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摘要 :矿山测量质量直接影响矿山开采的效率和安 全性。准确的测量结果可以帮助确定矿石储量、开采路 线、爆破参数等重要信息,从而提高矿石回收率,降低开 采成本,同时后期矿山采掘工程质量、施工安全性对于前 期该质量测量有着极强的依赖性。本文从矿山测量质量影 响因素以及质量控制对策开展阐述,从而有效指导阅读 者、相关单位开展规范、精准矿山测量,为矿山后期开采 施工提供坚实技术支持。
关键词 :矿山测量,影响因素,测量人员,支导末,端点位,控制对策
矿山测量的目的是为获取有关矿山地理和地形特征 的准确信息,以便进行矿产资源的勘探、开采和管理。通 过矿山测量,可以确定矿床的大小、形状、深度和倾角等 重要参数,帮助确定最佳的采矿方法和开采布局。此外, 矿山测量还可以用于绘制矿区的地形图和平面图,帮助进 行矿山设计和规划,而测量数据和图纸的生成也为矿山工 程施工和设备布置提供了基础。故而,积极探索矿山测量 质量影响因素,并制定行之有效的质量控制措施,对于矿 山生产效率、安全生产均有着至关重要的意义。
1 矿山测量质量重要性分析
矿山测量在矿产资源的勘探、开采和管理中担任重要 角色,其质量直接关系到矿山开采效率、安全和稳定运营 等多个方面。
首先,高质量的矿山测量可以保证矿产资源勘探工作 的精度和效率。通过矿山测量,可以确定矿床大小、形状、 深度和倾角等重要参数,以及矿体储量的大小和分布情 况,这些数据是进行矿床资源计算和优化矿床开采方案的 必要依据。若矿床测量数据质量较低,则后期采矿方案设 计和矿床储量评估等工作中,产生的误差会对采矿效益和 资源利用造成不良影响。
其次,矿山开采过程中,准确的测量数据可以帮助矿 山工程勘察和规划。在矿山设计和规划阶段中,矿山测量 承担着帮助勘察人员制定更加全面和合理的矿山规划方 案,以确保开采过程在经济、安全和环保方面达到最佳效 果和效益。例如,通过准确的矿山测量来确定矿体的边界 和各部分的形状、大小和倾向等特征,以帮助制定良好的采矿方案, 避免矿山采矿过程中的偏离和浪费。
再次,矿山测量对矿山开采过程的监控非常重要。高 质量矿山测量数据可以帮助矿建公司检测矿山的变形和 沉降情况,以预测潜在的地质灾害风险,确保矿山的安全 和稳定运营。
最后,高质量的矿山测量可以确保矿山经营、生产的 合规性和合法性。在许多国家和地区,涉及矿山利用和资 源管理的法律法规越来越严格, 矿建公司和矿业企业必须 确保矿山的测量和勘探数据的质量和真实性。因此,保证 测量质量可以使矿山的经营者在土地使用、采矿权和矿业 许可证等方面的申请和审批中, 更加顺利地获得政策和市 场认可。
2 矿山测量质量影响因素
2.1 测量人员因素
测量人员因素之下,影响矿山测量质量的因素可分为 自身水平、测量视角、测量角度。首先,测量人员的水平 是影响测量质量的重要因素, 包括测量工具使用的熟练程 度、测量技巧和处理测量数据的能力。如果测量人员缺乏 专业知识和实践经验,可能会导致不准确、不稳定的测量 结果, 在测量调查和工程设计等方面带来误差和影响。
其次,视角是衡量人眼观察测量目标位置的大小和方 向的角度。如在水平测量中,视角通常被定义为从测量人 的眼睛到测量目标之间水平线夹角大小。如果视角太小, 会导致读数不准确,如在地形测量时,需要尽量减少目标 与仪器之间的限制因素,选择合适的位置和姿态,确保视 角充足, 从而提高测量精度。
最后,测量后角度是指测量仪器与水平面的夹角或两 个测量点间直线的夹角等, 测量角度的准确度对测量结果 的精度和稳定性影响较大。在测量过程中,需要特别注意 排除仰角和侧偏等错误问题,避免角度测量的误差,从而 提高测量精度。
2.2 支导末端点位误差
支导末端点位误差指的是通过在地面上制定的支导标 记将地面域连接到地下坐标系之下所引起的误差,这种误 差的影响主要体现在测量的位置和定位精度上。如果末端 点位误差得不到有效的控制,将会对矿山测量的结果产生相当的不利影响, 甚至对开采和管理决策导致错误的判断。
末端点位误差的产生主要是由以下几个方面的因素 所引起。其一,测量仪器装置错误。测量仪器装置不当, 不仅会影响测量的准确性,更会导致误差的产生。其二, 测量点选取不当由于测量点的位置和选取不当, 或选择不 清楚,将极大程度增加了测量误差的发生概率。其三,设 备质量不佳。设备质量不佳可能导致仪器的测量精度不够 高。例如,测距仪的测量误差增大,测角仪度盘或传感器 的精度不稳定等。
2.3 现场环境因素
对于矿山测量质量造成影响的现场环境因素,主要集 中于支撑条件、温度变化、大气湿度、风力与振动、灰尘 杂物、光纤条件以及电磁干扰。
其一,矿山测量阶段,若支导的支撑条件不稳定,例 如,地面不平或者支导周围存在松动的土壤、岩石等,会 导致支导的位置发生变化,从而造成测量误差的增加。其 二,温度的变化可能会导致测量仪器的膨胀或收缩,从而 影响仪器的精度和稳定性。特别是在对支导末端进行测量 时,温度变化会使测量产生较大的误差。其三,大气湿度 的变化可能会导致测量仪器发生损坏或腐蚀,进而降低仪 器的测量精度和寿命。其四,强风和地面震动可能会对测 量仪器和设备产生振动, 导致测量的不稳定性和精度降低。 其五, 矿山测量期间, 现场环境中常常存在灰尘、碎石等杂 物,它们会沉积在测量设备和传感器上,导致测量的误差 增加。其六,测量阶段若现场光线条件不良,例如,太阳光 线过强或者存在强烈的反射或折射,可能导致测量难度增 加,测量数据的准确性降低。其七,矿山测量期间,现场经 常会存在各种电子设备和电磁干扰源,这些干扰可能会干 扰测量仪器的正常工作, 从而导致测量数据的不准确。
2.4 待测量对象特性与状况
矿山测量质量的影响因素不仅与设备、环境等因素相 关,也同待测量对象的特性与状况有着直接关联。待测量 对象的形状、位置、隐含缺陷、材料性质、表面状况等因 素都会影响测量精度。测量阶段,金属的热膨胀系数以及 颜色、纹理等都会影响测量的结果。
3 矿山测量质量控制对策
3.1 加强落实矿山测量规范
针对矿山测量人员视角下人员自身水平、测量视角、 测量角度对矿山测量质量造成的影响, 为有效落实矿山测 量规范。
首先,应加强人员测量技术水平的管理。其一。优化 测量队伍,在招聘测量人员期间,应确保测量人员有一定的测量经验,能够熟练掌握各项测量技术,同时具备极高 的责任心。为此,可适当增加测量人员数量,引入并培训 年轻人扩大队伍,缓解因人员调整所带来的影响,同时也 有效防止单点故障的发生。其二,矿建企业应通过内外部 培训,将测量新技术、新方法传递到测量队伍内部,提高 员工专业技能和实践操作能力, 并使其基于培训更广泛地 建立起测量客观的认知和理解, 增强员工的专业素质和服 务意识。其三,矿建公司应定期对测量员工技术考核,以 检查和总结测量精度, 及时调整和补充员工技术的薄弱环 节,确保测量数据的精度、稳定性。
其次,矿山测量期间,矿建单位要求测量人员严格遵 循正确的测量视角规范。其一,在测量目标时,必须保证 视角尽量稳定,特别是在极端、较低和较暗的工作条件 下,并建议使用三脚架、调整台和防晃臂等先进工具或工 艺。其二,在视角调整中,建议避免树木、土块或其他成 分物体遮挡视线。特别是在高山、峡谷、丛林和水库等地 区,应注意避免目标视线被物体遮挡影响测量数据精度。 其三,密集雾气、强风、高低起伏和废弃物等因素可能影 响测量的视角,并可能导致测量准则的数据不准确。在此 环境下测量前,要求测量员工严格遵守相关的测量规定, 结合不同情况选择适宜的测量视角。
最后,在使用测量仪器时,应正确调整仪器的角度, 以确保测量数据的精度和稳定性。一方面,技术人员应熟 悉并掌握各种测量仪器及其技术参数、精确度。另一方 面,测量阶段, 需保证设备水平安装于地面之上。
3.2 加强测量仪器设备管理
首先,正确设置测量仪器为至关重要环节,对于正确 率和精度的提升起到非常大的作用。其一,测量队伍应确 保使用高精度仪器,例如,定向钻等精密仪器,这些设备 在测量中可以保证精度的稳定性。其二,正确遵循说明书 设置仪器,包括全站仪、电子经纬仪、测距仪、激光指向 仪以及挂罗盘等, 矿建单位需加强测量人员职业规范性培 养,确保其严格遵照说明书开展作业。其三,在使用仪器 进行测量时,需要保持仪器的稳定状态,例如,稳定的井 架平台或者辅助支撑装置。
其次,对于矿山测量点选择,测量人员应需要根据实 际情况进行测量点合理确认。其一,根据支导末端性质和 形状、走向所在位置、地面覆盖物等实际情况,选择适当 的测量点。其二,测量队伍应分配不同测量人员开展相互 独立测量,即采用不同测量点相互独立的方法,从而提高 支导末端点位测量的精度。其三,完成测量后,应对采集 到的测量数据进行严格的处理,计算出平均间距和精度, 并及时做好测量数据的稳定性验证。
最后,矿建单位应定期进行设备的更新,随着科技的 不断发展,测量仪器设备的精度和稳定性不断提高。定期 更新设备,以适应新的技术和要求,可以保证测量过程中 的准确性和可靠性,及时更换老旧或出现故障的设备,亦 可以降低测量误差, 并提高工作效率。
3.3 加强测量前环境管理
为有效避免现场环境对矿山测量质量造成不利影响, 可采取如下措施针对各类环境因素进行有效管理。
3.3.1 支撑条件管理
(1)安排测量人员测前对现场支导支撑条件进行巡 检,确保支撑条件的平整和稳定。
(2)对于不稳定的支导,应及时进行调整或更换,保 证支导位置的准确性。
(3)要求测量单位对长期使用的支导开展防腐、防锈、 防晒等维护措施, 延长支导的使用寿命。
3.3.2 现场温度管理
(1)在测量前进行温度校正,充分排除温度变化对仪 器的影响。
(2)在使用仪器前,应确保仪器温度稳定,并将其放 置在一个稳定温度的环境中。
(3)对于长期在高温环境下使用的设备,要求测量单 位采取适当措施降低设备的温度,例如,设置降温桩或将 设备放置在阴凉的环境中。
3.3.3 大气湿度管理
(1)要求测量人员使用防潮、防腐、防锈的测量设备 和传感器, 并在使用前充分排除水气影响。
(2)使用防潮箱或者干燥剂对测量设备和传感器进行 保护, 保证设备在干燥的环境中运行。
(3)在大气湿度高的情况下,测量人员应尽量选用气 体传感器等不受潮气影响的测量设备。
3.3.4 风力和震动
(1)要求测量人员在测量现场设置防护措施,例如, 设置遮荫网、防护墙等, 减少大风对测量设备的影响。
(2)要求测量人员使用三脚架等稳定性较高的设备, 增加设备稳定性。
(3)在仪器使用前,严格检查周边环境是否存在强震 动源, 根据情况选择相应的操作方式进行测量。
3.3.5 灰尘和杂物管理
(1)在安装测量设备前,安排工作人员及时清理测量 区域的灰尘、杂物 ;使用防尘罩等隔离设备,保证设备不 受污染。
(2)安排技术人员定期对测量仪器和传感器进行定期 维护和清洗,保证设备与传感器清洁度,提高测量设备的稳定性和精度。
3.3.6 光线条件管理
(1)在进行测量前, 安排技术人员评估现场光照强度, 并确定合适的测量时段。
(2)安装光线隔离器、反光板等设备,避免光线过强 或反射、折射过强。
3.3.7 电磁干扰
(1)在仪器选择方面,矿建公司应考虑电磁干扰的因 素,选择抗电磁干扰性能较强设备。抗干扰能力较强的设 备通常具有良好的屏蔽和滤波功能, 可以有效降低电磁干 扰对测量结果的影响。
(2)要求测量人员选择在电磁干扰弱的区域进行测 量,或者设置防护措施和屏蔽设备,尽量避免电磁干扰的 影响。
3.4 加强待测量对象预处理
加强待测量对象的预处理,是有效提升矿山测量质量 的关键手段。
首先,矿建企业应要求测量单位合理评估待测量对象 的特性。在进行测量之前,需要对待测量对象的特性进行 全面、深入的了解。不同类型的待测量对象可能对应不同 的测量方法、仪器和参数,因此了解物体特性是选择测量 方式和仪器的基础。
其次,加强对待测量对象的完整性检查。在准备进行 矿山测量之前,要对待测量对象进行彻底检查。不同的待 测量对象有可能存在各种不同的问题或隐患,如裂痕、变 形、疏松等。这些问题有可能会对探头的接触和测量精度 产生负面影响。如果事先未彻底检查待测量对象,将会严 重影响测量结果的准确性。
最后,测量单位应正确处理待测量对象的表面状况。 不同的表面处理方法包括干沙喷磨、腐蚀酸洗、抛光研磨 等,针对不同的待测量对象需要选择合适的表面处理方 法。在表面处理的过程中,也需注意对待测量对象表面的 保护。
4 结语
尽管在矿业发展与生产过程中,矿山测量仅是基础性 工作, 但这一工作的质量却直接影响着后续矿山开采效率 与安全性,在借鉴本文研究成果基础上,矿建企业应进一 步提升对矿山测量的重视程度, 并在后期矿山测量工作中 探索如何将更多先进技术、管理理论应用于矿山测量作业 中,从而进一步促进测量质量的提升,为矿建企业客观经 济效益、社会效益的获取奠定优秀技术基础。
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