淺談測繪技術在礦山儲量管理中的應用

任社平

（西藏天圓礦業資源開發有限公司，西藏 日喀則 857000）

在礦山儲量地質測繪過程中，主要是結合礦產勘查報告、儲量核算報告、上年度礦山儲量年報等信息，通過實地測量、礦山采樣測試和地質編錄等方法，全面整理與礦山地質相關的資料，并在本年度有效開采量、平均損失量和資源儲量增減上作出準確估算，在此基礎上編制礦山儲量年度報告，并核算本年度保有資源儲量，真正從整體上提升礦山儲量監管水平。其中最重要的一點就是要采用滿足礦山測繪精度要求的技術和方法。為了提升礦山儲量報告的質量，應該在測繪基礎資料上做到及時、全面與真實可靠，對礦山企業管理者的決策提供依據，切實保護礦業權人的合法權益[1]。但是傳統礦山測量儀器已經顯得很落后，需要改進測繪技術，才能促使現階段礦山生產建設效率實現提升。本文重點對新測量設備和技術在礦山地質測繪工作中的應用進行分析闡述，以求更好的促進礦山測繪工作。

1 礦山測繪

1.1 礦山測繪主要工作內容

礦山測繪工作主要是在進行礦山開發建設與生產的時候，為礦區的規劃設計、建設生產、運營管理、安全監測及開發前期的地質勘探和資源儲量核實等階段開展的工程測量和礦區地質地形圖、礦體地質剖面圖標繪等工作。

1.2 礦山測繪工作在礦區資源儲量管理中的作用

在礦山資源量管理過程中，為了提升地質測繪技術水平，要敷設礦區測量控制網，這是保證順利開展測量工作的基準，控制網的布設一般應與國家高等級控制點聯測，采用國家統一的坐標系統；其次是在礦區基本控制網的基礎上進行礦山資源量管理各階段的測繪工作，主要有：

（1）礦區地形圖測繪。

（2）礦區采剝范圍邊界拐點與開采深度標定。

（3）露天與地下礦山生產建設各階段工程測繪。

（4）采空區及露采場范圍、高程測量。

（5）地質采樣部位與采樣剖面、槽（坑）探等工程測繪。

（6）礦體或礦層厚度及定位測量等。

2 礦山儲量管理工作現狀

當前我國在礦山資源儲量方面，主要依據初期形成的礦產資源儲量報告，報告引用的測繪數據陳舊，精度不高，很多報告未涵蓋后期測繪方面的情況[2]。這樣就影響了儲量報告及時更新的工作效率，且準確性得不到充分保障，無法將礦山儲量具體變化狀況體現出來。初期測繪工作不足主要表現在以下幾點：

（1）選擇的測量儀器不夠先進，測繪技術方法也存在問題，得到的數據也不多。

（2）礦區野外地質測量工作程度低，調查不到位，不全面。運用實物開展工作較少，特別是很少進行取樣化驗和物理測試等工作。

（3）大多數圖件內容比較簡單，質量也不高；很多大比例尺地形地質圖主要通過小比例尺地形圖掃描放大而成，精度不高；地形地質圖地層劃分較為單一，缺乏產狀與圖例等信息。

（4）測量儀器沒有年檢，尤其是在露天礦山測量工作中過分依賴手持GPS采集的地理信息數據資料，精度嚴重不夠。

（5）很多報告編寫單位測繪人員綜合素質不高，甚至有的礦企沒有配備專業的測量技術人員，很多時候由地質人員承擔測量工作，測繪工作質量無法得到保障。

3 礦山儲量管理工作中測繪設備及技術方法應用

3.1 傳統儀器測量方法

現階段若是繼續選擇以往的經緯儀、水準儀以及平板儀測量礦山項目所有要素，不僅會極大增加工作量，也將浪費大量的時間與精力，不能達到現階段礦山在測繪上提出的新要求，如何改進礦山測繪技術方法的運用是我們需要重點思考的問題。

3.2 全站儀測量方法

我們要將全站儀測量的優勢充分利用起來，才能在礦山所有測量要素上有效開展實地測量工作，保證測量數據精度，避免被外界環境因素所影響，及時、準確掌握被測要素三維坐標。不過這種方法也有不足的地方，如礦區地理環境復雜、采剝或采掘速度快、地形地貌變化快等實際情況，全站儀測量易造成通視條件不好，需要不停的遷站，耗時耗力，影響測量工作效率。

3.3 GPS及GPS-RTK測量技術的應用

GPS測量技術，對靜態、快速靜態和GPS-RTK動態測量來說，定位精度比較高，測站方面省去了必須要求通視的條件限制，避免被氣候條件所影響，操作較為方便，能夠實現快速三維坐標點位測量的目的[3]。運用GPS靜態配合RTK測量技術進行礦區地形圖測繪、露天礦采剝工程量驗收測量、露采場采剝范圍測量、槽（坑）探等工程測量、露天礦邊坡及尾礦庫變形監測等測量工作時，具有傳統的全站儀測量所無法比擬的優勢。但缺點是受礦區地形與高大建筑物、電磁信號干擾等影響，在這樣的條件下開展測量工作時要多次架設基準站；另外，不適合地下礦山要素的測量。

3.4 CORS測繪技術

CORS測繪技術是主要涵蓋了全球導航衛星系統、計算機、數據通信以及互聯網等技術，能夠保證測量的精度與準確性，能實現全天候工作，通過一臺GNSS接收機能夠完成快速定位。CORS系統具有操作簡便、精度高的優點，較大地提高了測繪工作效率，減輕了野外測繪工作者的勞動強度。尤其在開展礦區地表各項測量工作時，不需要先架設基準站。缺點是CORS站的首次建設費用較高，后期需定期檢核和維護；也不能用于地下礦山測量工作中。

3.5 三維激光掃描測繪技術

三維激光掃描儀作為一種新型測量技術的應用，主要選擇非接觸式高速激光測量方式，對于礦山地形環境復雜等條件下，能夠通過快速掃描方式測量被測物體，將得到的點云數據傳遞至計算機軟件進行處理后，繪制被測物體的三維模型及線、面、體、空間等圖件。三維激光掃描測量技術與常規測量技術比較，具有非接觸性目標測量、數據采樣率高、高分辨率及高精度、數字化采集、兼容性好等眾多優點[4]。礦山采剝、采掘面凹凸不平，呈不規則狀，很多地方巖壁陡峭，人員難以到達；礦體和工程量驗收計算通常選擇計算機成圖軟件建立三角網、DTM三維數字模型等方法，采樣點的選取與定位采集密度會對測量計算結果影響很大。不僅如此，在礦山機械化水平提升后，礦區采剝進程變得越來越快，這就要求測繪工作要快速、高效、高精度，從而保證生產的順利進行，也保障了效率。對以往的測量技術來說，主要缺點是沒有影像數據，顯得不夠直觀，也缺少了和數據相匹配的礦山圖件及影像資料，不能實時為管理者提供豐富的測量數據、圖件及影像資料，無法及時、準確掌握礦山的實時開采狀況。在礦山測繪工作中，GPS定位系統配合三維激光掃描測繪技術的應用，與工程的結合更加緊密，應用范圍更加廣泛，進一步提高了測量基礎數據的質量，很好地解決了上述測繪方法存在的問題。缺點主要是三維激光掃描儀測量設備購置費用較高，目前還沒有廣泛應用到各礦山企業。

3.6 GIS技術的應用

GIS技術也可以稱之為地理信息技術，主要根據地理空間形成地理模型，在測量的時候可以得到各種類型空間數據信息，便于工作人員掌握實時動態信息，這樣才能從整體上提升測量工作的準確性與合理性。在GIS技術支持下，可以形成更加完善的礦山數字化體系。缺點是GIS測繪技術的應用需其他測量儀器和技術方法的廣泛配合，才能獲取高精度的地理信息成果資料。

4 結語

綜上所述，在礦山資源量管理工作中的每一種測繪技術方法，都有各自的優缺點。作為測繪工作的技術和管理人員，要積極總結經驗，注重引進先進的測繪儀器和技術方法，保證礦山測繪工作水平實現提升，并應結合不同的礦區地理環境和各自特點有針對性的加以應用，揚長避短，盡可能將上述測繪方法有機地結合起來，制定相互配合，合理有效的施測方法。爭取在礦山資源儲量管理工作中發揮各自的優勢，取得良好的應用效果。