矿山开采现状测量

于凤月，米鸿燕

(昆明理工大学，云南 昆明 650093)



矿山开采现状测量

于凤月，米鸿燕

(昆明理工大学，云南 昆明 650093)

随着测绘技术的进步，矿山开采现状测量的方法也越来越多，精度越来越高，效率也不断提高。主要介绍了GPS RTK技术，利用GPS RTK技术结合全站仪进行矿山控制测量和矿山开采现状测量。

矿山开采；GPS RTK技术；测量

1 GPS RTK 技术概述

矿山开采现状测量是为了实时掌控矿山开采、开拓工程情况，解决长期以来矿产资源开发监管中存在的缺乏技术支持、措施不力、监管不到位等问题。工作任务有引入矿山控制点、复测矿区控制点，实测矿山平面范围、开采、开拓工程范围、矿山采空区范围。

矿山开采现状测量采用的方法是HH CORS、GPS RTK与全站仪相结合，比传统方法或者各仪器单独测量具有很大的优越性。GPS RTK 技术具有集成、自动化程度高的特点，在观测质量和观测时间上，具有极大的优越性[1]。

RTK技术是实时动态测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。RTK是在基准站上安置1台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户观测站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时计算并显示用户站的三维坐标及精度[2]。

2 控制测量

2.1选点、埋石、编号

1) 控制点点位选择在视野开阔、便于采用常规方法联测、交通便利和易于长期保存，视场内障碍物高度角不易大于15(°)，且控制点间至少两个互相通视。

2) 点位远离大功率无线电发射源，其距离不小于200 m，远离高压输电线距离不小于50 m，附近没有强烈干扰接收卫星信号的物体[3]。

3) 控制点点位选在土质区域上时，现场用水泥和长度大于30 cm直径大于0.8 cm带有十字标志的钢筋浇灌埋石。点位选在岩石上时，凿石不小于5 cm深的坑，埋入直径大于0.8 cm的带有十字标志的钢筋并用水泥浇灌。

4) 编号：二级GPS控制点以每个矿山名称中两个字的首个大写字母，再加上点号“1,2”如：观音洞石场的控制点编号为GYD1，GYD2。如表1所示。

表1 观音洞石场的控制点

2.2测量

控制点采用红河州国土部门的“HH CORS”系统测量。选择控制整个蒙自市范围的C级点和四等点，求取2000国家大地坐标系转换为1980西安坐标系成果的转换参数，采用水准点成果进行高程拟合。观测值在得到RTK固定解且收敛稳定后开始记录。每测回自动观测个数不小于10个观测值，测回间对仪器重新初始化，测回间隔大于60 s，同一个控制点进行4个测回，取各次测量的平面坐标中数作为最终成果。

2.3矿山测量

2.3.1 数据采集和测图系统的采用

露天采石场数据采集采用HH CORS定位、GPS RTK定位、全站仪测点三种测量方法，成图系统采用南方CASS 7.1数字测图系统和2009年矿业权核查软件绘编。

2.3.2 外业数据采集流程

1) 本次测量主要内容是矿山平面范围、开采、开拓工程范围、矿山采空区范围。首先使用HH CORS系统和GPS RTK采集矿区碎部点。当GPS RTK信号不好时，使用全站仪采集碎部点。在矿山开采、开拓工程、采空区测量员不能到达的地方，采用全站仪免棱镜进行测绘；

2) 在采集数据的现场，测量员实时绘制工作草图，询问、记录采矿权人相关矿权信息，保证数据信息的准确，作为室内成图的依据；

3) 采集的数据进行检查,删除错误数据，及时补测错漏数据，超限的数据重测；

4) 为了使开拓工程图较为合理，真实的表示地貌，不失真，结合软件的特点，在进行地形点采集时，地性线上有足够密度的点，特征点尽可能详细测量，地形变化不大的地方，适当放宽采集点密度。

3 内业数据处理

1) 数据采集完以后，通讯到微机中，在南方CASS 7.1数字测图系统下根据工作草图绘制图形。

2) 采用全国矿业权实地核查空间数据成图和处理软件，结合南方CASS 7.1数字测图系统绘制图形，绘制蒙自市观音洞石灰岩矿开拓工程平面图。

3) 图式图例使用全国矿业权实地核查的图式图例，图层不够的，在此基础上进行补充添加。

4) 对矿区内的采剥面、采空区明确注记，高程明确标记。

5) 地物绘制套用2009年矿业权实地核查成果图的实测地物，最终绘制成蒙自市观音洞石灰岩矿开采现状工程平面图。

6) 以蒙自市观音洞石灰岩矿2014年12月下半年矿山测量数据为底板数据，本次测量数据为顶板数据，通过南方CASS 7.1数字测图系统DTM土方法计算，得到矿山在两期时间内挖方量和填方量，根据采方量=挖方量-填方量，计算出蒙自市观音洞石灰岩矿2015年上半年开采的采方量。

4 成 果

经过实地测量，蒙自市观音洞石灰岩采剥面矿东北、东南、西面存在平面越界，东北越界最远点距离采矿证边界约53 m，越界面积约4 980 m2；东南越界最远点距离采矿证边界约52 m，越界面积约4 191 m2；西南面存在平面越界，越界最远点距离采矿权边界约21 m，越界面积约495 m2；开采最高标高1 677.408 m，最低标高1 538.313 m，未在采矿权标高1 615～1 527 m之间，开采最高标高高出采矿权标高62.408 m，最高标高处越界开采；最低标高未越界。

蒙自市观音洞石灰岩矿2015年上半年的挖方量为：1 229 104.3 m3，填方量为14 149.1 m3，经计算得其采方量为1 214 955.2 m3。蒙自市观音洞石灰岩采剥面见图1。

图1蒙自市观音洞石灰岩采剥面

5 结 语

随着矿山测量技术的告诉发展以及对测量精度的要求，矿山测量的模式也从单一的模式发展多种方法相结合的模式。此次试验就是采用了HH CORS定位 、GPS RTK定位、全站仪测点三种测量方法相结合。不仅提高了工作效率同时也达到了精度要求。

[1] 蔡文惠. RTK技术在矿山测量中的应用及精度分析[J]. 水力采煤与管道运输, 2009(3): 75-76.

[2] 徐绍铨, 张海华, 杨志强, 等. GPS测量原理及应用. (第三版)[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2008.

[3] 耿荣才. 浅析GPS-RTK在矿山开采现状测量中的应用[J]. 地矿测绘, 2015, 31(2): 49-50.

AnAnalysisonPresentMiningSituationSurveying

YU Fengyue, MI Hongyan

(KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan, 650093,China)

With the progress of Surveying and Mapping technology, the method of present mining situation surveying is also more and more. The precision is higher and higher with the efficiency improved. This paper introduces the RTK GPS technology, by using RTK GPS technology to be combined with Electronic Total Station instrument for mine control surveying and present mining situation surveying.

Mining deploring; GPS RTK; Surveying

2016-08-29

于凤月(1988-)，女，内蒙古赤峰人，在读硕士研究生，研究方向：影像信息系统与数字摄影测量，手机：18213456721，E-mail：1263986236@qq.com.

TD175

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.021