淺談攝影技術在礦山地質環(huán)境動態(tài)監(jiān)測應用-以保亭縣某一礦山為例

淺談攝影技術在礦山地質環(huán)境動態(tài)監(jiān)測應用-以保亭縣某一礦山為例

2.海南國源土地礦產(chǎn)勘測規(guī)劃設計院，海南海口571100Summary：隨著礦物資源開發(fā)和利用的擴大，安全、合理和受管制的采礦活動變得尤為重要。有些礦山在開采過程中被非法開采。利用無人駕駛飛機的高分辨率航空攝影和各種遙感圖像處理技術，并利用提供采礦地點采礦數(shù)據(jù)的視覺資料，研究采礦情況，可以發(fā)現(xiàn)不同礦區(qū)的采礦足跡發(fā)生了變化。本文將通過對于礦山動態(tài)監(jiān)測技術路線進行分析，確保礦山開采時實施有效監(jiān)管，使治理區(qū)按照設計方案要求進行施工。將航空攝影測量技術應用于露天礦山動態(tài)監(jiān)測中，實踐證明該技術具有效率高、成本低、精度高和成圖快的優(yōu)勢，在礦山采邊坡、資源開采、礦山土地資源利用現(xiàn)狀、礦山生態(tài)環(huán)境和礦山復墾現(xiàn)狀等方面的動態(tài)監(jiān)測中具有良好的應用效果。Keys：礦山監(jiān)測；礦產(chǎn)資源；攝影3.礦區(qū)概況3.1交通位置礦區(qū)位于保亭縣新星農場四隊西南(195°方向)約880m處山坡上，礦區(qū)面積81800m2，設計開采標高159.6m至100m，設計生產(chǎn)規(guī)模19.5萬m3/a。礦區(qū)中心地理坐標為109°46＇20.6＂、18°38＇35.9＂，屬新星農場管轄。4.技術分析4.1監(jiān)測測量設備本次運用無人機，搭載大疆精靈鏡頭，鏡頭參數(shù)如圖2。圖2:鏡頭參數(shù)圖(Lensparameterdiagram)4.2特點現(xiàn)代技術在測量運用中數(shù)據(jù)獲取周期短。在客觀條件的影響下衛(wèi)星與常規(guī)航空遙感技術很難將目標區(qū)的遙感數(shù)據(jù)及時有效的獲取到，其中衛(wèi)星在空中的飛行具有一定的計劃性，獲取數(shù)據(jù)具有周期性并且還會受大氣層，尤其是云層的影響，然而常規(guī)航空遙感，在飛行時通常都需要辦理空域申請，采集數(shù)據(jù)時也會受到空軍的制約，有時申請辦理的時間長達一個月，相應的便不能保證數(shù)據(jù)的時效性，這便會對數(shù)據(jù)的使用效率造成嚴重影響，如礦場監(jiān)測。但是，無人機基于是低空飛行，因此空域申請的要求限制不會很大，飛行時只需要注冊結課，為此在天氣良好的情況下，數(shù)據(jù)采集的連續(xù)性和及時性便可以得到充分的保證。第二，數(shù)據(jù)分辨率較高?；跓o人機能夠在1千米以內的低空飛行所攜帶的傳感器分辨率較高，以此可以將分辨率為厘米級的影響數(shù)據(jù)獲取到，各種比例尺的測圖與監(jiān)測需要都能夠獲得極大滿足。第三，良好的經(jīng)濟效益。相比較于其他技術手段，無人機技術運營成本不高且操作簡便，具有很高的性價比和經(jīng)濟效益，值得進行大力推廣。5.開發(fā)利用及恢復治理要求5.1開發(fā)利用礦山設計采用露天開采方式，公路-汽車開拓運輸方案。首采位置從礦體的最高處進行開始，首先將開拓公路修建到礦區(qū)最高點處，進行場地平整穿孔爆破，形成采礦的基本條件，然后自上而下進行分層開采作業(yè)。礦床所有新層面的開拓位置均應盡量靠近最終邊幫。在圈定開采境界時要遵循以下原則：礦床開采的平面周界和露天底標高，不能超出劃定礦區(qū)范圍及開采深度；露天境界的圈定除了不能超越所劃定的礦區(qū)范圍和開采深度以外，必須考慮到礦產(chǎn)資源的充分開發(fā)利用和技術經(jīng)濟的合理性，盡可能把較多的礦石圈定在露天開采境界內，發(fā)揮露天開采的優(yōu)越性；圈定的露天開采境界要保證露天采場內采出的礦石有盈利，境界內可采礦量最大而剝離量最小，即采用的境界剝采比不大于經(jīng)濟合理剝采比；礦山最終邊坡角必須滿足礦山的安全生產(chǎn)，保持礦山邊坡的穩(wěn)定，不能出現(xiàn)較大面積的滑坡；露天底寬度應能滿足生產(chǎn)設備的正常運轉，保證礦山工程的正常發(fā)展；合理選擇有關采礦場技術參數(shù)。5.2恢復治理礦山生態(tài)修復必須貫徹落實科學發(fā)展觀以實現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展，同時還應堅持生態(tài)優(yōu)先綜合治理、堅持水土流失防治與環(huán)境綠化美化相結合、注重生態(tài)環(huán)境的保護和改善。因此，在對其進行開采完的時候一定要注意做到相關礦山開發(fā)區(qū)的修復工作。設計設立2個排土場，1號排土場設置在礦區(qū)老采坑位置，面積約有46413m2，排土高度約9.5m；2號排土場設置在礦區(qū)東北側580米處，排土場面積約為23517m2，排土高度約13米。排土場臺階坡度按自然安息角38°，分兩層進行排土。排土場的工作平臺最小寬度6.0m，堆填順序從下至上，不同時作業(yè)。臺階與臺階間設置斜坡道。剝離土排放到排土場后，以備礦山后期綠化復墾。設計臺階高度12m；剝離層臺階坡面角45°，基巖邊坡角為65°；運輸平臺寬度8m；安全平臺及清掃平臺均為5m；最終邊坡角≤65°。設計推薦采用兩臺灑水車來對采場爆堆、采場運輸通道及臨時排土場排棄點及其運輸通道等進行噴灑水，以控制采場粉塵，保護礦區(qū)環(huán)境。6.監(jiān)測情況開采面積：上年度監(jiān)測近山腳沿老采坑坡面向內開拓采石區(qū)域已停止開采并做為排土場（計入臨時用地）。本監(jiān)測年度自上而下臺階式開采，最上部終了臺階和邊坡已復墾或修坡，現(xiàn)有采場（不含已復墾）面積43726m2，均位于礦區(qū)范圍，未出現(xiàn)超采情況如圖（4）。開采標高：采坑西側終了臺階高度一般在8-13m之間。目前主要開采一巖質臺階，高約10m，其頂?shù)灼脚_標高約125m（高于允許最低開采標高）。臨時占地：礦山現(xiàn)有排土場、加工生活區(qū)等臨時場地面積（不含已復墾）67140.31m2?；謴椭卫砬闆r：采場最上部終了臺階和邊坡復墾面積19090.71m2。采場西兩處排土場一處已復墾，加工生活區(qū)周邊空白可復墾場地通過種樹、植草皮等方式復墾綠化，臨時場地共復墾面積30207.29m2如表1。表1.礦區(qū)占用破壞土地情況表(Landoccupiedanddestroyedbytheminingarea)圖5:礦山剖面圖（MineProfile）

圖6:土方量測算圖（Earthworkmeasurementdiagram）7.應用前景及展望

傳統(tǒng)的測量方式時間長、耗費人力、效率低。隨著攝影測量技術的應用，大大提高數(shù)據(jù)生產(chǎn)，更加真實的場景分析。以后攝影測量技術在礦山更廣泛得到應用，如地質災害調查、礦山土方量變化測算、露天礦山地形圖繪制、坡面角快速獲取、匯水面積計算、BIM技術運用。這一劃時代的技術，必將引領礦山邁向精細化管理作用發(fā)揮重要作用，是礦上數(shù)字化管理真正實現(xiàn)。Reference：[1]無人機傾斜攝影測量在露天礦山監(jiān)測中的