礦坑測繪數字化運用思考

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摘要:根據在鋁土礦露天礦山多年的測量工作經驗以及對數字化測繪的認識,就露天采場數字化成圖過程中的最佳作業方法以及影響成圖質量的主要原因談一些個人體會以供探討。

關鍵詞:露天采場;數字化測繪

1根據鋁土礦露天采場的特點選擇最佳外業作業方法

河南省鄭州地區鋁土礦礦體大多呈雞窩狀,礦體較小且呈零星分布,所以在地質資料編制時將已探明的鋁土礦礦床又分成為各個礦段。筆者所在單位礦權內涉及十幾個礦區,礦區內的不同礦段按生產部署又分成若干個采場面積很小的采掘系統,且每月月底要提交生產進度圖和計算剝采量。在這種情況下,只有選擇高效、適當的測量方法才能確保采礦生產的計劃編排和統計、結算工作。

1.1特殊情況下測站點的布設

正常情況下,大型采場周圍都會布設很多的測站點,架好儀器便可以施測,這里就不再復述;而筆者所在單位95%的采場面積較小,有時因生產進度過快,使布設在采場周邊的測站點遭到破壞。從較遠的礦區控制網引測會浪費很多外業作業時間,這勢必影響測量工作效率。筆者所采用的方法是:在需要的地點先行設置測站,以自定義坐標系施測,同時派遣作業員到上一級兩個控制點上架設鏡站并予以觀測,內業時采用南方CASS7.0測站糾正功能對圖形進行平面修正,高程改正使用批量修改坐標數據功能,并對修改過的數據重新生成數據文件。由于全站儀測量精度很高,所以這個方法在實踐過程中非常實用。

1.2全站儀模式的設置

數字化測圖是采用全站儀直接測取碎部點坐標和高程,計算機編輯成圖的技術方法。作業時可設置模式為編碼方法和無碼方法,編碼方法在記錄測量數據時必須按碎部點的類型及相互間的幾何關系輸入特征編碼,作業員不僅要熟記各種編碼,同時為了正確輸入編碼,還需要測站與鏡站間保持時時的聯系,以確保信息的準確,因此作業速度較慢,尤其當采場地形復雜、通視困難,例如對凹槽形有折彎的出入溝的測量是不連續的,一般需要經過若干測站的觀測才能完成,再加上采場中采掘、運輸設備所產生的噪音,粉塵等環境影響,增大了作業難度,人為出錯幾率增加而影響到成圖質量,使之不能夠準確表達采場的實際狀況。無碼作業則不需要輸入任何編碼,代之以繪制草圖記錄所測點位及相鄰關系。測站與鏡站間聯系較少,測站照準目標操作儀器測取數據后,只需向鏡站報告碎部點號就可以了,讓具有平板測圖知識的作業員隨鏡站現場繪制草圖便可。如采用無反射棱鏡全站儀測量時還應注意以下幾個問題:

(1)目標與其背景之間的反差很小,當反射信號很弱時,測量誤差會增大。

(2)目標附近的其他物體表面會影響到測量結果。

(3)在視準線附近不應有其他帶色的光或反射物,不管在目標的前方或后方。

(4)測量光亮或潮濕的表面或是表面的邊沿、拐角要考慮到激光點的尺寸、瞄準位置、瞄準角度等因素。

(5)儀器和目標點間有物體或行人時應等物體通過后再進行測量。

2淡化比例尺概念,滿足各種用圖要求

礦山采場規劃設計、月生產計劃編排和實際生產進度、月剝采量計算等因用圖目的的不同而大致分為1:10000、1:2000和1:500比例尺的圖件,傳統的平板儀測圖由于一定圖幅內地形符號的負載及表現能力的局限,不得已分為各種比例尺。各種比例尺地圖不光細致程度不同,所要求的精度也不同。相互間很難轉換,需要不同比例尺圖件時,往往要重復測繪。而數字化測圖雖然也分比例尺,但主要是用來定義繪圖輸出時點狀符號大小及線狀符號(斜坡、坎等)間隔寬窄。在測繪不同比例尺數字地圖時,除細致程度沿用平板測圖的要求外,精度并無差別。由于數字化地圖不同地物、地形類別分圖層存儲,無級縮放顯示,并且具有編輯方便,地圖符號負載量限制相對較小,測量數據可反復多次利用的特性。所以實際上說,數字化地圖比例尺的概念僅限于細致程度的差異。所以數字化測圖時應一次性顧及到各種用途的需要,而盡可能的按大比例尺的技術要求去做。

3影響測繪精度的主要因素

平板測圖精度的質量取決于兩個方面,測量誤差和描述誤差。數字化測繪采用測距儀測距精度很高(通過對大量礦區各級控制網的平差結果來看,很容易達到測距相對中誤差≤1/30000的主要技術要求),又沒有展點誤差。測量、數據傳輸、計都是自動進行,實際上碎部點都已達到露采礦山對圖根點的技術要求,測量誤差可忽略不計。因而測量成果的質量取決于描述誤差的大小,也就是立鏡位置的選擇恰當與否和有無編輯錯誤。前者將造成地物細部表達不真實,地性線位移,例如采場工作面坡腳位置大多有礦石或基巖殘留,造成一定的三角量而無法直接立鏡施測,如作業員不能按實際情況加以取舍,將影響生產設計編排和計算土石方量的精確性。后者主要在于記錄、編輯出現錯誤。它將引起地形、地物與實際情況明顯不符,嚴重影響測量成果的使用。所以作為檢驗成果質量的一道重要工序,數字化測圖完成后繪圖輸出、實地較核必不可少。

參考文獻

[1]中國礦業學院測量教研室.礦山測量學(下冊)[M].北京:煤炭工業出版社,1979.

[2]南方測繪儀器有限公司.數字化地形地籍成圖系統7.0用戶手冊[M].廣州:南方測繪儀器有限公司,2006.