字化成图终将是室内将野外所采集的数据、点号编码等信息以数字的形式传输到微机，以特定的转化软件转化后生成可供成图软件调用的相应的文件。

3 矿山尾矿坝位移沉降监测方法的应用

（1）上游法堆坝形成的坝体监测方法。上游法筑坝是子坝堆筑向上游方向发展。由于后期子坝是筑在尾砂之上的，尾矿在垂直压力下产生固结，尾矿固结后，空隙体积减少，引起坡体变形。其固结过程亦即坝体变形过程。因此，上游堆筑的坝体，水平位移监测宜采用视准线或小角度法，垂直位移可采用几何水准测量法。稳定性分析可采用带参考点的联台自由网平差，判断其相对的稳定性。（2）中轴线筑坝坝体的监测方法。中轴线筑坝是世界上先进的筑坝方法之一。它的原理是在筑坝过程中，坝体中轴线始终不变。形象进展是坝体在中轴线两侧加厚。坝体不断沿中轴线升高，其优点是减少坝体粗砂量并不占库容量。但由于中轴线筑坝过程是坝体沿中轴线不断加高加厚。象上游筑坝体埋设的监测桩已经不可能。为此，我们采用了物理学传感器方法 即在坝体上以钻探的形式钻孔加套管放置传感器和信号输出导线，对坝体各种数据诸如：位移、应变、压力、沉降等物理量，通过传感器转变为电信号，利用通讯手段将电子信号转到微机上。以软件和接口程序进行分析，及时反馈坝体形变信息。从而实现坝体稳定性监测的自动化。

4 结语

作为测量技术人员应该认真学习，熟练掌握各种测量技术，在实际矿山测绘作业中认真总结有针对性的应用。或者单独使用，或者联合使用，扬长避短。可以将上述测量方法有机地结合起来，在露天矿山储量核实中发挥各自的优势，取得良好的应用效果。

参考文献：

[1] 戴俊成，刘建东，夏国天 等.采矿权实地核查野外工作中的应用研究[J].测绘与空间地理信息，2012（2）：1l8-122.

[2] 何秉顺，赵进勇，王力，等.三维激光扫描技术在堰塞湖地形快速测量中的应用[J].防灾减灾工程学报，2011（3）：394-398.

作者简介：张袁（1987—），男，内蒙古牙克石人，本科，工学学士学位，测量助理工程师，本科，研究方向：测绘工程。