云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局816隊

摘要：伴隨國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，我國礦產(chǎn)資源消耗愈加增多，礦堆實際存量成為人們關注的焦點，然而礦產(chǎn)資源形狀各異、密度不等，在庫存測量上存在較大難度，采用合理的土石方測量方法對企業(yè)礦堆進行測量具有重要意義?，F(xiàn)結(jié)合個人多年的實踐經(jīng)驗，對礦堆土石方測量方法進行總結(jié)，并提出幾點實時動態(tài)測量的建議對策。

關鍵詞：礦堆；土石方測量；實時動態(tài)；三角網(wǎng)法

近些年來，礦產(chǎn)資源為經(jīng)濟增長作出了突出貢獻，而隨著礦產(chǎn)資源的不斷消耗，礦堆管理成為企業(yè)日漸重視的內(nèi)容，由于礦堆包含的礦產(chǎn)資源種類復雜、形狀不一、密度不等，在礦堆庫存測量上存在較大難度。然而，礦堆測量將直接關系到企業(yè)的資產(chǎn)評估，亟需探討有效的礦堆土石方測量方式，實現(xiàn)對礦堆資源的實時動態(tài)測量。

一、礦堆土石方測量簡述

（一）常用測量方式

基于礦產(chǎn)資源的多樣性、不規(guī)則性等特點，單一的測量方式將難以獲得準確的體積方量，為此礦產(chǎn)企業(yè)往往綜合運用多種方式進行測量，從而獲得精準的數(shù)據(jù)信息，現(xiàn)將幾種常見的測量方式加以概述：

1、GPS-RTK測量

實時動態(tài)差分（簡稱RTK）測量精度較高，能夠在野外實現(xiàn)厘米級的測量精度，可對各地塊礦堆進行外業(yè)數(shù)據(jù)采集，然后借助專業(yè)技術軟件將數(shù)據(jù)進行處理，從而獲得土石方量。

2、攝影測量

攝影測量技術發(fā)展較快，其進行土石方測量的原理主要是利用攝影技術獲得礦堆圖像，再利用圖像處理技術對數(shù)據(jù)進行分析，建立DSM模型從而明確體積方量。

3、全站儀測量

全站儀才測量較為方便靈活，可以同時對多個點位進行測量，獲得礦堆地塊坐標與高程，測定礦堆的基準面與邊界，然后由處理軟件將數(shù)據(jù)進行分析，對不同點位數(shù)據(jù)進行對比，從而獲得更加可靠的量算結(jié)果。正是由于該種方法獲得的測量結(jié)果更加真實，在現(xiàn)代礦產(chǎn)企業(yè)中應用最為廣泛。

4、激光掃面測量

濾波是激光掃面測量中的關鍵，采用該種方法進行土石方測量就是根據(jù)收集的濾波信息建立數(shù)字地表模型，通過模型的計算獲得精準的測量數(shù)值。

（二）量算方法的選擇

土石方測量主要分為兩大步驟，一是外業(yè)數(shù)據(jù)采集，二是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，進行數(shù)據(jù)處理則將運用到量算方法，由于量算方法各自的數(shù)學模型不同，為此應根據(jù)實際情況對量算方法進行選擇。如果礦堆區(qū)域起伏變化不大，且實際地形較為完整時可采用斷面法與方格網(wǎng)法進行量算，如果區(qū)域起伏變化大且地形復雜時，只能采用三角網(wǎng)法進行量算，該種方法適用范圍較廣，不受地形區(qū)域影響，只需采集點位則可完成構(gòu)網(wǎng)，利用三角網(wǎng)便可計算礦堆體積。

二、實時動態(tài)土石方測量實例分析

（一）概況

本文在對動態(tài)礦堆石方進行測量時，所選用的礦堆其中主要為磷礦石、硫鐵礦、重鈣、散裝硫磺等，測量的礦堆數(shù)目為15個。通過對礦堆的現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)每一個礦堆的體積都比較大，并且它們形狀都不規(guī)則，地點分布比較分散。為了確保每一個車間都能夠進行正常生產(chǎn)，每一個礦堆每時每刻都在進貨和出貨。所有的礦堆提交庫存量成果的截止時間定為：12月24日16時30分。

（二）作業(yè)準備工作

此次對礦堆石方的測量截止時間是固定的，所以一定要保證車間生產(chǎn)是連續(xù)不間斷的。同時為了能夠滿足實時動態(tài)方面的要求，需要測量相關技術人員提前進入場地。此次測量實驗所需要用到的儀器主要有：筆記本電腦、經(jīng)鑒定的型號為拓普康GTS-332N全站儀、測圖軟件等。

（三）測量方案設計

具體的測量技術方案如下所示：

第一、此次測量所需要的成果是存儲量，另外測量的結(jié)果是以體積表示的，單位是平方米。所以還需要對各個礦堆的堆積密度提前進行測量，當然一定要保證礦堆體積測量與密度測量要同時進行。本文就不對密度測量進行過多闡述。

第二、如果礦堆的進出量不算很大，則可以采用提前施測的方法，當外業(yè)數(shù)據(jù)采集結(jié)束之后，測量人員需要立即通知庫管人員，借助計量表對在測量截止日期之前的進貨量和出貨量進行準確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。然后再根據(jù)測量所得密度和體積以及進出量的差值大小，計算得出最終所需數(shù)據(jù)。

第三、如果是礦堆的進出量比較大，體積也比較龐大，則需要在截止日當前對其進行測量，這樣可以減少各種影響因素引起誤差的可能性。

第四、施測體積比較小的礦堆時，要充分利用好車間檢修的時間做好外業(yè)測量，另外庫管員在對進出量統(tǒng)計時，要先向測量人員征詢，嚴格按照他們的要求進行登記。

第五、當然，還需要注意的是對進貨量進行統(tǒng)計時也要采用這種方法：根據(jù)具體要求在每一個礦堆的指定位置選定為臨時進貨地點，然后再開始進貨之前對臨時點進行測量，等到進貨結(jié)束之后再對這一臨時點進行測量，最后還需要對兩期所得數(shù)據(jù)進行累計疊加處理。

（四）外業(yè)數(shù)據(jù)獲取

在對外業(yè)數(shù)據(jù)進行采集的時候一定要注意一下幾個方面的內(nèi)容：首先我們知道體積方量的計算結(jié)果會直接受到范圍邊界以及基準面準確性的影響，所以在測量的時候這兩個方面要由專人負責；其次本次所測量的15個礦堆都需要采用各自之間獨立的坐標以及高程系統(tǒng)，保證各個礦堆在高程以及平面上具有一致性，另外施測過程一定要符合相關規(guī)范要求；最后要加大對地形比較復雜地區(qū)的采集密度，對高程和坐標的采集工作都借助全站儀自動完成。

（五）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)獲取

第一、對采集到的數(shù)據(jù)進行檢查和過濾，著重做好對高程點的檢查，根據(jù)實際地形特點以及等高線的具體走向剔除不良高程點。

第二、對基準面進行處理。當時平面基準面時，之間將數(shù)據(jù)投影到基準面上就可以，如果基準面不是平面的，可以用兩期的數(shù)據(jù)進行對比，求差值，兩個數(shù)據(jù)之間的差距就是所求體積方量。

第三、計算體積方量?？梢越柚鷮I(yè)的繪圖軟件，比如南方CASS7.0，在計算機上進行，計算方法選用三角網(wǎng)土石方計算法。

三、礦堆進行實時動態(tài)土石方測量的建議對策

（一）實時動態(tài)測量方式應靈活多樣

若采用單一的方式進行動態(tài)測量，將在一定程度上影響礦產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)，為此應根據(jù)實際情況對測量方式靈活運用，在開展測量工作中減少對生產(chǎn)作業(yè)的影響，同時靈活多樣的測量方式有利于提高測量精度。

（二）把握數(shù)據(jù)采集的精準度

采集的數(shù)據(jù)是進行量算的基礎，將對最終土石方測量結(jié)果帶來直接影響，為此在外業(yè)數(shù)據(jù)采集中應對準確定嚴格把關，首先，采集點位應適當增加，較多的關鍵點有利于正確反映地形；其次，嚴格把握基準面與范圍邊界的準確性，安排專人進行現(xiàn)場指定；最后，測站之間應相互檢查，觀察地塊坐標與高程是否一致，確保各測站之間的坐標與高程一致有利于提高數(shù)據(jù)精準度。

（三）做好檢查工作控制測量誤差

做好各項檢查工作有利于降低測量誤差，由于誤差產(chǎn)生原因較多，在土石方測量過程中需要對高程與平面進行檢查，同時還需加強對外業(yè)數(shù)據(jù)的對比分析，評估不同測點數(shù)據(jù)的可靠性，選擇最為真實的數(shù)據(jù)進行計算，在量算方法的選擇上應盡可能滿足實際需求，促進土方體積計算結(jié)果更加可靠。

結(jié)語：

伴隨技術的不斷進步，礦堆土石方測量技術日新月異，各種高新科技的使用極大提高了土石方測量的準確性，當前我國土石方測量技術最常用的有GPS-RTK測量、攝影測量、全站儀測量、激光掃描測量等，且量算方法也多種多樣?；诖耍瑸樘岣邷y量精準度應對測量方式靈活多樣，嚴格把握數(shù)據(jù)采集的精準度，并做好檢查工作控制測量誤差。

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