楊承金，張國(guó)棟，孫軍濤

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司三山島金礦， 山東 萊州市 261442）

0 引 言

曹家埠礦區(qū)含金石英脈傾角較陡（15°～40°），賦存標(biāo)高－70～－130m，礦體鉛垂厚度0.2～0.6 m，平均厚度0.36m，厚度變化系數(shù)146%，屬于厚度變化不穩(wěn)定型礦體。該礦脈沿走向具有膨脹收縮、尖滅再現(xiàn)之特點(diǎn)，傾向上具有波狀彎曲，總體呈大的緩波狀起伏。由于礦體緩且薄、分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)頻繁，在走向和傾向上不連續(xù)，頂板的穩(wěn)固性為穩(wěn)固至中等穩(wěn)固的特點(diǎn)，主要采用小進(jìn)路后退式全面采礦法開采。沿探礦采準(zhǔn)上山每隔10～15m向相鄰上山掘進(jìn)拉底采準(zhǔn)小巷，在傾向上將礦體分為幾個(gè)礦段，然后再沿礦體走向，每隔8～10m沿礦體傾向向頂部拉底采準(zhǔn)小巷施工進(jìn)路小上山，從而又將幾個(gè)礦段分為若干小礦塊，然后開始后退式采礦，礦石經(jīng)拉底采準(zhǔn)小巷、探礦上山漏斗、下盤運(yùn)輸巷、斜井運(yùn)到地表。礦體的緩波狀起伏，使礦房回采也隨之起伏變化，因此，礦房的水平投影圖及剖面圖對(duì)回采工藝的正常進(jìn)行尤其重要。

1 支距法采集數(shù)據(jù)

從進(jìn)路小上山開口點(diǎn)沿上山方向拉尺，然后將皮尺沿鉛垂方向放在上山底板上，并量取開口點(diǎn)至尺端的垂高，從而得到尺端起始點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，然后再用羅盤測(cè)量皮尺前進(jìn)方向的方位角，并做草圖記錄數(shù)據(jù)，隨后便可按照支距法采集驗(yàn)收數(shù)據(jù)。記錄測(cè)點(diǎn)的左右支距、測(cè)線距離及測(cè)點(diǎn)位置的鉛垂全高。由于礦體在傾向上的波狀彎曲，小上山也隨之起伏，從而造成皮尺沿底板也起伏不定，如果不對(duì)測(cè)線皮尺的讀數(shù)進(jìn)行改正，則礦房的平面圖與剖面圖將嚴(yán)重失真，從而為今后工程施工帶來安全隱患。因此，沿測(cè)線方向，從尺端點(diǎn)依次測(cè)量底板有明顯起伏的相鄰拐點(diǎn)間的傾角，可以采用手持式激光測(cè)距儀的傾角測(cè)量功能測(cè)量相鄰拐點(diǎn)的傾角，并記錄拐點(diǎn)的測(cè)線距離及傾角，如圖1所示。

圖1 手持測(cè)距儀傾角測(cè)量示意

2 數(shù)據(jù)處理

在采場(chǎng)完成數(shù)據(jù)采集后，內(nèi)業(yè)的主要工作就是將數(shù)據(jù)輸入到利用Excel編制的計(jì)算程序表，計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)的對(duì)象坐標(biāo)。在L2單元格中輸入測(cè)線方向的方位角，在M2單元格中輸入礦區(qū)的勘探線方位角，再以B4單元格為起始單元格，依次輸入測(cè)點(diǎn)的左支距；以C4單元格為起始單元格，依次輸入測(cè)點(diǎn)的測(cè)線距離；以D4單元格為起始單元格，依次輸入測(cè)點(diǎn)的右支距；以E4單元格為起始單元格，依次輸入各測(cè)點(diǎn)的鉛垂全高；以F4單元格為起始單元格，依次輸入各測(cè)點(diǎn)的傾角。

采集數(shù)據(jù)輸入完畢后，計(jì)算程序表中的其他數(shù)據(jù)可運(yùn)用Excel中sin（）正弦函數(shù)、cos（）余弦函數(shù)、PI（）函數(shù)、絕對(duì)地址引用編輯的計(jì)算公式求得。

測(cè)線水平投影計(jì)算公式：

由于測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)的傾角不完全相同，而相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的測(cè)線傾角則是唯一的，因此按照相鄰測(cè)點(diǎn)水平投影累加的方法計(jì)算某一測(cè)點(diǎn)水平投影距離，只要將G5單元格向下拖拉復(fù)制，就可計(jì)算出各個(gè)測(cè)點(diǎn)的水平投影距離。

同樣道理，各個(gè)測(cè)點(diǎn)的剖面垂直投影與尺端點(diǎn)投影的垂直距離，即采場(chǎng)的底板剖面投影可由下列公式計(jì)算：

各個(gè)測(cè)點(diǎn)位置頂板的投影與尺端點(diǎn)投影的垂直距離，即采場(chǎng)的頂板剖面投影可由下面公式計(jì)算：

測(cè)線剖面投影勘探線方向上的距離實(shí)際就是測(cè)線水平投影在勘探線方向上的正弦值，它表示的是沿勘探線方向，測(cè)點(diǎn)基線坐標(biāo)的變化。測(cè)線與坐標(biāo)線、勘探線、基線的相互位置關(guān)系如圖2所示。

圖2 測(cè)線水平投影與勘探線方向投影示意

由于勘探線方向都是平行的，且基線與勘探線相互垂直，測(cè)線方位與勘探線方位都是以真北方向?yàn)槠鹗挤较?，因此，測(cè)線剖面投影勘探線方向上的水平距離計(jì)算公式為：

只要向下拖拉復(fù)制H4單元格，就可得到各個(gè)測(cè)點(diǎn)在剖面方向上的投影與尺端點(diǎn)剖面方向上的投影之間的水平距離。

3 微機(jī)成圖

通過Excel強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能，可以得到所有測(cè)點(diǎn)的對(duì)象平面坐標(biāo)與對(duì)象剖面坐標(biāo)。礦房平面圖以尺端點(diǎn)坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以測(cè)線方向?yàn)閄軸方向，建立對(duì)象坐標(biāo)系，運(yùn)用Excel提供的“＆”連接字符將測(cè)點(diǎn)的左支距、測(cè)線水平投影距離或者右支距、測(cè)線水平投影距離二個(gè)文本坐標(biāo)數(shù)據(jù)，編輯轉(zhuǎn)換成為一個(gè)文本數(shù)據(jù)，即在K4單元格中輸入：K4＝G4＆"，"＆B4；在L4單元格中輸入：L4＝G4＆"，"＆－D4。由于右支距屬于對(duì)象坐標(biāo)系中Y軸的反方向，因此公式中在“D4”前要冠以負(fù)號(hào)。選擇以K4單元格起始的K列數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊復(fù)制按鈕，打開AutoCAD繪圖軟件，點(diǎn)擊多段線按鈕，將鼠標(biāo)移至命令行，單擊鼠標(biāo)右鍵，點(diǎn)擊粘貼命令，此時(shí)測(cè)點(diǎn)便展在AutoCAD對(duì)象坐標(biāo)系范圍之中，再將多段線與原有的上山水平投影圖閉合，就可得到左側(cè)礦房平面圖。右側(cè)礦房平面圖同理也可得到。礦房或上山剖面圖以尺端點(diǎn)所在的勘探線位置與高程位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，以勘探線方向?yàn)閄軸方向，建立對(duì)象坐標(biāo)系。在M4單元格中輸入：M4＝H4＆"，"＆－I4；在N4單元格中輸入：N4＝H4＆"，"＆－J4。由于采場(chǎng)收?qǐng)D一般沿上山方向，各個(gè)測(cè)點(diǎn)的高程均高于尺端點(diǎn)的高程，因此采場(chǎng)的頂、底板均在對(duì)象坐標(biāo)系中Y軸的反方向，所以公式中“I4”、“J4”前都冠以負(fù)號(hào)。

4 結(jié)束語

Excel處理數(shù)據(jù)迅速準(zhǔn)確，可以減少大量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算工作量；利用Excel與AutoCAD復(fù)制、粘貼功能自動(dòng)展點(diǎn)，具有批量展點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，減輕了工作負(fù)擔(dān)；對(duì)于適用于支距法收?qǐng)D的斜井、服務(wù)井、上山、小型采場(chǎng)等工程，都可采用該方法處理數(shù)據(jù)及成圖。

［1］ 郭 彬.曹家埠金礦區(qū)成礦地質(zhì)特征與找礦方向［J］.采礦技術(shù)，2007，7（4）：85－86.

［2］ 騰建軍.曹家埠金礦緩傾斜薄礦體回采實(shí)踐［J］.黃金，2008，29（2）：26－28.

［3］ 楊承金.三山島金礦采場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)與成圖［J］.采礦技術(shù)，2009，9（1）：124－125.

［4］ 何 勇.淺談鉆孔剖面投影問題［J］.科技信息，2007（16）：37－41.