實時動態礦堆土石方測量策略分析

云南省地質礦產勘查開發局816隊

摘要：伴隨國民經濟飛速發展，我國礦產資源消耗愈加增多，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礦堆進行測量具有重要意義?，F結合個人多年的實踐經驗，對礦堆土石方測量方法進行總結，并提出幾點實時動態測量的建議對策。

關鍵詞：礦堆；土石方測量；實時動態；三角網法

近些年來，礦產資源為經濟增長作出了突出貢獻，而隨著礦產資源的不斷消耗，礦堆管理成為企業日漸重視的內容，由于礦堆包含的礦產資源種類復雜、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的資產評估，亟需探討有效的礦堆土石方測量方式，實現對礦堆資源的實時動態測量。

一、礦堆土石方測量簡述

（一）常用測量方式

基于礦產資源的多樣性、不規則性等特點，單一的測量方式將難以獲得準確的體積方量，為此礦產企業往往綜合運用多種方式進行測量，從而獲得精準的數據信息，現將幾種常見的測量方式加以概述：

1、GPS-RTK測量

實時動態差分（簡稱RTK）測量精度較高，能夠在野外實現厘米級的測量精度，可對各地塊礦堆進行外業數據采集，然后借助專業技術軟件將數據進行處理，從而獲得土石方量。

2、攝影測量

攝影測量技術發展較快，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據進行分析，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據進行分析，對不同點位數據進行對比，從而獲得更加可靠的量算結果。正是由于該種方法獲得的測量結果更加真實，在現代礦產企業中應用最為廣泛。

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收集的濾波信息建立數字地表模型，通過模型的計算獲得精準的測量數值。

（二）量算方法的選擇

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

二、實時動態土石方測量實例分析

（一）概況

本文在對動態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，測量的礦堆數目為15個。通過對礦堆的現場勘查，發現每一個礦堆的體積都比較大，并且它們形狀都不規則，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，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是連續不間斷的。同時為了能夠滿足實時動態方面的要求，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，當外業數據采集結束之后，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據統計。然后再根據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據。

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測量，另外庫管員在對進出量統計時，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計時也要采用這種方法：根據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據進行累計疊加處理。

（四）外業數據獲取

在對外業數據進行采集的時候一定要注意一下幾個方面的內容：首先我們知道體積方量的計算結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，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范要求；最后要加大對地形比較復雜地區的采集密度，對高程和坐標的采集工作都借助全站儀自動完成。

（五）內業數據獲取

第一、對采集到的數據進行檢查和過濾，著重做好對高程點的檢查，根據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，之間將數據投影到基準面上就可以，如果基準面不是平面的，可以用兩期的數據進行對比，求差值，兩個數據之間的差距就是所求體積方量。

第三、計算體積方量。可以借助專業的繪圖軟件，比如南方CASS7.0，在計算機上進行，計算方法選用三角網土石方計算法。

三、礦堆進行實時動態土石方測量的建議對策

（一）實時動態測量方式應靈活多樣

若采用單一的方式進行動態測量，將在一定程度上影響礦產企業的實際生產，為此應根據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作業的影響，同時靈活多樣的測量方式有利于提高測量精度。

（二）把握數據采集的精準度

采集的數據是進行量算的基礎，將對最終土石方測量結果帶來直接影響，為此在外業數據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據精準度。

（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數據的對比分析，評估不同測點數據的可靠性，選擇最為真實的數據進行計算，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果更加可靠。

結語：

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?，為提高測量精準度應對測量方式靈活多樣，嚴格把握數據采集的精準度，并做好檢查工作控制測量誤差。

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