露天矿采场测量方法的选择与应用

1、露天矿采场测量方法的选择与应用露天矿测量是在露天矿的设计和开采阶段，为指导和监督露天矿 的剥离、开采等而进行的一系列测量工作。主要包括线路测量、采场 测量、爆破测量、排土场测量、露天矿碎部测量以及绘制各种矿山 测量图。1露天矿采场项目中测量工作的内容(1)矿山测量工作的首要任务是建立矿区控制测量系统，即矿 区控制测量网，它是矿区各点测量系统的基础。布网一般和国家控制 网相联系，如果尚不具备条件时，可布设独立的平而控制网和水准网。 其次是的基础上，建立近井点或采区限制点，建立各中段(坑口)、 各采区的系统测量以及坑内外联系测量。(2)后方交会计算。后方交 会是工作控制测量定位方法的一种，就是测设

2、时在待定点上向3个己 知控制点方向观测两个水平角，从而计算待定点的坐标。2露天矿采场测量方法的应用(1)传统仪器测量方法。通过传统的经纬仪、水准仪和平板仪 对矿山测量中的各要素进行实测，此种方法工作量大、耗时、费力， 根木无法满足现代矿山对测量工作的要求，在具体测绘工作中已基本 不用。(2) GPS测量方法。常规GPS测量，无论是静态、快速静态， 还是动态测量，都具有定位精度高，测站之间不需要通视，不受气候 条件限制，操作简便的优点。但所提供的高精度三维坐标都需要事后 解算处理才能获得，不能实时获得被测点的精确点位坐标和点位精度。 还受矿区地形和高大建筑物，电磁信号干扰较大。因此，常规GPS测

3、 量方法适合高精度的矿山控制测量，而不适合矿山要素的测量。3全站仪自由设站观测法的应用(1)众所周知，露天矿采矿场的四周现场是随着采剥工程的推 进而变化的，这样就给露天矿采矿场的测量控制点的保护带来一定的 困难，而测量工作要随着采剥工程的推进而跟进，这样全站仪自由设 站法就有建立测量控制点的优势；在开始采矿以前，在露天矿采矿场 的四周建立基木测量控制网（相当于三、四等三角网和三、四等水准 网），其目的就是使整个的露天矿山测量有机地联系起来，便于工作 上的全而部署。然后，在露天矿场的平台上，根据生产的需要布设工 作控制点，并以此为依据进行露天矿的碎部测量，验收测量、爆破工 程测量以及其他各种各样

4、的测量工作。（2）从露天矿的兴建的时期, 都要妥善地保存好基木控制网点，使它不受破坏，尽管基木控制网点 的精度很高，但是，它的网点密度不足，难以满足露天开采过程对测 量的要求。为了跟进采场掘进、施工放样，便需要不断的补设工作控 制点。所以对工作控制点的位置往往只考虑工作方便和保证一定的测 量精度。而不必考虑能否长期保存。这样，全站仪自由设站法建立工 作控制点在露天矿跟进采场掘进、施工放样生产中，就具有方便、灵 活、快捷的优势。在露天矿的采场中，根据现场需要，以露天矿采矿 场四周建立基木的测量控制网为依，选好测站位置，就近架设全站仪。 全站仪在点架设仪器，然后在通视的控制点上依次安置棱镜，全站仪

5、 调用自由设站法程序，依次精确照准3个棱镜目标以上，即可得到点 的坐标和高程。4三维激光扫描技术三维激光扫描技术是近年发展迅速的一种新技术。三维激光扫描 仪采用非接触式高速激光测量方式，在复杂的现场和空间对被测物体 进行快速扫描测量，直接获得激光点所接触的物体表面的水平方向、 天顶距、斜距和反射强度，自动存储并计算，获得点云数据。点云数 据经过计算机处理后，快速重构出被测物体的三维模型及线、而、体、 空间等各种制图数据，如果矿山做过控制测量，就可以和矿山坐标系 结合在一起。（1）非接触测量。三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方 式进行测量，无需反射棱镜，对扫描目标物体不需进行任何表而处理,

6、直接采集物体表而的三维数据，所采集的数据完全真实可靠。可以用 于解决危险目标、环境及人员难以到达的情况，具有传统测量方式难 以完成的技术优势。（2）数据采样率高。目前，采用脉冲激光或时间 激光的三维激光扫描仪采样点速率可达到数千点/秒，而采用相位激 光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。（3）主动 发射扫描光源。三维激光扫描技术采用主动发射扫描光源（激光）， 通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息，因此, 在扫描过程中，不受扫描环境的时间和空间的约束。（4）数字化采集， 兼容性好。三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号， 具有全数字特征，易于后期处理及输

7、出。用户界面友好的后处理软件 能够与其他常用软件进行数据交换及共享。（5）可与外置数码相机、 GPS及其他测量仪器配合使用。上述功能大大扩展了三维激光扫描技 术的使用范围，对信息的获取更加全面、准确。外置数码相机的使用， 增强了彩色信息的采集，使扫描获取的目标信息更加全面。GPS定位 系统的应用，使得三维激光扫描技术的应用范围更加广泛，与工程的 结合更加紧密，近一步提高了测量数据的准确性。露天矿山具有特殊 性，露天矿山开采面不规则且凹凸不平，许多地方岩壁陡峭，作业人 员根本无法到达，矿体计算一般采用剖而法、方格网法等方法进行。 传统测量技术缺乏影像数据，不直观，没有与数据相匹配的矿山图像。 管理者只能从数据上来进行判断，不能及时、准确了解矿山的实际开 采状况。不能满足矿山测量的复朵环境条件、不能高效快速地提供适 时丰富的测量数据。应用全数字三维激光扫描技术来开展露天矿山测 量工作，很