石 靈,朱生海,丁啟順
(1. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì),青海 西寧 810012; 2. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局七隊(duì),青海 西寧 810000)
礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查測繪基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)及方法分析
石 靈1,朱生海2,丁啟順1
(1. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局八隊(duì),青海 西寧 810012; 2. 青海省有色地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局七隊(duì),青海 西寧 810000)
礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查對于我國整體礦產(chǎn)資源開發(fā)起到關(guān)鍵作用,同時(shí)可以了解基本國情。借助專家論證、專業(yè)調(diào)研、以及實(shí)地考核等,全面分析礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的各個(gè)問題,詳細(xì)的說明了礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查操作過程中使用的辦法和主要依據(jù),為今后各項(xiàng)工作的開展、野外測量任務(wù)的執(zhí)行等提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查;測繪方法;標(biāo)準(zhǔn)研究
當(dāng)今社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展變化,無形之中提升了科學(xué)管礦的基本標(biāo)準(zhǔn),我國礦政體系也需要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,明確指出礦業(yè)的總體形勢。于2008年,我國國土資源部門正式開始進(jìn)行礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查[1],核查的范圍是全國性,開展礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查,了解不同地區(qū)礦業(yè)的分布情況以及分布規(guī)律,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題,并且定期更新數(shù)據(jù)庫的基本信息,可以有效提升礦業(yè)權(quán)的各項(xiàng)管理水平。
礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的主要作用在于提升礦政建設(shè)的基礎(chǔ)管理[2]。礦業(yè)權(quán)管理可以直接的反映各項(xiàng)基本信息,并且制定有效的管理辦法,幫助完成礦山的具體監(jiān)管,為今后礦山資源的合理利用提供依據(jù)。要想保障礦權(quán)人的基本權(quán)益不受威脅,需要對礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效核查,嚴(yán)格遵守基本的規(guī)章制度,對于邊界進(jìn)行劃分,在合理的范圍內(nèi)分析實(shí)際的礦業(yè)權(quán),最終法律才能夠依法保護(hù)探礦人以及采礦人的基本利益。以前基層人員的素質(zhì)及能力有限,對于基本的礦業(yè)知識掌握不全面,自身素質(zhì)水平達(dá)不到要求,就會(huì)造成礦業(yè)管理沒有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),具體的設(shè)置以及管理存在很多不準(zhǔn)確性,相關(guān)的數(shù)據(jù)信息也無法落實(shí)到位,造成了礦業(yè)權(quán)超出范圍、不合理等問題。要想徹底的了解礦業(yè)權(quán)的各個(gè)數(shù)據(jù),需要分析相關(guān)條件,確保國家的礦產(chǎn)資源開發(fā)符合要求,最終礦權(quán)人才不會(huì)受到影響,同時(shí)能夠準(zhǔn)確得出礦業(yè)權(quán)的資源現(xiàn)狀以及總體儲(chǔ)量,了解我國礦產(chǎn)資源的實(shí)際情況。這就是要進(jìn)行礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的主要目的[3]。
我國地大物博、幅員遼闊,不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展存在很大差距,同時(shí)技術(shù)分布范圍受限,開展礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查能夠了解我國的基本國情[4],并且是一項(xiàng)全新的任務(wù),因?yàn)榇饲安]有管理經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),對于技術(shù)性的要求標(biāo)準(zhǔn)又比較高,所以在任務(wù)執(zhí)行過程中,需要考慮的問題有兩點(diǎn):第一,國土資源管理部門使用西安80坐標(biāo)系分析我國礦政管理的相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)整體統(tǒng)一;第二,礦業(yè)權(quán)的邊界劃分應(yīng)該考慮實(shí)際的操作范圍和具體位置,設(shè)定法定范圍[5]。在各項(xiàng)任務(wù)開展之前,使用各種方法以及操作規(guī)范應(yīng)該注意的基本原則是:
1)分析目標(biāo),聚焦核心。國家會(huì)定期的制定具體的工作計(jì)劃,明確指出礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的核心要求,保證位置具體位置和法定的要求大體類似。礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查需要借助不同的方式以及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,最終實(shí)現(xiàn)核心發(fā)展。
2)結(jié)合實(shí)際,解決問題。礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查需要掌握具體情況,了解全面、準(zhǔn)確、完善的礦業(yè)權(quán)信息,借助不同的方法以及管理方式進(jìn)行研究,指明礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查過程中可能會(huì)遇到的問題,應(yīng)該采取怎樣的方式處理。
3)便于操作,利于推廣。礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查屬于大范圍的工作要求,因此礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查需要結(jié)合具體情況進(jìn)行分析,相關(guān)的操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)之后才能順利的開展各項(xiàng)工作。不同地區(qū)使用方法以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不同,因此需要考慮地區(qū)之間的差異性,分析技術(shù)力量水平的高低,研究適用的范圍以及區(qū)域。全國礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查使用的方法以及標(biāo)準(zhǔn)都非常有效,但是不同地區(qū)各項(xiàng)工作要求標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該高于礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查的基本水準(zhǔn)。
4)提升效率,奠定基礎(chǔ)。礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查工作的順利完成,標(biāo)志著我國成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)地測量,對于后續(xù)礦業(yè)管理機(jī)制的設(shè)立提供依據(jù)。
基礎(chǔ)控制測量首先應(yīng)該創(chuàng)建測量控制點(diǎn),之后進(jìn)行實(shí)際工程勘測,為后續(xù)工程的建設(shè)發(fā)展提供依據(jù),確保整個(gè)控制測量的準(zhǔn)確性?;A(chǔ)控制測量主要包含地面控制測量以及地面高程控制測量[6]。
3.1 地面控制測量
1)地面控制網(wǎng)正常情況下使用的均是GPS進(jìn)行鋪設(shè)。邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)等鋪設(shè)的地面控制網(wǎng)能夠多次使用。
2)控制網(wǎng)需要考慮的因素比較多,包含遠(yuǎn)景的布設(shè)和發(fā)展,因此需要在一等平面以及二等平面進(jìn)行假設(shè),保證GPS控制網(wǎng)在國家等級之下進(jìn)行各種鋪設(shè)。
3)技術(shù)控制計(jì)算可以借助測繪局的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,獲得3套基礎(chǔ)坐標(biāo),分別是1954北京坐標(biāo)系、2000坐標(biāo)系成果、以及1980西安坐標(biāo),正常情況下1 500 km2控制點(diǎn)的數(shù)量不應(yīng)該低于3個(gè)。倘若控制坐標(biāo)自身具備坐標(biāo)系,那么外界的邊緣應(yīng)該有3~4個(gè)控制點(diǎn),并且計(jì)算轉(zhuǎn)換的基本參數(shù)信息,成功的把控制點(diǎn)左邊應(yīng)用在西安坐標(biāo)系中。
4)特殊情況:倘若處于國家沒有鋪設(shè)的地區(qū),那么應(yīng)該借助國家一等三角點(diǎn)以及二等三角點(diǎn)開始,進(jìn)行有效的基礎(chǔ)控制。核查對于各個(gè)控制點(diǎn)的要求標(biāo)準(zhǔn)比較高,需要有礦業(yè)權(quán)核查以及礦政管理作為依據(jù)。并且在設(shè)定的范圍內(nèi)進(jìn)行控制基礎(chǔ)的管理,正常的邊長范圍在10 km左右,對應(yīng)的精度標(biāo)準(zhǔn)不能低于1/80 000。
5)礦業(yè)權(quán)管理正常情況下需要有2~3個(gè)控制點(diǎn),范圍比較大或者露天采礦權(quán)需要按照要求適當(dāng)?shù)脑黾涌刂泣c(diǎn),對于一些范圍較小的礦業(yè)權(quán),也可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)?shù)臏p少控制點(diǎn),所有的礦業(yè)權(quán)使用的控制點(diǎn)均為一組。地下采礦權(quán)自身對于精度要求標(biāo)準(zhǔn)比較高,因此控制點(diǎn)的管理需要按照一級精度進(jìn)行管理,最終的誤差應(yīng)該在2 cm的范圍之內(nèi),剩余的采礦權(quán)以及探礦權(quán)不會(huì)進(jìn)行明確的說明。
6)我國關(guān)于網(wǎng)絡(luò)RTK缺乏合理的標(biāo)準(zhǔn),并且相關(guān)的測量任務(wù)應(yīng)該滿足實(shí)際的操作需求,如果出現(xiàn)不合理的情況可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)步補(bǔ)充說明。
7)實(shí)測結(jié)果正常情況下需要有3度帶成果,兩邊的坐標(biāo)共同帶動(dòng)同一成果。使用坐標(biāo)體系不同的,應(yīng)該調(diào)整到1980 西安坐標(biāo)系。
3.2 地面高程控制測量
3.2.1 基本要求
地面高程建設(shè)可以借助水準(zhǔn)測量以及測距高程進(jìn)行創(chuàng)建。地面高程控制網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)該鋪設(shè)成環(huán)形網(wǎng),同時(shí)和平面控制綜合考慮分析。加密的情況下考慮節(jié)點(diǎn)網(wǎng)以及復(fù)合線的具體情況,通常山區(qū)能夠架設(shè)支線水準(zhǔn)。并且不同水準(zhǔn)對于高程出現(xiàn)的誤差都能夠準(zhǔn)確計(jì)算,并且波動(dòng)范圍在2.5 cm上下。
3.2.2 水準(zhǔn)測量
1)水準(zhǔn)測量使用的相關(guān)技術(shù)應(yīng)該按照國家規(guī)定的三、四等水準(zhǔn)進(jìn)行。
水準(zhǔn)計(jì)算出現(xiàn)差值,L則是水準(zhǔn)點(diǎn)之間的路線長度;倘若出現(xiàn)線路閉合,那么L則是水準(zhǔn)線路的總長度。L一般都是以公里進(jìn)行計(jì)算。N代表的是站數(shù)。水準(zhǔn)支線的長度不應(yīng)該超過線路總長的1/3。
2)關(guān)于核查的要求標(biāo)準(zhǔn)并不十分嚴(yán)格,并且水準(zhǔn)也能夠作為高程整體起始點(diǎn)。
3.2.3 測距高程導(dǎo)線
1)礦區(qū)多數(shù)處于山區(qū)地帶,一般使用的是光電測距計(jì)算高程,取代四等水準(zhǔn),并且邊長的范圍在1 km范圍之內(nèi)。高程導(dǎo)線的長度不會(huì)超過四等水準(zhǔn)的總體長度。
2)高差計(jì)算:實(shí)際觀測距離加上常數(shù)之后乘以常熟就是改正高差。
3)特殊情況:倘若一、二、三等水準(zhǔn)點(diǎn)受到損壞,那么最終礦區(qū)非露天的區(qū)域就會(huì)成為核查的主要控制點(diǎn),能夠符合礦政管理的實(shí)際需求,同時(shí)不需要進(jìn)行水準(zhǔn)聯(lián)測,可以借助四等水準(zhǔn)進(jìn)行高程的計(jì)算。精度最低的高程差距應(yīng)該在0.25 m左右,同時(shí)出現(xiàn)2倍誤差則是最大誤差。
4)高差對于地下采礦控制點(diǎn)的管理非常重要,并且不同的方法對于采礦權(quán)的控制標(biāo)準(zhǔn)不同,要求高程精度低于2 cm。
3.3 區(qū)域上無國家大地控制點(diǎn)的基礎(chǔ)測量
倘若測量100公里范圍內(nèi)沒有明確的控制點(diǎn)信息,那么可以在WGS84坐標(biāo)系中說明GPS控制網(wǎng)的具體形態(tài)。選擇具有優(yōu)勢地理位置作為基礎(chǔ),制定3~4個(gè)頂點(diǎn)作為控制點(diǎn),然后進(jìn)行靜態(tài)模式下的穩(wěn)定測量,成功的把WGS84坐標(biāo)系調(diào)整為西安80坐標(biāo)。固定的坐標(biāo)需要上交國家測繪局計(jì)算80坐標(biāo)系的約束平差,并且這種方式多用于西藏、青海等地,并且取得了很大的成效。
3.4 網(wǎng)絡(luò) RTK 的應(yīng)用
網(wǎng)絡(luò)RTK的使用范圍非常廣,同時(shí)國家并沒有設(shè)定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。為了方便測量使用,對于基本的測量規(guī)劃做出分析,并且對于相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)規(guī)劃,確保最終的精度能夠符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。最終獲得的成果是WGS84坐標(biāo)系成果以及2000坐標(biāo)系成果,正常經(jīng)過調(diào)整之后是 1980 西安坐標(biāo)系。
實(shí)地測量涉及到的有地理要素測量以及礦權(quán)人范圍測量。主要涉及到的私立要素有:鐵路、公路、水系、以及居民地等等。
4.1 地表實(shí)物測量
4.1.1 實(shí)測對象
實(shí)測包含的具體對象有:探礦權(quán),負(fù)責(zé)勘察工程的平面分布、位置信息、淺井、探槽等等。露天采礦權(quán),需要考慮開采的工作范圍以及具體形狀,同時(shí)對于測量對象進(jìn)行分析介紹,確保實(shí)際的管理范圍以及形狀要求,測量對象主要管理的是采坑范圍、鉆孔位置、巷道、以及采剝場等等。采剝場范圍的整體計(jì)算,需要按照不同階段、區(qū)域進(jìn)行,最終計(jì)算相關(guān)的坐標(biāo)以及高程。并且對于地?zé)?、二氧化碳等等都具備采礦權(quán),綜合分析說明井位變化。
4.1.2 實(shí)測要求
1)快速靜態(tài) GPS 測量
測區(qū)基線網(wǎng)的管理,多數(shù)使用雙基站法進(jìn)行,并且不同測點(diǎn)都需要有三角形作為輔助,借助兩臺接收機(jī)進(jìn)行具體參照,其中一臺屬于流動(dòng)站。探礦權(quán)規(guī)定的坐標(biāo)誤差范圍低于0.1 m。GPS高程變化則需要考慮基本水準(zhǔn),并且均勻分布在各個(gè)區(qū)域。
2)RTK 測量
RTK 測量通常有兩種管理方式,邊長劃分按照儀器的相關(guān)性能進(jìn)行分析,標(biāo)準(zhǔn)在5 km之內(nèi)。
3)全站儀測量
全站儀通常使用在偏遠(yuǎn)地區(qū)信號不高的地方,能夠準(zhǔn)確的測量相關(guān)高程。全站儀使用之前會(huì)對儀器的參數(shù)等基本信息進(jìn)行計(jì)算。全面的掌握整體的氣象公式,結(jié)合實(shí)際的溫度、氣壓變化進(jìn)行分析,測量出相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),使用全站儀能夠保證整體的精度。
4.2 井下采礦權(quán)實(shí)測
4.2.1 實(shí)測對象
井下采礦涉及到的對象有:井下高程測量、井下平面測量、采掘工程測量、以及井上聯(lián)系測量等等。具體測量對象包含采空區(qū)、井巷系統(tǒng)、以及采區(qū)系統(tǒng)。采空區(qū)主要負(fù)責(zé)的是礦山地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù),不需要進(jìn)行實(shí)地勘探。井巷系統(tǒng)涵蓋的則是主井、巷道、井底車場、以及副井等等。采區(qū)系統(tǒng)主要涵蓋人行道、采區(qū)運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、以及工作面等等。針對并沒有實(shí)施開采的采礦權(quán),需要按照井口的位置進(jìn)行調(diào)整,完成相關(guān)的基本任務(wù),保證工程平面圖以及圖件能夠有效完成,選擇使用的測驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,判斷是否符合相關(guān)要求,同時(shí)不需要進(jìn)行重復(fù)檢驗(yàn)。采掘工程圖中缺乏對采掘過后的信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn),需要進(jìn)行補(bǔ)測。
4.2.2 實(shí)測要求
1)運(yùn)輸巷道測量
開拓工程的石門、硐室、運(yùn)輸巷道、上下山等等均采用的是全站儀進(jìn)行測量,并且相關(guān)的高度以及坐標(biāo)對于寬度的要求水平比較高。針對相關(guān)的礦業(yè)權(quán)巷道分析,正常會(huì)有2~3個(gè)點(diǎn),主要用于計(jì)算梁棚頂部和巷道之間的高度數(shù)值。
2)掘進(jìn)巷道測量
掘進(jìn)巷道的測量需要計(jì)算中線拐點(diǎn)。倘若使用全站儀不能保證各種精度的準(zhǔn)確性,那么應(yīng)該使用低精度的設(shè)備進(jìn)行巷道測量,并且在圖中標(biāo)明巷道的具體位置信息。
3)采面導(dǎo)線測量
導(dǎo)線測量的主要要求是能夠完成巷道以及回采工作的控制點(diǎn)管理,幫助回采相關(guān)平面的位置確定和高程計(jì)算,同時(shí)根據(jù)導(dǎo)線測量的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及平面圖進(jìn)行分析說明。下文具體講述的就是導(dǎo)線測量的具體方式。
選點(diǎn):首先應(yīng)該在巷道的周圍選取對應(yīng)的節(jié)點(diǎn),然后利用樁、鐵定等作為具體標(biāo)志。考慮儀器的懸掛,應(yīng)該借助對角線的原理選取合適的點(diǎn),進(jìn)行連接。兩點(diǎn)之間不應(yīng)該有任何的物品阻攔,并且整個(gè)距離范圍應(yīng)該低于20 m。導(dǎo)線第一點(diǎn)正常是井下的高級控制點(diǎn),倘若存在經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn),那么就需要直接進(jìn)行串聯(lián)。
測定方位:導(dǎo)線磁方位的計(jì)算分析,需要借助掛羅盤儀展開測量,并且使用細(xì)線固定在鐵釘上,使用儀器進(jìn)行測量具體的方向。磁針靜止不動(dòng)之后,應(yīng)該根據(jù)磁針的側(cè)線說明具體的數(shù)值。正常需要測驗(yàn)兩次,并且得出平均數(shù)值。
量距:兩點(diǎn)之間的距離正常使用皮尺計(jì)算,同時(shí)需要精確到cm。距離的計(jì)算需要多次量取,然后計(jì)算平均值。
坡度(高程)測量:使用測斜儀計(jì)算坡度,正常需要把兩點(diǎn)之間的細(xì)繩栓牢,然后逐次在1/3的位置進(jìn)行測量,最終的出斜坡的角度,需要多次測量最終計(jì)算平均數(shù)值,并且把相關(guān)的信息記錄在表中。
量點(diǎn)高:鋼尺主要測量的是小樁和礦層之間的高度。
4.3 特殊礦種采礦權(quán)實(shí)測
1)砂石、粘土礦實(shí)測對于砂石、粘土礦,正常情況下需要考慮實(shí)際情況,并且根據(jù)實(shí)地測量分析說明各項(xiàng)工作。倘若砂石、粘土礦整體的范圍比較松散,就需要在原有的前提下適當(dāng)?shù)恼{(diào)整礦業(yè)權(quán)實(shí)地考察的基本要求,并且分析說明實(shí)際的精度范圍;測區(qū)范圍內(nèi)可以完成54坐標(biāo)以及80坐標(biāo)的調(diào)整,同時(shí)還能夠直接的引入控制點(diǎn)展開分析,具體的平面精度范圍±5 m;高程精度平地±1 m,山地±2 m。借助GPS進(jìn)行比例尺土地的調(diào)查審核,同時(shí)借助GPS分析說明實(shí)際測量情況。
2)海砂、河沙采礦權(quán)實(shí)測對于海砂、河沙采礦權(quán),對于開采工程的具體位置可以忽略不計(jì),之后按照圖標(biāo)上的相關(guān)信息說明各個(gè)拐點(diǎn)的具體情況,并且設(shè)置浮標(biāo)表示相關(guān)內(nèi)容。實(shí)測還能夠利用GPS開展,檢驗(yàn)砂石。粘土礦的核查標(biāo)準(zhǔn)。
3)地?zé)?、礦泉水采礦權(quán)實(shí)測對于地?zé)峋?、礦泉井,判斷井口的具體位置,指明井深程度。條件允許的范圍內(nèi),可以根據(jù)基礎(chǔ)資料計(jì)算平面坐標(biāo)。同時(shí)拐點(diǎn)也需要有標(biāo)樁以及放樣進(jìn)行分析。礦區(qū)的地理要素分析需要考慮的是地物,同時(shí)井的具體位置應(yīng)該明確標(biāo)示,泵房的位置也需要明確說明。
礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查屬于專業(yè)性的工作,同時(shí)適用于我國的任何地方,實(shí)地核查技術(shù)操作方法簡便,基礎(chǔ)的操作人員都需要經(jīng)過培訓(xùn)之后才可以執(zhí)行任務(wù)。文章關(guān)于測繪方法的研究以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定考慮的因素非常多,根據(jù)不用地區(qū)、不同環(huán)境、不同技術(shù)進(jìn)行試點(diǎn)測驗(yàn),最終得出準(zhǔn)確的信息,適用于我國多數(shù)地區(qū)的礦業(yè)權(quán)實(shí)地核查任務(wù)實(shí)施。
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An Analysis on Standard and Method of Surveying and Mapping of Mining Right
SHI Ling1, ZHU Shenghai2, DING Qishun1
(1.EightTeamofQinghaiNonferrousGeologicalExplorationBureau,Xining,Qinghai810012,China;2.SevenTeamofQinghaiNonferrousGeologicalExplorationBureau,Xining,Qinghai810000,China)
The field verification of mining right is an important national survey, which is of great significance to regulate the management of mineral resources exploration and development in China. Based on a large amount of research, including some experts argumentation, we have obtained the basic ideas and requirements of field verification of mining right to expound the application of surveying and mapping field verification of mining right and related standards, as can provide a reference and example for the development of the field work.
Mining right field verification; Surveying and mapping method; Standard research
2017-05-09
石靈(1983-),男,甘肅民樂人,測繪工程師,研究方向:測繪工程,手機(jī):13639757060,E-mail:89422294@qq.com.
F426.1
A
10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.043