open-pit survey
简介
在露天矿生产过程中，为了及时了解生产的进展情况、作业机械的位置、工作平盘要素、矿石的产量和岩石的剥离量，以及配合开沟和爆破工程所进行的测量工作，包括：采场验收测量、技术境界测量、开掘沟道测量和爆破工程测量。
采场验收测量 对采场的生产活动进行的测量工作。包括： 测量采剥工作面的位置并绘制采剥工程平面、断面图，验收采剥面规格质量，计算岩土的剥离量和矿石的采出量。
(1)验收测量的主要对象。采剥阶段的段肩和段脚，阶段平盘上的岩石堆，主要机械的位置，露天矿内的运输线路，地质勘探用的井巷，空巷、火区及水淹区，崩岩及水源，露天矿内的排水设施及泄水井巷，绞车道、栈桥、变电所和车库等的位置，大爆破用的井巷和峒室。
(2)验收测量方法。通常采用极坐标法，即用经纬仪测量水平角，用视距法或光电测距法测量距离。如图1所示，将经纬仪或光电测距仪安于-36平盘上的工作控制点P上，根据基本控制点M定向，然后顺次瞄准立于段肩的1、2、3……和段脚的1′、2′、3′……各点上的视距尺或反射棱镜，测取水平角和距离以确定各测点的位置。在露煤平盘验收时应同时测定地质点的位置，如2、2′、4′、7′、8′等点。
(3)绘图和算量。验收测量的内业工作主要是绘图和算量。绘图包括绘制分阶段采剥工程平面图和断面图。分阶段采剥工程平面图是依据外业所测得数据直接绘制而成，是绘制其它矿图的基础。垂直断面图则是根据平面图转绘而成。验收量用垂直断面法和水平断面法计算。
垂直断面法 当采剥平盘的坡顶线和坡底线较长而且近似直线时使用。一个计算区段的体积用下式计算：
式中S1、S2、S3、…、Sn为按一定间距 (20m或30m)所绘垂直断面图的断面积;l′为采剥起点至第一个断面的距离;l″为第n个断面至采剥终点的距离; l为断面间距。如验收的是矿石，则验收重量Q=VR，R是密度。
水平断面法 当采剥平盘的坡顶线和坡底线形状较复杂而段高较稳定时采用。一个计算区段的采剥体积用下式计算：
式中S1为上平盘验收期内被采剥的面积;S2为下平盘验收期内被采剥的面积;h平均为计算区段内上、下平盘间的平均段高。如验收的是矿石，则验收重量Q=VR，R是密度。
验收量一般以月为单位计算。但验收测量不可能恰好在每月末进行，故当月的全月验收量V月需用下式计算：
V月＝V验+V本-V上
式中V验为由上月验收时间到本月验收时间的验收量;V本为由本月验收时间到本月末的生产统计量;V上为上月验收时间到上月末的生产统计量。如为矿石则为：
Q月＝Q验+Q本-Q上
技术境界测量 技术境界是指露天矿最终境界，滑坡处理境界，干线站场境界，露煤工程境界以及年、季、月的设计计划境界等。境界测量即为在现场标定这些境界的位置。标定时可用极坐标法和断面线法。
极坐标法 如图2a所示，P为一已知工作控制点，1、2、3、4、5为设计给出的境界点，可依据工作控制点和境界点的坐标算出标定数据ai角及平距mi。在P点安置经纬仪，依据算出的标定数据，将各个境界点标设于实地上。
断面线法 如露天矿工作控制网用断面线法测定，可用此法。如图2b所示，10和11均为断面上工作控制点，此时只需计算出或是从图上量出工作控制点10距境界点的距离，即可将境界点在现场标设出来。
开掘沟道测量 在露天矿建设和生产时期，由于剥离、露煤和延伸工程的需要，要开挖出沟、入沟和开段沟。这些沟道的平面位置和坡度都是设计好的，在开挖过程中所进行的测量工作称为开掘沟道测量。
在沟道测量开始前，应具有沟道平面图、沟道纵断面图、沟道横断面图等图纸资料。依据这些资料可以求出沟道中心线的设计方位角和沟道起始点的坐标、各段中心线的设计高程和沟道设计坡度、沟道的宽度和沟道两帮的坡面角等。根据施工方式的不同，沟道开挖可分为沿陡坡开掘出入沟、用上装车方式或用吊斗式电铲开掘沟道以及用爆破法开掘沟道 (图3)。
图1 验收测量
图2 技术境界标定
不论采用何种方式开掘沟道，其测量工作综合起来为： 标定沟道中心线 (点)，如图3a的点3、4，图3b、图3c的点Ⅴ、Ⅵ;标定沟道的肩线(点)，如图3b、图3c的点4、5、6; 标定沟道的高程;沟道开掘以后的验收测量。
爆破工程测量 露天矿爆破工作的质量与炮孔间距、炮孔距坡顶线的距离、阶段高度、最小抵抗线的数值、超钻值、炸药质量和装药量等因素有关，为提供上述参数与爆破区图纸所进行的测量工作。
测量内容为： ①提供爆破区的采掘工程平面图和断面图。②炮孔位置的测定，即将设计图纸上设计好的炮孔位置标定于现场和将钻好的炮孔位置测绘于图上。③爆破区的测量工作，包括：测定爆破区内的坡顶线、坡底线、炮孔位置、孔间距、靠近段肩的炮孔中心距坡顶线的距离和构筑物的位置，爆破区内段肩、段脚、炮孔口的高程测量，测绘通过炮孔中心并垂直于坡顶线的阶段横断面图，测定炮孔深度的孔深测量。④爆破测量的内业工作，包括根据爆破测量的外业成果绘制爆破区的平面图，绘制通过炮孔中心的垂直断面图，确定最小抵抗线和底盘抵抗线的数值，计算爆破量。⑤爆破验收测量，测量的目的是检查和鉴定爆破工作的质量和效果。该项测量是沿爆破前已在地面上固定了的断面线进行，即测定爆破后的段肩、爆堆边界以及爆堆面上特征点的位置和高程。据此可绘制爆破后的垂直断面图，如图4所示。当电铲采掘完后，可测定采堆位置并可计算出爆破区的采出量，用此和预计的爆破量相比较，可以检验爆破工作的效果。
图3 开掘沟道测量
(a)
(b)
图4 爆破验收测量