高遠(yuǎn)新,陳劍波
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉 735000)
在現(xiàn)代金屬探礦領(lǐng)域,越來越多的施工單位開始借助衛(wèi)星定位系統(tǒng),進(jìn)行全天候、高精度、高效率自動(dòng)化金屬礦山檢測(cè)。CORS技術(shù)就是基于衛(wèi)星定位系統(tǒng)研發(fā)的新型礦山測(cè)量技術(shù)。該技術(shù)主要有一個(gè)具有參考性價(jià)值的子系統(tǒng)、內(nèi)部邏輯數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、基站通訊系統(tǒng)和用戶子系統(tǒng)共同組成。各系統(tǒng)之間具有直接互聯(lián)關(guān)系,形成一個(gè)均勻分布于整個(gè)探測(cè)礦山的局域網(wǎng)絡(luò),而網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各系統(tǒng)的連接點(diǎn)統(tǒng)稱為探測(cè)基站。通過提前設(shè)立的一個(gè)或多個(gè)信息基準(zhǔn)站,可以使探測(cè)局域網(wǎng)成為一個(gè)大型綜合性GPS運(yùn)行參考基站。每一個(gè)運(yùn)行基站的數(shù)據(jù)探測(cè)信息均會(huì)實(shí)時(shí)發(fā)回?cái)?shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心,數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)中心會(huì)基于基站數(shù)據(jù),建立數(shù)據(jù)精確分析模型,再通過對(duì)基站采集到的實(shí)施數(shù)據(jù)進(jìn)行正數(shù)修復(fù),保證基站數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外,CORS技術(shù)可以對(duì)礦山探測(cè)人員實(shí)施大范圍高精度數(shù)據(jù)定位和采集服務(wù),保證數(shù)據(jù)精度??梢哉f,CORS技術(shù)是現(xiàn)代金屬礦山探測(cè)領(lǐng)域和衛(wèi)星定位領(lǐng)域最先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)[1]。
在傳統(tǒng)地質(zhì)找礦工作中,相關(guān)勘探技術(shù)大多僅以礦區(qū)內(nèi)部礦產(chǎn)資源情況的勘探為主要工作,忽略了礦區(qū)周圍環(huán)境地質(zhì)環(huán)境情況的勘探。事實(shí)證明,在傳統(tǒng)礦山開發(fā)中,經(jīng)常因?yàn)闆]有提前做好周圍地質(zhì)環(huán)境資料收集,導(dǎo)致區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),不僅嚴(yán)重降低找礦和礦產(chǎn)開發(fā)效率,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及礦產(chǎn)工作人員生命安全。CORS技術(shù)引入地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)可以對(duì)礦區(qū)周圍地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行安全性測(cè)評(píng),針對(duì)礦區(qū)域內(nèi)可能發(fā)生的山體滑坡、泥石流、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能性和相關(guān)區(qū)域的分布狀況進(jìn)行分析并重新規(guī)劃礦產(chǎn)勘測(cè)區(qū)域,杜絕相關(guān)災(zāi)害的影響,提高找礦效率[2]。
現(xiàn)代金屬礦山開采環(huán)境評(píng)估需要多項(xiàng)指標(biāo)的確立如:礦區(qū)水文條件、地質(zhì)巖石條件、礦石類型、以及周圍巖層的抗壓的強(qiáng)度、濕度和物理硬度等。其中以礦山水文測(cè)量最為重要??碧降V山的水文地質(zhì)條件主要是為了建立礦山開發(fā)相關(guān)的水文災(zāi)害防治網(wǎng)絡(luò)。在礦山測(cè)量工作中,相關(guān)測(cè)量工作人員經(jīng)常會(huì)進(jìn)行各類地質(zhì)采樣和鉆孔工作,很容易影響地下水位和相關(guān)地下徑流情況,導(dǎo)致礦區(qū)水位上漲,從而影響地質(zhì)找礦工作進(jìn)度[3]。應(yīng)用CORS技術(shù)可以對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有礦山水文環(huán)境,并基于內(nèi)部邏輯分析系統(tǒng)和GPS視頻探測(cè)圖像,對(duì)礦區(qū)水文綜合評(píng)估提供理論依據(jù),為礦山測(cè)量工作提供相應(yīng)的礦產(chǎn)開拓方案,并提前預(yù)估礦床可能存在的破碎帶、斷裂帶以及含水礦產(chǎn)影響。為找礦工作具體方案實(shí)施,提供水文資料基礎(chǔ)。除了水文條件。在地質(zhì)找礦工作中,其他礦區(qū)開采條件的不穩(wěn)定性同樣是制約找礦工作的重要因素。常用的礦區(qū)開采條件主要有礦區(qū)礦層地質(zhì)特征、礦石類型、以及周圍巖層的抗壓的強(qiáng)度、濕度和物理硬度等,利用CORS技術(shù)可以針對(duì)上述問題進(jìn)行全方位探測(cè),獲取高精度數(shù)據(jù),提高找礦勘探技術(shù)條件,為后續(xù)找礦方法、采礦方法以及其他工作提供詳細(xì)數(shù)據(jù)資料[4]。
對(duì)礦山測(cè)量和后期礦區(qū)建設(shè)來說,所有的礦區(qū)使用土地必須進(jìn)行合理規(guī)劃和勘查定界。
必須通過全面系統(tǒng)合理的計(jì)算,進(jìn)行土地面積具體劃分,最終投入使用,這就需要有關(guān)地質(zhì)部門和相關(guān)礦山測(cè)量企業(yè)在規(guī)劃前必須獲取礦山相關(guān)地質(zhì)資料,為后續(xù)地質(zhì)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
利用CORS技術(shù)可以滿足礦山土地界定要求,對(duì)需要測(cè)量和土地規(guī)劃的礦山進(jìn)行全方位勘查,不僅數(shù)據(jù)全面,大規(guī)模數(shù)據(jù)基站的同時(shí)運(yùn)行可以簡(jiǎn)化地質(zhì)勘測(cè)工作量,提高工作效率,此外不需要人為進(jìn)行測(cè)量,可以進(jìn)一步節(jié)約人力物力的投入,實(shí)現(xiàn)對(duì)大型礦山測(cè)量和土地規(guī)劃工程的實(shí)用性升級(jí)[5]。
為了綜合測(cè)評(píng)CORS技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用效果,選取我國(guó)甘肅酒泉一礦區(qū)的某金屬礦山進(jìn)行礦山信息綜合測(cè)量對(duì)比。
設(shè)立實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組,令實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用CORS技術(shù),并在區(qū)域內(nèi)建立合理勘測(cè)基站,令對(duì)比組使用傳統(tǒng)勘測(cè)方式。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組在同樣的時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)礦山進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,并進(jìn)行系統(tǒng)分析,數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果如表1所示
表1 CORS技術(shù)應(yīng)用結(jié)果對(duì)比表
通過表1數(shù)據(jù)可以看出,應(yīng)用CORS技術(shù)的實(shí)驗(yàn)組在各項(xiàng)測(cè)評(píng)參數(shù)中均優(yōu)于對(duì)比組。事實(shí)證明,CORS技術(shù)的應(yīng)用可以明顯提高礦山測(cè)量的工作效率,提高數(shù)據(jù)獲取量和獲取精度。
綜合來看,CORS技術(shù)的應(yīng)用可以有效打破礦山測(cè)量工作中不同行業(yè)之間的基準(zhǔn)落差和差異性問題,提高礦山測(cè)量的工作效率。
GPS技術(shù)的應(yīng)用一方面為礦山測(cè)量提供定位保證,另一方面以有效擴(kuò)充了GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍,使其不再需要單獨(dú)應(yīng)用于某項(xiàng)礦山測(cè)量工作,而是將其納入一個(gè)大型工作體系,使整個(gè)礦山測(cè)量工作成為一個(gè)有機(jī)工作體。此外,CORS技術(shù)的應(yīng)用雖然需要大量建設(shè)測(cè)量基站,但是基站的存在可以有效消除測(cè)量誤差,提供高真度檢測(cè)信息,測(cè)量基站的重復(fù)使用保證了工作的實(shí)用性。