GPS在露天礦孔位放樣中的應(yīng)用

李芬芳，尤仁鋒，王 迪

（洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司， 河南洛陽市 471542）

GPS在露天礦孔位放樣中的應(yīng)用

李芬芳，尤仁鋒，王 迪

（洛陽欒川鉬業(yè)集團股份有限公司， 河南洛陽市 471542）

隨著露天礦生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大和高精度測量儀器的使用，長期以來在穿孔爆破中用步量、拉尺的傳統(tǒng)放孔方法逐漸落后，并形成了一定的資源浪費，不符合建設(shè)現(xiàn)代化礦山的客觀要求?；贕PS原理及其內(nèi)部數(shù)據(jù)管理，巧妙地運用文件格式轉(zhuǎn)化，編輯孔位放樣文件，利用GPS實現(xiàn)了露天采場孔位放樣自動化，并在批量化放孔中充分體現(xiàn)了其準(zhǔn)確、快捷的優(yōu)越性。

GPS；應(yīng)用創(chuàng)新；放孔

1 現(xiàn)狀與弊端

（1）現(xiàn)在放孔多用步量、拉尺的方法。此法看似簡單便捷，但每次都需要反復(fù)調(diào)整才能準(zhǔn)確定孔位，費事費力。使用拉尺定孔位，雖然布孔狀況有所改善，速度也有所提高，但是排與排之間不好控制，特別對于場地比較復(fù)雜的布孔區(qū)域，比如場地轉(zhuǎn)彎較多、布孔整齊性不好把握。

（2）實際孔位多與設(shè)計孔位位置不符。由于方法的局限和場地本身的復(fù)雜性，實際孔位和設(shè)計坐標(biāo)出入較大，尤其邊排孔極為突出，從而使最終的收孔孔位圖和穿孔設(shè)計大相徑庭，使穿孔設(shè)計喪失了它本身的價值和指導(dǎo)意義，不利于安全生產(chǎn)，對其后的爆破質(zhì)量也有一定的影響。

（3）平常放探測孔方法是在圖紙上或者電腦上圖解出具體坐標(biāo)，手工輸入GPS電子手簿，然后再進(jìn)行實地放孔。當(dāng)所放孔位較多，使用此方法時手工輸入的數(shù)據(jù)量大大增加，也增大輸入出錯率。

2 使用GPS放孔的具體方法

2.1 現(xiàn)場測量與孔網(wǎng)設(shè)計

場地資料的準(zhǔn)確與否將最終影響到爆破質(zhì)量。如果爆前線位置不夠準(zhǔn)確，很容易產(chǎn)生設(shè)計偏差，出現(xiàn)邊排孔被挖掉的不良現(xiàn)象，而且場地高程對設(shè)計穿孔深度的影響也尤為重要。因此必須認(rèn)真仔細(xì)地對場地進(jìn)行實地測量，使采集數(shù)據(jù)真實地反映出實地特征，滿足穿孔設(shè)計工作的需要。

根據(jù)穿孔區(qū)域的實測地形圖和巖石性質(zhì)、鉆機直徑設(shè)定的孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計孔位孔深。

2.2 生成放樣點庫文件

公司現(xiàn)階段使用的測量儀器是南方GPS靈銳S82RTK系統(tǒng)，手簿野外操作軟件為工程之星2.0，室內(nèi)成圖軟件為南方CASS成圖系統(tǒng)。為方便數(shù)據(jù)采集和管理，工程之星設(shè)置了一系列文件類別，所要生成的點放樣庫文件擴展名為“ptb”，該文件通過下面幾個環(huán)節(jié)生成。

（1）拾取放孔坐標(biāo)。打開南方CASS軟件，按以下步驟操作：

工程應(yīng)用→指定點生成數(shù)據(jù)文件→指定數(shù)據(jù)存儲位置，起文件名→開圓心捕捉→拾取孔位圓心→輸入地物代碼→輸入高程→輸入點號→拾取下一點。其中地物代碼可作選擇性輸入，如該孔是探測孔，可輸入“T”，如是一般孔可以點空格鍵或點鼠標(biāo)右鍵跳過。高程、點號無須輸入，可以點空格鍵或點鼠標(biāo)右鍵直接跳過，拾取完畢后點右鍵結(jié)束，是否保存注記中選“是”。

（2）編輯dat文件。打開已保存的dat文件（測量成果文件），檢查數(shù)據(jù)是否正確。每組數(shù)據(jù)的組成均依次為：點號，地物代碼（屬性），北坐標(biāo)，東坐標(biāo)，高程，如（1，t，5962.365，4952.141，0）。

（3）制作放樣點庫文件。少量點時，可使用逐個修改的方法，直接在打開的dat文件中將數(shù)據(jù)改成（0，點號，北坐標(biāo)，東坐標(biāo)，高程，地物代碼（屬性）），其中第一位GPS設(shè)定的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，數(shù)值必須為0，如上述數(shù)據(jù)可改成（0，1，5962.365，4952.141，0，t）。如果拾取的點位較多，數(shù)據(jù)量變大，使用逐個修改的方法將十分費事費力，而且容易出錯，可采用批量修改的方法。方法1，打開excel，復(fù)制dat文件數(shù)據(jù)，粘貼到excel表格中，在對話框中選使用文本導(dǎo)入向?qū)Вㄏ乱徊剑┰诜指罘栔羞x逗號完成。將地物代碼列作為最后一列，增加0列為第一列。復(fù)制數(shù)據(jù)粘貼到dat文件，點編輯，將空格替換為（，）并保存，修改文件格式為ptb，并檢查數(shù)據(jù)。方法2，直接將dat格式文件的后綴dat改成csv，此時原dat文件的數(shù)據(jù)就可以直接在excel工作表中打開并進(jìn)行編輯。編輯方法同方法一，最終生成所要的ptb文件。完成上述工作后，連接GPS手柄，將修改好的數(shù)據(jù)復(fù)制粘貼到j(luò)ob目錄下的點放樣文件夾中。運行工程之星，找到點放樣，在選取放樣點窗口中點打開，打開點放樣文件夾，找到需要的ptb文件，確定，追加。查看是不是需要的點放樣文件。實地放孔時確保GPS移動站狀態(tài)良好，盡量在固定解狀態(tài)下進(jìn)行放孔，保證孔位質(zhì)量。放好孔位后要采取一定的措施對孔位進(jìn)行標(biāo)識和保護，可以采用傳統(tǒng)的堆石，澆漆的方法，方便快捷，若考慮成孔后鉆機保護問題，可以設(shè)計制作專門的孔識孔蓋。

3 結(jié)束語

GPS放孔位方法具有以下優(yōu)點：

（1）快捷高效，按照常規(guī)方法放孔，每孔要將近2min，若用GPS放孔30s左右就可以完成；

（2）精度高，常規(guī)方法布孔偏差要達(dá)到3～5 cm，GPS可減小到1cm，甚至達(dá)到更高精度；

（3）不受時間、氣象條件限制，常規(guī)測量在霧天、雨天就無法工作，GPS基本不受其影響，可全天候作業(yè)，大大減少測量任務(wù)的時間；

（4）節(jié)省人力，按常規(guī)方法放孔最少需要2人，GPS一個人就可以滿足工作需求。

但是，受場地影響，特別是在設(shè)計孔位較多的情況下，不可能將所有設(shè)計孔位一次布完，一般需要多次布孔，公司現(xiàn)有鉆機7臺，分別位于不同臺階，而公司技術(shù)組僅有GPS移動站1臺，設(shè)備上很難滿足需求。而且在一定程度上加大了對測量人員的技術(shù)要求。此外，公司礦山空區(qū)處理后區(qū)域穿孔困難和不成孔現(xiàn)象嚴(yán)重的實際情況，可能導(dǎo)致用GPS實放孔位不成孔現(xiàn)象，影響了設(shè)計孔位的實際落實，最終還要現(xiàn)場調(diào)整。

［1］袁修孝.GPS輔助空中三角形測量原理與應(yīng)用［M］.北京：測繪出版社，2001：12－13.

［2］葉世榕.GPS非差相位精密單點定位理論與實現(xiàn)［D］.武漢：武漢大學(xué)，2002.

［3］李巧蓮，劉 軍.GPS（RTK）技術(shù)在礦山測量的應(yīng)用［J］.采礦技術(shù)，2006，6（3）：611－613.

［4］劉 亮.RTK技術(shù)在露天礦合理有序開采中的作用［J］.露天采礦技術(shù)，2011（3）.

［5］劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法［M］.北京：科學(xué)出版社，2003.

2011－11－18）

李芬芳（1973－），女，河南欒川人，助理工程師，主要從事礦山技術(shù)工作。