基于全站儀的交會(huì)法測(cè)量在露天礦山的應(yīng)用

易羿曲，羅 東

1 工程概況

瑤崗仙鎢礦田是蘊(yùn)藏著黑鎢礦床和白鎢礦床的特大型礦田，資源質(zhì)量優(yōu)，潛在價(jià)值大。公司擁有黑鎢、白鎢兩個(gè)大型礦床資源采礦權(quán)及宜章大根壟礦區(qū)鎢多金屬礦探礦權(quán)。

1.1 交通位置

礦區(qū)環(huán)境優(yōu)美，倚南嶺山脈騎田嶺之東北，東與有“南洞庭”之稱的東江湖毗鄰，風(fēng)景優(yōu)美，氣候宜人，是湘南避暑勝地。礦區(qū)西距京廣線白石渡火車站51km，距宜章縣城60km，東北距資興市區(qū)61km，東南距汝城縣城84km，距廈蓉高速公路17km，交通十分便利。

1.2 礦區(qū)自然概況

礦區(qū)所在區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，溫暖潮濕，降雨充沛。據(jù)宜章縣氣象局城關(guān)氣象站統(tǒng)計(jì)資料，年平均氣溫18.95℃；氣候有變暖趨勢(shì)，霜凍期逐年縮短，最長的為2018年時(shí)的94天，最短的為2012年時(shí)的2天，平均約56天；年平均降雨量1337.8mm，平均每年下雨天數(shù)為152天，但降雨分配不均勻，集中于3月份～8月份；年平均蒸發(fā)量在1490.2mm。區(qū)內(nèi)常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)。

礦區(qū)為陡峻的中高山區(qū)地形，西南方向?yàn)橐欢感鄙狡隆５V山目前開采對(duì)象為黑鎢礦，主要開拓平窿均分布于此山坡上。一般海拔標(biāo)高600m～1500m，最高主峰天鵝峰海拔標(biāo)高1694m，最低侵蝕基準(zhǔn)面垅下溝海拔標(biāo)高300m。區(qū)內(nèi)水系較發(fā)育，屬湘江支流東江水系。

2 礦床地質(zhì)

2.1 礦床地質(zhì)

2.1.1 區(qū)域地質(zhì)和礦區(qū)地質(zhì)

瑤礦礦區(qū)地處湘南揚(yáng)子古陸與華夏古陸之間的南嶺構(gòu)造巖漿帶中東段的北緣，處粵北南北向構(gòu)造帶交叉復(fù)合部位，大地構(gòu)造位置屬華南褶皺系贛湘粵桂褶皺帶的重要組成部分。

礦區(qū)出露地層自老至新為：寒武系云母細(xì)砂巖和板巖互層（∈），泥盆系中下統(tǒng)跳馬澗組砂巖（D2t）、泥盆系中上統(tǒng)佘田橋組、棋子橋組灰?guī)r（D2q+D3s），石炭系下統(tǒng)孟公坳組、石蹬子組灰?guī)r（C1m+C1s），侏羅系良口組礫巖砂巖頁巖（Jl），以及第四系沖積物坡積物（Q4）。其中泥盆系中上統(tǒng)佘田橋組、棋子橋組（D2q+D3s）頁巖灰?guī)r互層，經(jīng)變質(zhì)后形成矽卡巖和板（角）巖，是矽卡巖白鎢礦床主要含礦層位；中下統(tǒng)跳馬澗組（D2t）砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育，是細(xì)脈（浸染）型白鎢礦床賦存層位。

礦區(qū)位于瑤崗仙傾伏短軸背斜的東南翼。斷裂構(gòu)造主要有：NE～SW向斷層，如F10、F11、F7；NWW～SEE向控礦斷層，如F1、F2、F3、F4、F5、F6；NW～SE向成礦后斷層，如F8、F9。礦區(qū)節(jié)理裂隙亦比較發(fā)育。

礦區(qū)花崗巖體沿瑤崗仙背斜軸部侵入，花崗巖與成礦關(guān)系密切。此外還有石英斑巖、輝綠巖，主要呈巖墻、巖床、巖脈產(chǎn)出。

礦區(qū)近礦圍巖蝕變比較發(fā)育，其中與矽卡巖型白鎢礦床關(guān)系密切的蝕變包括：矽卡巖化、大理巖化、角頁巖化、硅化；與砂巖細(xì)脈（浸染）型白鎢礦床關(guān)系密切的蝕變包括：黑云母化、黃鐵礦化、硅化、電氣石化以及褪色作用。

2.1.2 礦石性質(zhì)

白鎢礦是最主要的礦石礦物，在矽卡巖及礦化灰?guī)r中，多以粒狀存在于矽卡巖礦物的間隙中，粒度在0.3cm左右，個(gè)別可達(dá)0.5cm～1cm，少量以浸染狀或細(xì)粒狀分布于矽卡巖中的各類細(xì)脈（白云母～石英細(xì)脈、長石～石英細(xì)脈、螢石細(xì)脈等）內(nèi)；在板巖、角頁巖互層中較少見，通常存在于各類細(xì)脈的非金屬礦物間，粒度一般為0.01mm～0.1mm，多數(shù)在0.05mm。

磁黃鐵礦是原生帶中含量僅次于白鎢礦的金屬礦物，常呈不規(guī)則粒粒狀浸染于矽卡巖中，或者呈塊狀、粗粒狀與石英等礦物組成石英硫化物細(xì)脈穿插于矽卡巖或其他巖石中，與白鎢礦密切共生，粒徑在0.01cm～0.1cm之間。

石榴子石是本區(qū)矽卡巖中分布最廣、含量最多的非金屬礦物，經(jīng)X射線鑒定及折光率測(cè)定屬鈣鋁石榴子石，化學(xué)成分為（CaFeMg）(AlFe2O3SiO2）。

2.1.3 礦體圍巖及夾石

礦體的主要圍巖有矽卡巖、矽卡巖化灰?guī)r、大理巖或大理巖化灰?guī)r、板巖頁巖和砂巖。

矽卡巖巖石堅(jiān)硬，主要礦物有石榴子石、輝石、符山石、少量硅灰石等矽卡巖礦物，其它礦物有石英、云母、方解石、螢石等。圍巖與礦體界線不清，只有通過化驗(yàn)才能分清礦與圍巖。圍巖中金屬礦化普遍，白鎢礦化廣泛存在。

矽卡巖化灰?guī)r或大理巖、大理巖化灰?guī)r，主要成分為方解石（90%左右），局部白云石較多，其它如云母、透閃石、粒矽鎂石、橄欖石、蛇紋石少量，矽卡巖化灰?guī)r中還存在符山石、石榴子石、透輝石、硅灰?guī)r、綠簾石等矽卡巖礦物。礦體與圍巖界線基本清楚，金屬礦化不普遍，白鎢礦含量低。

板巖、角頁巖圍巖中，因部分為砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖、泥灰?guī)r經(jīng)變質(zhì)作用而來，其成分相對(duì)較復(fù)雜，主要成分有黑云母、絹云母和微粒狀石英，板巖中含有少量或微量電氣石、磷灰石、鋯石，這種巖石還因矽卡巖化作用，存在有透輝石、符山石、透閃石、綠泥石、綠簾石等矽卡巖礦物。巖石中一般不含或少含白鎢礦，但往往含有較多的細(xì)脈，在細(xì)脈中含有白鎢礦化或其它金屬礦化。礦體與圍巖界線基本清楚。

砂巖作為圍巖，其主要巖石有絹云母石英砂巖、黑云母石英質(zhì)砂巖、石英質(zhì)砂巖和石英巖，其中存在有薄層透閃石～金云母角頁巖及黑云母石英角頁巖。

3 金屬勘探中全站儀檢測(cè)應(yīng)用技術(shù)的分析

3.1 要求全站儀交會(huì)法測(cè)量中使用的全站儀用于控制測(cè)量，以及水平、垂直和斜角測(cè)量

同時(shí)，可以測(cè)量距離和高度之間的差異進(jìn)行驗(yàn)證和計(jì)算，以及一個(gè)點(diǎn)上每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，該點(diǎn)稱為方程的近似值。在對(duì)整個(gè)臺(tái)站儀表實(shí)施測(cè)試和檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意以下要求：

（1）用于控制測(cè)試的整個(gè)臺(tái)站儀表的精度應(yīng)滿足相應(yīng)控制水平測(cè)試的要求。

（2）測(cè)試前應(yīng)根據(jù)需要對(duì)儀器設(shè)備實(shí)施檢查和校準(zhǔn)；在啟動(dòng)前檢查儀器中的電池?cái)?shù)量。

（3）在這個(gè)范圍內(nèi)，必須使用與測(cè)量儀器相對(duì)應(yīng)的鏡像棱鏡。

（4）天氣、傾角和常數(shù)的自動(dòng)校正功能不能用于確定液體調(diào)節(jié)水平。必須關(guān)閉這些功能，手動(dòng)校正測(cè)量數(shù)據(jù)中的每一點(diǎn)。

（5）測(cè)量前，全面檢查儀器的參數(shù)和條件，如角度、距離、氣壓和溫度單位、間隔模式、棱鏡常數(shù)、水平角和垂直角形狀、雙軸校正等。儀表可以及時(shí)安裝，測(cè)量過程中不會(huì)改變。

（6）觀測(cè)應(yīng)以明確界定和穩(wěn)定的圖像為基礎(chǔ)。如圖像在日出、日落及正午前后模糊或跳動(dòng)，不應(yīng)作為觀測(cè)；在開展觀察以前，必須將儀器設(shè)備冷卻30min，然后才能以與外界溫度基本一致的環(huán)境溫度運(yùn)行。

（7）在觀測(cè)過程中，儀器設(shè)備不應(yīng)直接暴露在陽光下。

（8）在轉(zhuǎn)動(dòng)精密零件時(shí)，必須保證穩(wěn)定性和均勻性；制動(dòng)螺釘不要擰得太緊；應(yīng)盡可能使用錨定裝置螺釘?shù)闹行牟糠?。?dāng)目標(biāo)被精確照明時(shí)，微型螺釘最終必須在螺釘?shù)姆较蛏稀?/p>

（9）觀察期間，儀器氣泡中心的偏差值不應(yīng)高達(dá)網(wǎng)格。當(dāng)偏移值接近極限值時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)結(jié)果之間重置儀器。

（10）應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行觀察。觀察結(jié)果應(yīng)當(dāng)如實(shí)、有序、清晰地記錄。觀察要求和各種公差必須符合規(guī)范的要求。

（11）返工后，檢查所有觀察誤差是否在規(guī)定范圍內(nèi)，以避免所有誤差在觀察范圍內(nèi)，然后立即檢查是否在觀察范圍內(nèi)。

（12）日志用于保存數(shù)據(jù)和出于各種目的手動(dòng)保存數(shù)據(jù)。它是集通用電力、照明、機(jī)械和電力于一體的高科技儀表。測(cè)量水平角、垂直角、距離（對(duì)角線距離、水平距離）和高度差的特殊和繪圖儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀不同，電動(dòng)經(jīng)緯儀用光電探測(cè)器和手動(dòng)光學(xué)千分尺代替了光學(xué)選擇器，具有自動(dòng)登記顯示，簡(jiǎn)化了角度登記過程。之所以稱為全站儀，是因?yàn)樗梢栽趩蝹€(gè)全站儀上同時(shí)執(zhí)行所有測(cè)量。全站儀廣泛應(yīng)用于精密工程、測(cè)量或電壓控制系統(tǒng)，如大型建筑物和地下隧道的建造。一般全站儀的主要區(qū)別在于旋轉(zhuǎn)顯示和讀數(shù)系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)和垂直電子經(jīng)緯儀和垂直讀數(shù)設(shè)備使用相同（符號(hào)旋轉(zhuǎn)）或兩個(gè)類似的旋轉(zhuǎn)和讀數(shù)傳感器來測(cè)量角度分析。根據(jù)角度測(cè)量的準(zhǔn)確性，分配可可。0.1、0.2、0.5、1、2和5等不同等級(jí)。

3.2 全站儀測(cè)量參數(shù)的調(diào)控

3.2.1 全站儀的基本操作和用法

（1）操作步驟如下：測(cè)量前的準(zhǔn)備和電池的安裝（注：測(cè)量前電池必須充滿電）：①把電池放入電池殼后面的導(dǎo)入孔中。②按下電池盒頂部，直到聽到“咔嗒”聲。③按下解鎖按鈕以卸下電池。

（2）儀器的定位。①在實(shí)驗(yàn)中場(chǎng)地上選擇一個(gè)點(diǎn)作為觀測(cè)站，另外兩個(gè)點(diǎn)作為觀測(cè)點(diǎn)。②將全站儀放在適當(dāng)位置，對(duì)齊并調(diào)平。③將棱鏡分別放在兩個(gè)位置。

（3）垂直和水平千分表的設(shè)置。①設(shè)置垂直千分表。松開垂直刻度盤的制動(dòng)按鈕，縱向旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡一個(gè)周期（望遠(yuǎn)鏡地處刻度盤的左側(cè)，當(dāng)透鏡穿過水平面時(shí)），刻度盤的垂直分度已經(jīng)設(shè)置好。然后聽到聲音并顯示一個(gè)垂直的直角。②設(shè)置水平千分表。松開水平制動(dòng)螺釘，旋轉(zhuǎn)360瞄準(zhǔn)部件，水平刻度盤將自動(dòng)設(shè)置。將播放聲音，同時(shí)顯示水平角度。到目前為止，垂直刻度盤和水平刻度盤的指示器已經(jīng)設(shè)置好。注意：每次打開儀器時(shí)，必須重置指示燈。

（4）重點(diǎn)和目標(biāo)。該過程類似于傳統(tǒng)經(jīng)緯儀的過程。消除視差時(shí)要小心，首先檢查屏幕是否處于視差模式，按操作按鈕切換到距離模式。然后瞄準(zhǔn)左邊的A，按英文鍵。在固定的高度水平讀取，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，瞄準(zhǔn)右側(cè)的B并讀取屏幕?？梢允褂孟嗤姆椒ú榭聪鄳?yīng)的磁盤。測(cè)量垂直直角時(shí)水平四邊形被讀取為垂直讀數(shù)。

（5）距離測(cè)量。在更改棱鏡穩(wěn)定性之前，必須將棱鏡常數(shù)插入自動(dòng)調(diào)整測(cè)量距離的設(shè)備中。大氣改善或空氣溫度和大氣壓力的定義因環(huán)境溫度和壓力而異。儀器設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值為15℃和760mg。此時(shí)，0ppm大氣密度是正確的。實(shí)測(cè)時(shí)可輸入溫度和壓力，全站自動(dòng)計(jì)算氣壓修正。（或直接選擇大氣校正值）并調(diào)整測(cè)量結(jié)果。要測(cè)量距離，將光學(xué)棱鏡居中。按空格鍵開始測(cè)量距離。測(cè)距完成后，顯示傾斜度、水平度和高度，HD為水平距離，VD為傾斜度。儀器具有精確測(cè)量模式三種模式。跟蹤模式和測(cè)量模式是應(yīng)用最廣泛的距離測(cè)量方法。測(cè)量時(shí)間約為2.5s，最小測(cè)量單位為1mm。跟蹤模式通常用于在射擊期間跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或連續(xù)范圍。最小顯示通常為1cm，每個(gè)間隔約為0.3cm。測(cè)量模式測(cè)量時(shí)間約為0.7s，測(cè)量距離或坐標(biāo)的最小單位為1cm或1mm。您可以按量程模式按鈕選擇不同的量程模式。需要注意的是，并不是所有的全臺(tái)型都能在測(cè)距時(shí)確定儀器的高度和棱鏡的高度。

（6）坐標(biāo)測(cè)量。程序設(shè)置三維坐標(biāo)測(cè)量場(chǎng)地。確定后視點(diǎn)坐標(biāo)或確定后視點(diǎn)方向的水平讀數(shù)為方位角。設(shè)置全站儀自動(dòng)計(jì)算后視距方向方位時(shí)的后視距點(diǎn)坐標(biāo)，并設(shè)置后視距方向的水平象限讀數(shù)方位。設(shè)置棱鏡常數(shù)。設(shè)定大氣校正值或空氣和壓力溫度。測(cè)量儀器高度和棱鏡高度，并將其插入整個(gè)臺(tái)站儀器。將目標(biāo)指向棱鏡，然后按坐標(biāo)按鈕。整個(gè)臺(tái)站儀器開始測(cè)量范圍，計(jì)算和顯示測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

3.3 交會(huì)法需要解決的問題

（1）前一個(gè)交點(diǎn)必須至少有3個(gè)基點(diǎn)，如果前一個(gè)交點(diǎn)使用了2個(gè)基點(diǎn)，則使用少于4個(gè)基點(diǎn)。審查了兩項(xiàng)或多項(xiàng)獨(dú)立調(diào)查。

（2）下一段橫截面的角度應(yīng)為30°以上150°以下。

（3）如果你使用3個(gè)基本點(diǎn)進(jìn)行偏差，匯合點(diǎn)是：用三個(gè)已知點(diǎn)制作一個(gè)三角形。避免約會(huì)該點(diǎn)接近三個(gè)已知點(diǎn)的圓。

（4）對(duì)于橫截面，通常需要分別計(jì)算兩個(gè)坐標(biāo)。兩組如果坐標(biāo)距離不超過0.4m，數(shù)學(xué)表明：計(jì)算的結(jié)果。

3.4 交會(huì)法測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)

（1）在露天礦建設(shè)過程中，隨著開挖、開挖場(chǎng)地和土方工程的發(fā)展，第四類GPS監(jiān)控器在施工開始之前就安裝好了，很快就丟失了，剩下的很少。問題沒有解決。直接指令在使用，正是這些圍繞礦山的永久性開發(fā)得到充分利用，價(jià)格實(shí)惠，穩(wěn)定可靠，易于長期使用。

（2）充分利用全站儀的優(yōu)越性優(yōu)勢(shì)。沒有外接GPS設(shè)備，衛(wèi)星監(jiān)控?cái)?shù)量不足，該設(shè)備依舊可以作為一個(gè)硬性的支撐力量。此外。由于GPSRTK技術(shù)配套的設(shè)備價(jià)格接近天價(jià)，因此工地上大多數(shù)使用全站儀，交會(huì)法進(jìn)一步被人們使用。

（3）前方交會(huì)測(cè)得的控制點(diǎn)大多數(shù)都會(huì)被安置在地勢(shì)高的地方，通常視野良好，全站儀自由設(shè)站具有簡(jiǎn)便快捷，相對(duì)于全站儀普通建站使用人工對(duì)點(diǎn)的過程，大大提高了效率。

4 鎢礦測(cè)量過程中對(duì)全站儀測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 工程放樣測(cè)量

工程放樣測(cè)量在工程度量中的作用很重要。通過使用總量，可以準(zhǔn)確測(cè)量項(xiàng)目場(chǎng)地的地理形態(tài)，收集各種數(shù)據(jù)，讓相關(guān)人員深入了解。了解整個(gè)鎢礦的施工環(huán)境和地理位置，可以讓您在鎢礦項(xiàng)目的建設(shè)過程中，在不同地點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于項(xiàng)目的測(cè)量，必須確保項(xiàng)目中的所有參考都基于準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)將作為完成白鎢礦勘探總體工程科學(xué)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的依據(jù)。

4.2 懸垂測(cè)量

在執(zhí)行特定任務(wù)的過程中，復(fù)雜的曲面似乎對(duì)任務(wù)的測(cè)量產(chǎn)生了特定的影響，在測(cè)量過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些不利的情況。這個(gè)規(guī)模不支持對(duì)同一數(shù)據(jù)的科學(xué)采集，特別是在一些大流量的地區(qū)很難完成后端的使用。此時(shí)，公制需要適應(yīng)具體情況。通常情況下，可以通過施加總量來改變棱鏡的位置，一方面可以解決土壤條件帶來的各種問題，另一方面可以提高白鎢礦的測(cè)量精度，以滿足需求。在對(duì)礦山開采項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量時(shí)，無論采用何種測(cè)量技術(shù)、測(cè)量方式和項(xiàng)目的具體條件如何，都應(yīng)鼓勵(lì)條件測(cè)量。地形和各種數(shù)據(jù)的收集。為端到端產(chǎn)品的成功開發(fā)創(chuàng)造了一個(gè)強(qiáng)大的平臺(tái)。

4.3 立井以及平硐的測(cè)量

在礦井的企業(yè)發(fā)展過程中，礦井的勘探以及開采是必不可少的工程項(xiàng)目之一，技術(shù)調(diào)查通常包括一些正在進(jìn)行的調(diào)查文章，以指導(dǎo)后續(xù)調(diào)查。通常情況下是清楚的。據(jù)此，整個(gè)臺(tái)站通常用于測(cè)孔，但實(shí)際地質(zhì)條件惡劣。

4.4 露天鎢礦測(cè)量

測(cè)量露天礦通常對(duì)測(cè)量精度的要求比較高。要使用全站儀測(cè)量技術(shù)，需要執(zhí)行以下操作：選擇不帶棱鏡的測(cè)量模式，以確保資產(chǎn)的準(zhǔn)確性。組織測(cè)量點(diǎn)，遵循測(cè)量程序以確保測(cè)量功能的有效性，并為每個(gè)階段創(chuàng)建匯總測(cè)量系統(tǒng)，以確保測(cè)量數(shù)據(jù)的完整性和組織性。

5 結(jié)語

基于全站儀的交會(huì)法測(cè)量更適合空地復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境，實(shí)踐表明，可持續(xù)安裝在礦區(qū)周圍可以完全作為檢查站的一部分。測(cè)量方法的交叉極大地提高了測(cè)量效率。一種有效測(cè)量露天礦炸藥的方法。金礦的勘測(cè)作為鎢礦企業(yè)建設(shè)和深部礦山勘探的基本職能之一，礦山的計(jì)量是實(shí)現(xiàn)礦山安全高效生產(chǎn)的重要手段?？睖y(cè)措施的準(zhǔn)確性會(huì)在一定程度上影響鎢礦整個(gè)生產(chǎn)的安全，提高準(zhǔn)確性可以有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和礦山的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，測(cè)量技術(shù)的變化不斷產(chǎn)生新的特征，整個(gè)臺(tái)站可以在短時(shí)間內(nèi)獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而為下一步發(fā)現(xiàn)高精度的地形圖提供指導(dǎo)?；诖?，文章以全站為研究對(duì)象，分析其在地上、地下采礦測(cè)量中的應(yīng)用，以促進(jìn)礦石開采規(guī)模化發(fā)展。