于鳳月，米鴻燕

(昆明理工大學，云南 昆明 650093)

?

礦山開采現狀測量

于鳳月，米鴻燕

(昆明理工大學，云南 昆明 650093)

隨著測繪技術的進步，礦山開采現狀測量的方法也越來越多，精度越來越高，效率也不斷提高。主要介紹了GPS RTK技術，利用GPS RTK技術結合全站儀進行礦山控制測量和礦山開采現狀測量。

礦山開采；GPS RTK技術；測量

1 GPS RTK 技術概述

礦山開采現狀測量是為了實時掌控礦山開采、開拓工程情況，解決長期以來礦產資源開發(fā)監(jiān)管中存在的缺乏技術支持、措施不力、監(jiān)管不到位等問題。工作任務有引入礦山控制點、復測礦區(qū)控制點，實測礦山平面范圍、開采、開拓工程范圍、礦山采空區(qū)范圍。

礦山開采現狀測量采用的方法是HH CORS、GPS RTK與全站儀相結合，比傳統方法或者各儀器單獨測量具有很大的優(yōu)越性。GPS RTK 技術具有集成、自動化程度高的特點，在觀測質量和觀測時間上，具有極大的優(yōu)越性[1]。

RTK技術是實時動態(tài)測量技術，是以載波相位觀測量為根據的實時差分GPS測量技術。RTK是在基準站上安置1臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，并將其觀測數據，通過無線電傳輸設備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶觀測站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位的原理，實時計算并顯示用戶站的三維坐標及精度[2]。

2 控制測量

2.1選點、埋石、編號

1) 控制點點位選擇在視野開闊、便于采用常規(guī)方法聯測、交通便利和易于長期保存，視場內障礙物高度角不易大于15(°)，且控制點間至少兩個互相通視。

2) 點位遠離大功率無線電發(fā)射源，其距離不小于200 m，遠離高壓輸電線距離不小于50 m，附近沒有強烈干擾接收衛(wèi)星信號的物體[3]。

3) 控制點點位選在土質區(qū)域上時，現場用水泥和長度大于30 cm直徑大于0.8 cm帶有十字標志的鋼筋澆灌埋石。點位選在巖石上時，鑿石不小于5 cm深的坑，埋入直徑大于0.8 cm的帶有十字標志的鋼筋并用水泥澆灌。

4) 編號：二級GPS控制點以每個礦山名稱中兩個字的首個大寫字母，再加上點號“1,2”如：觀音洞石場的控制點編號為GYD1，GYD2。如表1所示。

表1 觀音洞石場的控制點

2.2測量

控制點采用紅河州國土部門的“HH CORS”系統測量。選擇控制整個蒙自市范圍的C級點和四等點，求取2000國家大地坐標系轉換為1980西安坐標系成果的轉換參數，采用水準點成果進行高程擬合。觀測值在得到RTK固定解且收斂穩(wěn)定后開始記錄。每測回自動觀測個數不小于10個觀測值，測回間對儀器重新初始化，測回間隔大于60 s，同一個控制點進行4個測回，取各次測量的平面坐標中數作為最終成果。

2.3礦山測量

2.3.1 數據采集和測圖系統的采用

露天采石場數據采集采用HH CORS定位、GPS RTK定位、全站儀測點三種測量方法，成圖系統采用南方CASS 7.1數字測圖系統和2009年礦業(yè)權核查軟件繪編。

2.3.2 外業(yè)數據采集流程

1) 本次測量主要內容是礦山平面范圍、開采、開拓工程范圍、礦山采空區(qū)范圍。首先使用HH CORS系統和GPS RTK采集礦區(qū)碎部點。當GPS RTK信號不好時，使用全站儀采集碎部點。在礦山開采、開拓工程、采空區(qū)測量員不能到達的地方，采用全站儀免棱鏡進行測繪；

2) 在采集數據的現場，測量員實時繪制工作草圖，詢問、記錄采礦權人相關礦權信息，保證數據信息的準確，作為室內成圖的依據；

3) 采集的數據進行檢查,刪除錯誤數據，及時補測錯漏數據，超限的數據重測；

4) 為了使開拓工程圖較為合理，真實的表示地貌，不失真，結合軟件的特點，在進行地形點采集時，地性線上有足夠密度的點，特征點盡可能詳細測量，地形變化不大的地方，適當放寬采集點密度。

3 內業(yè)數據處理

1) 數據采集完以后，通訊到微機中，在南方CASS 7.1數字測圖系統下根據工作草圖繪制圖形。

2) 采用全國礦業(yè)權實地核查空間數據成圖和處理軟件，結合南方CASS 7.1數字測圖系統繪制圖形，繪制蒙自市觀音洞石灰?guī)r礦開拓工程平面圖。

3) 圖式圖例使用全國礦業(yè)權實地核查的圖式圖例，圖層不夠的，在此基礎上進行補充添加。

4) 對礦區(qū)內的采剝面、采空區(qū)明確注記，高程明確標記。

5) 地物繪制套用2009年礦業(yè)權實地核查成果圖的實測地物，最終繪制成蒙自市觀音洞石灰?guī)r礦開采現狀工程平面圖。

6) 以蒙自市觀音洞石灰?guī)r礦2014年12月下半年礦山測量數據為底板數據，本次測量數據為頂板數據，通過南方CASS 7.1數字測圖系統DTM土方法計算，得到礦山在兩期時間內挖方量和填方量，根據采方量=挖方量-填方量，計算出蒙自市觀音洞石灰?guī)r礦2015年上半年開采的采方量。

4 成 果

經過實地測量，蒙自市觀音洞石灰?guī)r采剝面礦東北、東南、西面存在平面越界，東北越界最遠點距離采礦證邊界約53 m，越界面積約4 980 m2；東南越界最遠點距離采礦證邊界約52 m，越界面積約4 191 m2；西南面存在平面越界，越界最遠點距離采礦權邊界約21 m，越界面積約495 m2；開采最高標高1 677.408 m，最低標高1 538.313 m，未在采礦權標高1 615～1 527 m之間，開采最高標高高出采礦權標高62.408 m，最高標高處越界開采；最低標高未越界。

蒙自市觀音洞石灰?guī)r礦2015年上半年的挖方量為：1 229 104.3 m3，填方量為14 149.1 m3，經計算得其采方量為1 214 955.2 m3。蒙自市觀音洞石灰?guī)r采剝面見圖1。

圖1蒙自市觀音洞石灰?guī)r采剝面

5 結 語

隨著礦山測量技術的告訴發(fā)展以及對測量精度的要求，礦山測量的模式也從單一的模式發(fā)展多種方法相結合的模式。此次試驗就是采用了HH CORS定位 、GPS RTK定位、全站儀測點三種測量方法相結合。不僅提高了工作效率同時也達到了精度要求。

[1] 蔡文惠. RTK技術在礦山測量中的應用及精度分析[J]. 水力采煤與管道運輸, 2009(3): 75-76.

[2] 徐紹銓, 張海華, 楊志強, 等. GPS測量原理及應用. (第三版)[M]. 武漢: 武漢大學出版社, 2008.

[3] 耿榮才. 淺析GPS-RTK在礦山開采現狀測量中的應用[J]. 地礦測繪, 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

于鳳月(1988-)，女，內蒙古赤峰人，在讀碩士研究生，研究方向：影像信息系統與數字攝影測量，手機：18213456721，E-mail：1263986236@qq.com.

TD175

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