采場測量

采場測量

采場測量工作對於促進和保證採礦工業安全、經濟、合理和有計畫、按比例地高速度發展,是起著很重要作用的。生產礦山測量是礦山測量中最經常、最大景、延時最長的一項測量工作。它包括從礦山建成投產,直至礦山報廢過程中全部測量工作內容,它與採礦的設計與生產密切相關。

基本介紹

  • 中文名:采場測量
  • 外文名:Stope measure
  • 學科:冶金工程
  • 領域:冶煉
  • 作用:保證採礦工業安全等
  • 內容:礦山建成投產,直至礦山報廢
簡介,測量對象方面的不同,工作條件方面的不同,測量精度分布方面的不同,總結,

簡介

礦山測量工作對於促進和保證採礦工業安全、經濟、合理和有計畫、按比例地高速度發展,是起著很重要作用的。生產礦山測量是礦山測量中最經常、最大景、延時最長的一項測量工作。它包括從礦山建成投產,直至礦山報廢過程中全部測量工作內容,它與採礦的設計與生產密切相關。生產礦山,根據開採形式不同,可分為井下與露天開採兩種,與之相適應的測量內容也有所不同。現分述如下:
井下生產礦山的主要測量工作:
(1)聯繫測量。即將地面的平面與高程系統導入井下,使井上、井下建立統一的平面與高程系統;
(2)井下平面與高程控制測量
(3)巷道施工測量;
(4)采場施工測量;
(5)井下各種礦山測量團的繪製。
露天生產礦山的主要測量工作:
(1)露天礦山的平面與高程控制測量;
(2)露天礦山各種工程測量,如掘構、爆破、道路等;
(3)露天礦山採掘驗收測量;
(4)露天礦山各種圖的繪製。
露大礦的生產,是在采場範圍大、幾何形狀複雜、作業機械多的複雜環境中進行的。在露天礦生產過程中,要及時了解生產的進展情況、各作業機械的作業情況(作業地點、推進度等)、工作平盤寬度、工作線長度和工作幫坡面角等。另外,露天礦每月和年終還要計算有用礦物質出量和岩石剝離量,並向上級部門報告。為此要進行測量工作,這些測量工作統稱為露大礦采剝場驗收測量。為了檢查計畫的執行情況和計算實際采剝比,為了安排和調整生產計畫提供科學依據,驗收測量必須按旬、半月或月進行。
由於礦山測量研究的對象和任務是對於礦山的井筒、巷道、采場、工作面、台階、剖面等定位與描述,因此,它與地形測量相比,在測量對象、工作條件以及精度分布等方面就具有不同的特點。

測量對象方面的不同

礦山測量的對象與地形測量的對象在實質上並無區別,因為都是解決點位的問題。但是,地形測量的對象具有一定的相對穩定性,而礦山測量的對象則在時間與空間上是不斷變化的,測量工作必然受到時間與空間的限制。因此要求礦山測量工作必須跟隨採礦工程的進展而進行。

工作條件方面的不同

井下測量的空間是各種巷道與采場,由於巷道狹窄,加之各種管道、車輛乃至行人、風流等都在其中通過或活動。
因此,必然對測量工作產生干擾或阻礙。此外還有照明條件差,通視困難,因此要求在井下測量時,應儘量避開行人、車輛和管道,採用專門的照明設備和特殊的儀器工具,使之適應這樣的工作條件。甚至需要暫時停產,否則就無法工作。
露天礦山雖然空間大,但是由於采場中運輸緊張、灰塵大,生產台階高,不僅通視困難而且隨著台階的推移,控制點不斷遭到破壞,所以測量方法也要與之相適應。

測量精度分布方面的不同

地面測量,由於空間開闊,可以根據測量工作的原則,進行一次全面布設控制網並進行統一平差。這樣,測區各控制點的精度是基本相同的,同一比例尺圖的精度分布也是均勻的。而在井下測量,只能隨著採掘工程的進展,從無到有,從小到大,逐漸延伸,所以測量精度的分布就不均勻。當然,隨著陀螺經緯儀的使用,這種情況將得到改善。
采場作為礦山生產中最重要的場地,也是礦山測量中的重點區域。采場測量的主要內容是:
(1)根據天井在采淮巷道、采場內建立的控制點來標定采場的位置,測量采場的輪廓並填圖;
(2)采場礦房、礦柱的測量,統計礦石產量和計算損失貧化等;
(3)根據控制點測定炮孔的位置和方向。
采場隨著礦體的埋藏條件和採礦方法不同,其空間形狀、位置以及條件各不相同。因此,測繪方法也因其而異。
一般采場人能進入,測繪方法比較簡單,而有些采場空後形成巨大的空硐,人員無法進入,這就給測繪工作帶來一定困難。
(1)狹窄采場。
當礦床較窄,採用淺孔留礦法開採時,所形成的采中區為狹長形。這時可在兩個天井之間鋪設經緯儀或羅盤儀導線,用支距法上下、左右測量采場的輪廓,即可繪製出采場的平面圖、剖面圖以及縱投影圖等。
(2)寬大采場。
當采場比較寬大時,可採用極坐標法,用經緯儀、羅盤儀或小平板進行測繪。首先通過天井把導線引入采場,在采場適當位置建立控制點。然後依次測量到采場各輪廊特徵點的水平距離和各方向與起始方向間所夾的水平角。由此即可繪製出采場平面圖。
為了正確地統計礦石產量、損失量和貧化,對采後形成的巨大採空區(空硐),也需要進行測繪,這就給測繪工作帶來了許多困難。諸如安全條件極差,空硐高大、寬闊,形狀很不規則等。對此,礦山測量人員作了大量的實驗與研究,提出了不少測繪方法。由於各種方法的適用條件和精度要求限制,所以仍有待於進一步研究與實驗。
(1)角度交匯法。
首先將導線列入硐口,導線點應選在觀測範圍廣而又安全可靠的地方。在導線點兩點各安置—台經緯儀,分別以導線點另外亮點定向。然後,兩台儀器依次觀測空硐輪廓特徵點,測出水平角及豎直角。最後用圖解或計算的辦法得出各輪廓點的位置,由此即可繪製出空硐平面圖。
(2)短基線前方交匯法。
短基線前方交匯法與角度交匯法是相同的,只是由於在空硐邊緣往往不易找到較長的基線而採用的一種交匯方法。
(3)超音波法。
超音波發射器向某一方向發射超音波,在發射時刻的同時開始計時,超音波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超音波接收器收到反射波就立即停止計時。超音波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2。這就是所謂的時間差測距法。
超音波測距的原理是利用超音波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。由此可見,超音波測距原理與雷達原理是一樣的。
測距的公式表示為:L=C×T,式中L為測量的距離長度;C為超音波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。超音波測距主要套用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量,雖然目前的測距量程能達到百米,但測量的精度往往只能達到厘米數量級。

總結

空硐測量方法還有偏心望遠鏡法、調焦測距法、單張象片攝影法、立體攝影法以及光電測距法等。我們相信,隨著科學技術的不斷發展和人們實踐工作經驗的不斷積累,對於礦山的測量工作也會不斷前進的。

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