GPS在露天礦孔位放樣中的應用

李芬芳，尤仁鋒，王 迪

（洛陽欒川鉬業集團股份有限公司， 河南洛陽市 471542）

GPS在露天礦孔位放樣中的應用

李芬芳，尤仁鋒，王 迪

（洛陽欒川鉬業集團股份有限公司， 河南洛陽市 471542）

隨著露天礦生產規模的不斷擴大和高精度測量儀器的使用，長期以來在穿孔爆破中用步量、拉尺的傳統放孔方法逐漸落后，并形成了一定的資源浪費，不符合建設現代化礦山的客觀要求。基于GPS原理及其內部數據管理，巧妙地運用文件格式轉化，編輯孔位放樣文件，利用GPS實現了露天采場孔位放樣自動化，并在批量化放孔中充分體現了其準確、快捷的優越性。

GPS；應用創新；放孔

1 現狀與弊端

（1）現在放孔多用步量、拉尺的方法。此法看似簡單便捷，但每次都需要反復調整才能準確定孔位，費事費力。使用拉尺定孔位，雖然布孔狀況有所改善，速度也有所提高，但是排與排之間不好控制，特別對于場地比較復雜的布孔區域，比如場地轉彎較多、布孔整齊性不好把握。

（2）實際孔位多與設計孔位位置不符。由于方法的局限和場地本身的復雜性，實際孔位和設計坐標出入較大，尤其邊排孔極為突出，從而使最終的收孔孔位圖和穿孔設計大相徑庭，使穿孔設計喪失了它本身的價值和指導意義，不利于安全生產，對其后的爆破質量也有一定的影響。

（3）平常放探測孔方法是在圖紙上或者電腦上圖解出具體坐標，手工輸入GPS電子手簿，然后再進行實地放孔。當所放孔位較多，使用此方法時手工輸入的數據量大大增加，也增大輸入出錯率。

2 使用GPS放孔的具體方法

2.1 現場測量與孔網設計

場地資料的準確與否將最終影響到爆破質量。如果爆前線位置不夠準確，很容易產生設計偏差，出現邊排孔被挖掉的不良現象，而且場地高程對設計穿孔深度的影響也尤為重要。因此必須認真仔細地對場地進行實地測量，使采集數據真實地反映出實地特征，滿足穿孔設計工作的需要。

根據穿孔區域的實測地形圖和巖石性質、鉆機直徑設定的孔網參數設計孔位孔深。

2.2 生成放樣點庫文件

公司現階段使用的測量儀器是南方GPS靈銳S82RTK系統，手簿野外操作軟件為工程之星2.0，室內成圖軟件為南方CASS成圖系統。為方便數據采集和管理，工程之星設置了一系列文件類別，所要生成的點放樣庫文件擴展名為“ptb”，該文件通過下面幾個環節生成。

（1）拾取放孔坐標。打開南方CASS軟件，按以下步驟操作：

工程應用→指定點生成數據文件→指定數據存儲位置，起文件名→開圓心捕捉→拾取孔位圓心→輸入地物代碼→輸入高程→輸入點號→拾取下一點。其中地物代碼可作選擇性輸入，如該孔是探測孔，可輸入“T”，如是一般孔可以點空格鍵或點鼠標右鍵跳過。高程、點號無須輸入，可以點空格鍵或點鼠標右鍵直接跳過，拾取完畢后點右鍵結束，是否保存注記中選“是”。

（2）編輯dat文件。打開已保存的dat文件（測量成果文件），檢查數據是否正確。每組數據的組成均依次為：點號，地物代碼（屬性），北坐標，東坐標，高程，如（1，t，5962.365，4952.141，0）。

（3）制作放樣點庫文件。少量點時，可使用逐個修改的方法，直接在打開的dat文件中將數據改成（0，點號，北坐標，東坐標，高程，地物代碼（屬性）），其中第一位GPS設定的關聯數據，數值必須為0，如上述數據可改成（0，1，5962.365，4952.141，0，t）。如果拾取的點位較多，數據量變大，使用逐個修改的方法將十分費事費力，而且容易出錯，可采用批量修改的方法。方法1，打開excel，復制dat文件數據，粘貼到excel表格中，在對話框中選使用文本導入向導（下一步）在分割符號中選逗號完成。將地物代碼列作為最后一列，增加0列為第一列。復制數據粘貼到dat文件，點編輯，將空格替換為（，）并保存，修改文件格式為ptb，并檢查數據。方法2，直接將dat格式文件的后綴dat改成csv，此時原dat文件的數據就可以直接在excel工作表中打開并進行編輯。編輯方法同方法一，最終生成所要的ptb文件。完成上述工作后，連接GPS手柄，將修改好的數據復制粘貼到job目錄下的點放樣文件夾中。運行工程之星，找到點放樣，在選取放樣點窗口中點打開，打開點放樣文件夾，找到需要的ptb文件，確定，追加。查看是不是需要的點放樣文件。實地放孔時確保GPS移動站狀態良好，盡量在固定解狀態下進行放孔，保證孔位質量。放好孔位后要采取一定的措施對孔位進行標識和保護，可以采用傳統的堆石，澆漆的方法，方便快捷，若考慮成孔后鉆機保護問題，可以設計制作專門的孔識孔蓋。

3 結束語

GPS放孔位方法具有以下優點：

（1）快捷高效，按照常規方法放孔，每孔要將近2min，若用GPS放孔30s左右就可以完成；

（2）精度高，常規方法布孔偏差要達到3～5 cm，GPS可減小到1cm，甚至達到更高精度；

（3）不受時間、氣象條件限制，常規測量在霧天、雨天就無法工作，GPS基本不受其影響，可全天候作業，大大減少測量任務的時間；

（4）節省人力，按常規方法放孔最少需要2人，GPS一個人就可以滿足工作需求。

但是，受場地影響，特別是在設計孔位較多的情況下，不可能將所有設計孔位一次布完，一般需要多次布孔，公司現有鉆機7臺，分別位于不同臺階，而公司技術組僅有GPS移動站1臺，設備上很難滿足需求。而且在一定程度上加大了對測量人員的技術要求。此外，公司礦山空區處理后區域穿孔困難和不成孔現象嚴重的實際情況，可能導致用GPS實放孔位不成孔現象，影響了設計孔位的實際落實，最終還要現場調整。

［1］袁修孝.GPS輔助空中三角形測量原理與應用［M］.北京：測繪出版社，2001：12－13.

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［4］劉 亮.RTK技術在露天礦合理有序開采中的作用［J］.露天采礦技術，2011（3）.

［5］劉基余.GPS衛星導航定位原理與方法［M］.北京：科學出版社，2003.

2011－11－18）

李芬芳（1973－），女，河南欒川人，助理工程師，主要從事礦山技術工作。