露天矿山验收测量的精度分析与研究

吴海鹰 顾春雷

(内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,内蒙古包头 014000)

露天矿山验收测量的精度分析与研究

吴海鹰 顾春雷

(内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润矿业分公司,内蒙古包头 014000)

在市场经济条件下,精确测量计算每个电铲、每个平盘及整个采场的采矿剥离量,除掌握生产任务的完成情况外,更重要的是关系到生产成本的有效控制。因此,分析、研究并提高矿岩量验收测量的精度显得尤为重要。控制点是露天矿山验收测量前的基础,它的精度高低直接影响到矿山验收测量的精度,影响到最终成果的正确与否,而且它的影响又是最大的。本文分析了露天矿验收测量内容,探讨了改进矿山测量验收精度的策略。

露天矿山 验收测量 精度

露天矿山验收测量是对露天矿山生产量的一种计量。它的精度的高低直接影响到矿山的生产成本与经济效益，也关系到职工的利益。同时影响到技术工作的质量好坏，影响到管理者对生产状况的掌握和正确决策。因此，对验收测量的精度有较高的要求。

1 露天矿验收测量内容

露天矿山验收测量的方法有多种，要根据各自矿山的实际情况及生产实践选用适当的作业方法。就验收精度而言，竖点断面法比水平断面法要高；就工作量而言，水平断面法要简单得多。用固定剖面法验收测量的精度达3%，而用水平断面验收测量精度仅达6.6%。

1.1 固定剖面法验收测量的方法与工作步骤

固定剖面法即竖直断面法，其实质是把生产区域划分成间距相等的若干条剖面，并以一条垂直于剖面的基线为距离起点，按照采剥顺序，将台阶推进情况依次在剖面图上绘出，从而达到计量的目的。某矿的采剥台阶高12.5 m，剖面间距10m，验收平面图比例尺为1：1000，剖面图纵向比例尺为l：200，横向为1：500。工作步骤为：首先在台阶上建立图根控制点，采用两点前方交会及侧方交会；第二步，在图根控制点测定台阶上下沿各碎部点的平面位置和高程；然后将台阶推进现状绘制1：1000验收平面图；最后，依据验收平面图用求积仪计算面积，将首末剖面的面积平均值与其余剖面面积相加，求总和，再乘以剖面间距，计算出采剥体积。

1.2 验收测量精度

按照验收测量工作步骤，其误差主要来自以下几个方面：图根控制点的误差、碎部点的误差、转绘误差、剖面面积误差、体积误差。在图根控制点的误差中，包括图根控制点的平面位移差和高程误差。而建立图根控制点时，通常用两点前方交会法，所以说，两点前方交会的精度直接构成图根控制点的精度。

2 改进矿山测量验收精度的策略

2.1 外业数据采集

(1)与其他采矿类型相比，露天采矿对测量验收精度的要求更低，属二级图根测量，即选用5”级(J6仪)便能达到要求的测量验收精度，但对采剥矿量的定期实地测量却要求采空后碎部点的密度与采场的实际情况相符。根据上述要求，验收测量人员必须始终立足实际测量工作，具体从下列方面进行控制：准确估读观测数据；准确记录观测数据；立尺得当。虑到碎部点测定的关键为跑尺和取点，跑尺人员必须做到对采场地形的完整控制和规律描绘以及对跑尺数量的控制。数据间的差值较大，而此种差值多与地形观测精度差相关联，因为矿山采场地形相当复杂，而对已测地形的不完全掌握会影响到测量验收结果，比如少测导致数据准确率低、多测导致工作量大，进而导致与采场实际情况产生偏差。(2)根据上述情况，跑尺人员必须事先全面掌握控制范围内矿山的采挖情况，同时再结合地形条件，确定好跑尺跑线等待测内容，随后再进行跑尺。跑尺过程，除满足上述要求外，必须重视对地形变化的调查，比如就平地而言，依据所测比例尺的匹配情况来使地形控制过程所用的地形点数量尽量少，以此来准确反映采场的实际情况。根据上述要求，某矿开采部门安排实践经验丰富的工作人员负责跑尺工作，安排技术人员负责观测工作。实践表明，此种包工包责的现场实测成图法既能够实现图的高质量，又能实现误差的最小化。

2.2 业内计算方法

(1)碎部点计算过程，对工作点坐标展点工作予以程序化处理，即运用函数计算器对计算公式：

(2)同时对坐标公式进行程序化处理。实践证明，上述改进策略既使内业点位精度显著提高，又使实际工作效率显著改善，此外亦对提升外业成图速度以及增强图的适用性意义重大。如果想实现矿山测量验收精度的最大化，数据的编算亦可采用上/下丝读数法，但此种方法对控制外业工作量以及提升工作效率却非常不利。(3)对剖面量算公式予以电算化处理。面积量算方法的种类异常繁多，但量算方法的选择必须与量算条件以及量算精度的要求相符，即根据底图精度、量算精度、图斑形态以及量算工具来选定最适宜的量算方法。例如矿开采部门根据矿山的生产规模以及铝土矿的生成特点，选用图解固定剖面法来计算采剥量，同时采用求积仪法计算剖面量，但此种计算方法的应用条件较苛刻，因此某些矿体剖面不宜选用此种计算方法。针对上述问题，采用坐标法来完成面积的计算更有效，因为比列尺对坐标法的计算不会造成影响。此种计算方法允许采用固定剖面距法来固定顶板与底板，且对保持矿体形态的真实性非常有利，但如果测区内剖面过小或者相邻剖面的变化幅度过小，那么采用固定剖面距方法定会产生较大偏差。根据上述情况可知，支间距的密度更大对提高体积量算的精度非常必要，即对不等长剖面进行适当调整以及动态化管理，同时事先就相同坡度予以分段处理以后，再进行计算。

3 结语

长期以来，采用传统型的内业与外业相结合的测量验收方法，即控制仪器选用经纬仪、数据量测采用支距法、内业实行查表计算法、剖面的法展依靠固定图解剖面，如此求解出采空区的体面积以及采掘量。实践表明，上述矿山测量验收方法具有操作简单、适用性强的优点。

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[2]范鹏,贺应来.提高采场验收测量精度的方法探讨[J].科技创新与应用,2013(23):118.

[3]张慧慧.残采期露天矿测量验收系统的开发与应用[J].中国煤炭, 2014(9):36-40.

吴海鹰(1986—),女,黑龙江海伦人,本科,工学学士学位,测量助理工程师,研究方向:测绘工程。