東天山白石泉銅鎳礦地表及井下巷道實體測量方法的應用與探索

莫炯生

（西部礦業(yè)集團公司新疆瑞倫礦業(yè)有限責任公司，新疆哈密 839200）

1 概述

1.1 礦區(qū)地質概述

礦區(qū)位于塔里木板塊的兩個Ⅱ級構造單元的交匯處，即以沙泉子深大斷裂為界，西北側為塔里木板塊前緣活動帶，東南側為中天山地塊。礦區(qū)位于中天山地塊內，其出露的地層為一套古老的變質巖系，這些古老基底經歷了多次構造運動，而伴隨著這些構造運動，巖漿活動亦極為活躍，侵入巖大面積展布。成因類型均為與基性－超基性巖有關的銅鎳礦。

1.2 礦山測量

通過對新疆哈密市白石泉銅鎳礦地表及井下地形圖測繪工作。完成E 級GPS 點3 點，測繪1∶2000數(shù)字線劃地形圖，測圖面積2.87 平方千米。水準檢測9.8 公里。井下測繪使用的有自動安平S3 型水準儀一臺、徠卡TCR402UltRa 全站儀一臺。井口、平巷點位測量使用徠卡全站儀，全圓觀測法兩測回觀測，點位精度均滿足要求。高程測量使用的四等水準測量。井下各中段都布有Ⅰ、Ⅱ級導線,導線貫穿井下各中段。井下所有電子圖件的碎部測量資料均由礦山測量技術人員實地采集，經復核無誤后采用CAD軟件與南方CASS 測量成圖軟件繪制。對近井點、井口點、井下運輸巷道、探礦巷道等進行實測，其導線全長閉合差為1/7000，允許閉合差為1/3000，測量人員對收集的各類資料及時進行了分類、登記、整理，根據資料來源及檢查核實情況等分析了資料的可靠性，各類原始資料作者自檢、作業(yè)組之間互檢以及項目負責檢查率均達到了100%。測量精度從各地段測量貫通結果看能夠很好的滿足礦山工作和工程施工的要求。生產坑道測量成果基本可靠，所獲成果對礦山有較好的指導作用。

2 工作內容和工作方法

2.1 聯(lián)系測量

一井定向：根據定向測量要求的精度，井筒裝備和定向水平深度選擇定向的連接方案，本次一井定向是由控制點EK001、EK002、EK004 等3 個E 級GPS點引測，測設好近井點后，采用投點法當采用三角形連接測量時，井上下連接三角形的圖形滿足了以下要求：（1）測設好近井點后，井下中段的工作人員到位，井口按選好的鋼絲位置下放鋼絲，下放鋼絲速度要均勻。鋼絲到位后，中段取得聯(lián)系，將鋼絲置于井筒內，待下面重錘掛好后，固定鋼絲絞車盤，井下掛上重錘在盛液桶中進行穩(wěn)定重錘工作，然后采用信號圈法和井口工作人員進行檢查2 根鋼絲的單獨懸吊情況，檢查每根鋼絲確無碰撞現(xiàn)象后，方可進行測量工作。（2）一井定向兩垂線間距離盡可能的大；井下起始邊大于20米；三角形的銳角r應小于2°；三角形閉合差不允許超過3″。立井導入高程測量作業(yè)方法：將鋼尺纏在絞車上，通過滑輪掛上與鋼尺比長拉力相等的重錘下放至井下，通過電話聯(lián)系，井上下同時用水準儀在鋼尺上讀數(shù)m、b,水準尺上讀數(shù)a、c。井下水準基點高程Hc=Ha+a-(b-m)+c，用不同儀器進行觀測，觀測次數(shù)至少不少于3 次，互差不允許超過3mm,最后取平均值。

2.2 平面、高程及進井控制測量

井下導線測量分為基本控制和采區(qū)控制兩類。本次井下導線根據井下條件采取復測導線，復測導線是將每次測量邊長測量一般采取全站儀光電測距，讀數(shù)至少三次，互差不允許超過±3mm，最后取平均值。

2.3 井下控制測量及碎部測量

本次測量工作井下控制點測量采取極坐標法，角度觀測為一測回，每次角度觀測2C值不超過30″激光測距兩次，兩次讀數(shù)相差不超過5mm，最終取平均值。白石泉礦區(qū)對井下穿脈、沿脈、石門、天井、井下運輸巷道、采掘巷道、采空區(qū)、保留礦柱、礦體頂?shù)装宓裙こ痰钠瘘c、控制點及重要的采樣點，重要的地質界線點施測坐標。測量方法采用極坐標方法進行。施測時采用另一已知方向作檢查，其角差實測與坐標反算之差≤36″，極坐標施測工程點的邊長不超過1.0km。水平角觀測用測角精度為5″的全站儀觀測一個測回，一測回內2C 互差小于13″，邊長測距各觀測一測回（二次讀數(shù)），讀數(shù)差小于5mm。高程測量方法采用水準測量，水準測量將鋼尺垂直懸掛在高程控制點上，另一鋼尺垂直懸掛在未知點，前后視距離大致相等。

碎部測量的目的在于測得井巷的細部輪廓形狀，也就是盡可能的反映出巷道的實際現(xiàn)狀，作為填繪中段平面圖的依據。碎部測量采用極坐標法測繪。用全站儀進行數(shù)據采集，巷道比較規(guī)范的情況下相距5米在巷道兩測進行數(shù)據采集，如果巷道拐彎比較多，相距2米在巷道兩側進行數(shù)據采集。井下所有電子圖件的碎部測量資料均由礦山測量技術人員實地采集，經復核無誤后采用CAD 軟件與南方CASS測量成圖軟件繪制。

白石泉銅鎳礦區(qū)測量工作完成的導線控制點、工程控制點、各類工程測量等，井下導線測量控制點精度不超過15″，采區(qū)導線測量精度不超過30″。測量工作質量均滿足規(guī)范要求。

3 測量成果的檢核

白石泉礦區(qū)豎井掘進完成后為了井下開拓工程生產精度需要進行聯(lián)系測量（一井定向）。本次一井定向測量兩鋼絲間距為1.2 米，因井口小，此為最大距離；鋼絲直徑為1.2 毫米，重砣65 公斤。起始邊間距22 米，三角形銳角r=0°30′40″，井下三角形閉合差為-2.5″。以上成果均符合規(guī)范要求。

測量導線角度觀測至少為兩測回，每次角度觀測2C 互差值不超過20″，距離丈量三次，距離讀數(shù)三次相差不超過3mm,最終取平均值。

工程點測量采取極坐標法，角度觀測為一測回，每次角度觀測2C值不超過30″激光測距兩次，兩次讀數(shù)相差不超過5mm，最終取平均值。

白石泉銅鎳礦區(qū)測量工作觀測所完成的精度指標符合規(guī)范要求。井下導線測量控制點精度不超過13″；采區(qū)導線測量精度不超過25″。

4 結論

為了能夠合理高效的對哈密市白石泉銅鎳礦礦山地下礦產資源進行開采,不僅需要專業(yè)的開采設備,而且還要形成專業(yè)化的井下采掘系統(tǒng),創(chuàng)造更大的經濟效益.在井下巷道貫通測量中,全站儀是必不可少,能夠提高施工效率的同時,縮短施工的周期,加大了生產效率,目前,針對一些大型的礦井建設時,巷道貫通工程,可以進行水平、垂直、傾斜貫通,但是受到了井下環(huán)境的影響,使用傳統(tǒng)的光學經緯儀測量方法,已經無法滿足測量要求,無法對礦山進行精確的測量。因此,采用全站儀成為了重要的首選。本次通過對新疆天目礦業(yè)資源開發(fā)有限公司哈密市白石泉銅鎳礦礦山地表及巷道內測量，以此驗證全站儀測量法對促進礦山資源儲量的合理開發(fā)利用及資源的有效保護的作用值得其他類似礦山借鑒。