利用测量原理解决露采矿山地质问题的方法
【摘 要】 在综合分析和处理黑沟矿钻孔取样及化学分析的基础上，利用地形测量等高线表示地貌的原理和方法，借助测绘软件自动绘制等高线的功能，快速的绘制各分层铁、硫等品位等值线平面图，进一步绘制矿石品级分布平面图，寻求铁、硫等品位含量的分布规律，为年、季、月计划的编制提供最直接的依据，有效的指导ⅰ、ⅱ期采场合理配矿和质量均衡工作。
【关键词】 钻孔 等高线 等值线平面图 矿石品级分布平面图 质量均衡 1 背景及现状
黑沟矿是酒钢宏兴股份公司镜铁山矿下属的一座大型露天铁矿石生产矿山，原矿生产达450万吨/年的生产规模，是酒钢铁矿石原料供应的基地之一。
1.1 黑沟矿区生产勘探的手段、现状及存在的问题 1.1.1 露天矿生产勘探的手段
露天开采矿山的生产勘探工程手段主要是探槽、浅井、穿孔机和岩心钻。采场范围内的开采平台上主要利用探槽配合穿孔机进行探采结合探矿，进一步圈定矿体边界和划分矿石类型。实行探采结合具有①减少了纯勘探性质的工程量，节约资金，降低采剥（掘）比；②由于打破了探采分离的程序，缩短了生产勘探的期限，减少对生产组织的影响，也能满足矿山高产稳产的要求；③探采结合的针对性强，提高了探矿的精度，保证了开采贫化损失率的降低，从而提
高了资源的利用率。
矿山生产是一项复杂的综合性的组织工作，实行探采结合勘探，要求地质人员加强综合地质研究，地、测、采三方面共同负责，有计划有步骤地坚持进行，才能收到预期的效果。 1.1.2 黑沟矿生产勘探工程的现状
目前黑沟矿区主要利用牙轮钻机进行中深孔作业，采样矿石钻孔的矿粉进行化学分析的探采结合的方法。下面是黑沟探采结合进行生产勘探的流程和现状：
①由黑沟作业区的质量管理人员在钻孔周围的钻粉对称的四个点作为采样位置，采样时取垂直断面样混合后代表一个钻孔的综合分析样，依次类推采完一炮中所有矿石孔的分析样，同时画取样简图，并由测量人员准确测定孔位。
②由化验室对送达的样品进行规定项目的化学分析，主要的项目为fe、s，并将结果及时传送黑沟作业区；由质量管理人员根据结果向采场值班长、电铲司机下达回采指令，并作为回采矿（岩）量统计的原始资料。
③黑沟作业区测量人员配合质量管理人员及时将化检验结果对应的上图，标注各矿石孔的铁、硫的检验值，产生各水平矿石孔位及品位分布图。
1.1.3 黑沟目前探采结合方式的生产勘探的不足
黑沟作业区目前虽然采样的密度很高，基本做到了每个矿石炮孔都采样，有它准确的位置以及相应的品位数据，还有对应的矿石孔
位分布图。但是数据只是简单的处理和堆积，数据没有进行深加工，数据的价值没有体现出来；对各水平矿石的品级分布没有直观的表现方式，所以对采剥计划的编制、矿石综合配矿、质量均衡等管理工作的指导作用也缺乏力度。
1.2 测量等高线表示地貌的原理、特点及方法
等高线即地面高程相等的相邻点连成的闭合曲线，等高线分为首曲线、季曲线、间曲线、助曲线；具有同一等高线上的高程都相等、等高线是闭合曲线等特性。传统手工绘制等高线的方法早已淘汰，代替的是数字化测量系统，尤其是地形测量自动化是较传统测量有一个性的进步。
1.3 传统等值线图的绘制方法
等值线图是沿二维（如某一剖面或平面方向）将等值点相连而绘成。它不仅可以反映各种参数值在平面或剖面上的变化，而且可根据各相等数值，圈出各种数值的等值线，可以直观的寻求地质规律。比较常见的有厚度等值线、品位等值线等。等值线图的绘制方法如下：
①投点：将经过数学计算的数值，按实测位置投绘在图（平面或剖面）上。对于控制较少的地段，根据地质规律，采用内插法补点。 ②连点：将同一参数的变化区间，从高到低划分几个区间，然后根据划分等级将各相同等级的点加以连接，以此类推完成。 ③成图：根据地质规律，对简单完成的等值线作适当的修正，最后整饰成图。
2 问题的提出
通过了解等高线表示地貌的原理、特性和方法，基本与等值线图表示矿石品位（或有害组分）的原理和方法一致，这就给我们一个提示：用计算机自动绘制等高线的方法同样适用等值线图的绘制，所以可以利用测量原理也能解决矿山地质方面的问题，使地质测量专业结合的更紧密，共同促进矿山的生产工作上水平。 3 绘制品位等值线图的方法和步骤
3.1 整理钻孔数据的属性，满足南方cass绘图系统数据格式的要求
3.1.1 满足南方cass7.0数据格式的要求 南方cass绘制等高线数据格式的要求： 数据格式：序号，属性，y坐标，x坐标，高程 例如：101，k，12793.059，8588.779，3934.2 102，y，12805.411，8597.012，3934.8 3.1.2 满足绘制等值线的数据格式
根据钻孔测量数据整理各平台钻孔测量数据中矿石有益组分——铁含量的数据文件。
数据格式：序号，属性，y坐标，x坐标，铁品位数值 例如：101，k，12793.059，8588.779，35.24 102，y，12805.411，8597.012，38.75
同样可以整理各平台钻孔测量数据中矿石有害组分——硫含量的数据文件。
3.2 利用自动绘制等高线的功能自动绘制品位等值线图 利用南方cass测绘软件自动绘制等高线的方法，最终得到平台的铁、硫品位等值线图。
3.3 依据矿石品级划分的指标编绘矿石品级分布平面图 在上述得到的品位等值线图的基础上，为了更直观的发现有益及有害组分赋存规律，将各组分含量按照合适的等级进行划分，并用不同的颜色进行填充，从中就不难看出品位分布规律，从而得到各水平的品级分布图。 3.4 整饰
在上述成图的基础上，根据生产实际及现状，将岩石夹层、矿岩界线等部位再做适当的修正，同时还要对图形的属性符号，表示方式、颜色等做统一的修饰。只有这样，才能得到既美观、漂亮又简单、实用的图件。
4 矿石品级分布平面图在生产中的作用
各平台矿石品级分布平面图是使用本文阐述方法的最终产品，只有在生产组织和实践中有所应用，才能体现它的具体价值。 4.1 是编制矿山年、季、月生产计划和质量平衡的基础资料 在编制黑沟月、季生产计划和质量计划时，利用品位等值线图而产生的矿石品级分布图进行编制是相对准确的数据来源，同时利用它来推测和修正下一水平的质量分布情况，提高生产计划和质量计划的准确性，更好的为生产服务（如图1）。 4.2 有效指导矿区合理配矿和质量管理的基础资料
各水平矿石品级分布图是进行质量管理的必须图件，利用它可以有效的组织黑沟ⅰ、ⅱ期采场内部以及两个采场之间的矿石质量中和工作，保证矿石质量在用户需求的范围之内稳定、均衡。要实现这个目标，利用各水平矿石品级分布图就是最直接的依据，而且是相对准确的数据基础。 5 标准化
为了加强本方法应用的普及性，就要从日常的工作和生产实践中按照本方法的要求去做，减少后续数据加工的工作量，提高工作效率，这就需要对本方法使用前对相关内容提出相应的要求，即进行标准化。
5.1 对日常数据采集提出标准格式
序号，属性，y坐标，x坐标，fe品位（或s品位）。 5.2 数据文件命名的要求
黑沟矿区×期采场××××水平钻孔测量（年月日）.xls。 6 结语
在综合分析和处理黑沟钻孔取样及化学分析结果的基础上，利用地形测量等高线表示地貌的原理和方法，借助南方cass7.0测绘软件自动绘制等高线的功能，通过对数据格式的修改，快速的绘制各分层铁、硫等品位等值线平面图，进一步绘制矿石品级分布平面图，寻求铁、硫等品位含量的分布规律，这一方法是可行的，而且实践证明具有实际的使用价值。
