[科普中国]-露天矿测量

介绍

在露天矿的建设和生产过程中，需要进行一系列的测量工作，这些配合露天矿开采所进行的测量工作统称为露天矿测量。露天矿测量工作与地形测量的自然条件基本相同。露天矿测量的主要任务也是测定测量对象的空间位置，并根据测量中获得的资料和绘制的图纸来解决生产中所遇到的问题。露天矿测量的主要任务是测绘矿体的产状和形态，采剥工程的位置、形状、大小和它的空间变化，工业设施的布置以及生产勘探工程等。近年来由于有光电技术、计算机技术、卫星空间定位技术、地理信息技术、遥感技术等一系列的新学科、新技术的发展，如今的露天煤矿测量工作已经逐步发展成为与空间三维坐标有关的一切几何、地理、资源以及物理属性等方面的信息科学。

测量目标及内容建矿时期，根据露天采场范围及已有的国家控制点，建立露天矿控制网(点)，作为测设露天矿各项工程的基础点;根据采矿设计图纸及生产设计安排，将工业场地、采场、排土场、运输线、管道线路、电力线路、通讯线路、防排水沟道及地面其他工程，逐次测设于实地。

生产期间，主要测量工作包括采场验收测量、运输线路测量、排土场测量、边帮滑(移)动监测、储量管理。

(1) 采场验收测量。任务是按月测出采剥工程台阶、主要作业机械、运输线路、地质勘探钻孔和井巷、地质素描点等采场内各工程体的位置，并绘制成图;计算采剥量;在采剥工程平(断)面图上量取采剥工程技术指标。

(2)运输线路测量。测设露天矿铁路和公路线路，以及皮带运输线路。

(3)排土场测量。测绘排土场境界内的地形图，掌握排土进度，为规划排土生产提供技术资料。

(4)边帮滑(移)动监测。选择采场边帮滑(移)动有代表性的地块建立边帮观测线，每条观测线由若干控制点和观测点组成; 定期测量各观测点的高程和平面位置;计算出各观测点的水平和竖直变形值，为研究边帮滑(移)动规律和准确预报边帮滑(移)动情况提供可靠资料。

(5)储量管理。根据采剥工程平(断)面图和地质资料，划分并计算开拓煤量和回采煤量，为合理安排采剥生产，协调采剥接续关系提供技术资料; 计算采出率，监督煤炭资源的合理开发。

露天矿测量是在动态环境中进行的。因受采动影响，已建的控制点可能发生移动。由于生产的发展需要建立新的控制点，所以要进行露天矿控制网(点)的补测工作。另外，根据露天矿生产的特殊需要，还要进行其他测量工作。当露天矿萎缩直至报废时，要协调和参与造地复田等工作。

在过去较长的时间里，中国露天矿测量及绘图工作从外业到内业都采用手工作业。近10年来，由于电子速测仪和电子计算机的应用，采场测量信息的自动采集，测量信息的自动加工处理与存储，测量成果的入库及输出以及通过打印机和绘图机输出各种文字、报表及部分矿图等，已在大型露天矿使用。美国等一些国家采场验收测量多采用航空摄影测量的方法 (航摄法)；东欧一些国家则多采用地面摄影测量方法(陆摄法)。2

露天煤矿测量技术1、露天矿控制测量

露天煤矿的控制测量包括平面控制测量和高程控制测量，平面控制测量分为基本控制网测量和工作控制网测量两类。基本控制网应根据露天矿坑四周的地形条件、采矿场的形状、采矿工作的发展方向以及在矿坑内建立工作控制网的方法等因素采用不同的方法来布置。地面三、四等三角网、边角网、测边网或一级小三角网、一级小测边网、一线导线网均可作为大型露天矿的基本控制网。小型露天矿可采用二级小三角网、二级小测边网或二级导线网作为矿区的基本控制网。布设露天矿基本控制网时，应尽可能满足下列要求：

(1) 应根据露天矿的地形条件，使控制点均匀分布在露天矿四周的边帮上； (2) 选择控制点时，应注意采矿场的轮廓和露天矿的边坡角度，使每个控制点能控制较大的范围； (3) 布设控制点时，应考虑采矿工作的发展方向和边坡的稳定性，使控制点能长时间的保存。

露天矿工作控制网分为两级，Ⅰ级工作控制网是在基本控制网基础上的加密，Ⅱ级工作控制网是在Ⅰ级工作控制网或基本控制网基础上的加密。通常用的方法主要有交汇法和断面线法。

露天矿的高程控制也分为基本控制和工作控制两大类。地面三、四等水准点均可作为高程的基本控制点，等外水准点可作为小型露天矿的高程基本控制点。

露天矿的高程工作控制也分Ⅰ、Ⅱ两级。Ⅰ级是在基本高程控制点上的加密，Ⅱ级是在基本高程控制点或Ⅰ级工作高程控制点基础上的加密。露天矿的工作高程控制路线一般应布设成环形网、附合路线或结点网，在困难地区，也可采用支水准路线，但支水准路线的长度不应超过同等精度附合水准路线长度的1/4。

露天矿的工作高程控制一般是与平面工作控制同时进行的，平面工作控制点同时也是高程工作控制点。其测量方法可采用水准测量或三角高程测量。

2、露天矿生产测量

在露天矿的日常生产过程中，必须及时测定采剥工作面的位置，验收采剥工作面地规格和质量，计算岩石的剥离量和矿物的采出量，这些测量工作统称为采剥场验收测量。为了检查生产任务的完成情况，计算实际采剥比，及时填绘有关矿图，验收测量必须按旬，半月或月进行。 采剥场验收测量的主要任务

(1) 及时、全面地测量采剥进度并绘制成图；

(2) 按区域、阶段平盘、工程项目、电铲号等计算实际采剥工程量； (3) 在验收测量图纸上量取实际工程技术指标。

3、露天矿矿图

为了反映露天矿地面的地物、地形、采剥工程情况和矿体的埋藏情况，合理地进行采剥工程设计，科学地今夕生产指挥和管理，露天矿也要绘制一整套的矿图。

露天矿的基本矿图有以下八种：

(1) 矿田区域地形图，比例尺为1∶1000或1∶2000； (2) 工业广场平面图，比例尺为1∶500或1∶1000； (3) 分阶段采剥工程平面图，比例为1∶500或1∶1000； (4) 采剥工程断面图，比例尺为1∶500或1∶1000； (5) 采剥工程综合平面图，比例尺为1∶1000或1∶2000，也可加绘1∶5000的；(6) 排土场平面图，比例尺为1∶1000或1∶2000，也可加绘1∶5000的；(7) 防排水系统图，比例尺为1∶1000或1∶2000，也可加绘1∶5000的； (8) 排水井巷平面图，比例尺为1∶1000或1∶2000。

矿山测量工作的重要性及作用1、矿山测量工作是资源综合利用的前提 露天矿开采方法来开采煤矿资源，具有投资少，建设期短，经济效益高等优点。我国有很多适于露天开采的矿藏，露天开采煤炭在我国煤炭工业中占有极为重要的位置。有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必

不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。作为发展中国家的我们更应该加强资源的综合利用，节约资源，延长矿山的使用寿命。为了合理利用矿石资源，必须加强测量工作。为矿山的设计与开采提供详细的图纸资料，从而有效利用资源。

2、测量对爆破作业有指导作用

爆破作业从布孔到爆堆的测算，都要以测量资料为据来完成。测量为爆破作业提供了合理有效的基础资料，首先需要有详细的爆区地形图，在地形图上设计布孔位置，按设计测量放样到实地。根据相关资料测算出准确的爆破参数，才能使爆破作业达到最佳效果。所以在矿山爆破作业中测量工作起着非常重要的作用。

3、测量工作是矿山均衡生产的重要保证

随着测量技术的不断发展．尤其是GPS的普及和应用，对测量成果的管理和使用效率更加现代化和数字化，并借助计算机管理系统，准确掌握各环节的状况，及时调控均衡生产。通过测量工程放样，以及采剥量的计算合理安排采矿进度线和采矿量，跟有效的控制采剥比。

4、测量工作在煤矿安全生产中的应用

随着矿山开采。爆破作业等引起边坡的移动和变形。在露天矿如果发生边坡塌落，将对人员和设备造成威胁，使生产受到影响。所以应用测量技术加强对边坡的变形观测，判断边坡是否有滑坡活塌落迹象以便采取防治措施，杜绝其对生产和安全带来的危害。