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煤礦企業(yè)職稱評定論文
摘要:礦山測量包含了礦山在建設及后續(xù)生產(chǎn)采掘期間所有測量工作，涉及地質(zhì)、測量和采礦多個學科，綜合運用來解決礦山的勘探、建設及開發(fā)過程。工作內(nèi)容由礦體至圍巖，從井下到地表的各種空間幾何測量問題。煤礦測量工作同樣的會對煤礦運營起到積極作用，對于煤炭的采掘工作的高效開展提供可靠的技術保障。本文闡述了礦山測量中地面控制測量、聯(lián)系測量以及井下測量工作在煤礦安全生產(chǎn)中的重要作用，并結合近些年來新技術、新方法在煤礦測量中的應用，簡要分析煤礦測量的發(fā)展趨勢。
經(jīng)過煤礦安全事故分析，煤礦事故發(fā)生種類為煤塵、頂板、瓦斯、水和火五類，每一次事故的發(fā)生都有多種原因，但細分之下，測量原因也占了一部分。例如，2010年山西省王家?guī)X煤礦的透水事故，就與測量工作不到位有關，采掘工程平面圖對過去的小煤窯開采的采空區(qū)沒有明顯填補等。因此煤礦測量技術水準與礦山的安全高效運營關系密切。
1 煤礦測量的主要內(nèi)容
(1)創(chuàng)建煤礦礦區(qū)地面與井下巷道的控制測量基準，目的是為煤礦后期要進行的測量工作提供數(shù)據(jù)支持。依照前期的開發(fā)設計，進行前期的工程建設，管道線路鋪設以及礦山機電系統(tǒng)的測量工作，測量工作的另一個任務是在煤礦生產(chǎn)和建設的每個階段，對開采作業(yè)及相關工程的施工質(zhì)量進行必要的檢查與監(jiān)督工作［1］。(2)測量工作需要為煤礦生產(chǎn)提供各種相關的礦圖，以滿足煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)建設與規(guī)劃。利用測量成果，可以為煤礦解決很多在生產(chǎn)中遇到的實際問題，可以為煤礦提供災害預防以及救援等重要的參考資料［1］。對生產(chǎn)礦井定期進行開拓、準備和回采煤量計算分析，對露天煤礦進行開拓煤量、回采煤量和采剝量計算分析，通過上述工作可以準確提供煤礦開采的現(xiàn)狀，有利于進行煤礦儲量的動態(tài)統(tǒng)計及有關管理工作。(3)在礦區(qū)設立的各類觀測站對礦區(qū)地表、地下巖層的變形規(guī)律、采煤區(qū)塌陷綜合防治、礦區(qū)的環(huán)保工作研究。參考礦區(qū)的地表與地下巖石變形數(shù)據(jù)及規(guī)律，對各類保護煤柱進行科學的設計與修改。測量工作還會參與到煤礦采煤塌陷區(qū)的治理，礦區(qū)的土地征用以及搬遷移民等工作。
2 測量工作在煤礦生產(chǎn)中的作用
2．1煤礦計劃生產(chǎn)方面
礦山測量工作能為煤礦生產(chǎn)管理提供必要的資料、圖紙及統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為煤炭的開采計劃編制和安全生產(chǎn)提供技術支持。就目前的煤礦開采情況而言，許多煤礦在開采過程中在空間上均建設了大量的井巷系統(tǒng)，這個系統(tǒng)也是測量工作的主要對象。伴隨著采礦作業(yè)的不斷進行，煤礦井巷系統(tǒng)在時間上和空間上均發(fā)生著顯著的變化。很顯然，假如測量工作無法及時提供準確的參數(shù)變化，會導致開采設計無法科學合理地完成，影響下階段煤礦的開采計劃。事實證明，如果煤礦的測量工作出現(xiàn)失誤，或者是測量人員為煤礦開采部門提供的圖紙、資料數(shù)據(jù)時效性差，對煤礦造成的直接影響就是導致采礦作業(yè)盲目性和采礦管理工作的混亂，給礦山的安全、正常生產(chǎn)帶來無法彌補的損失［2］。
2．2安全生產(chǎn)方面
煤礦采掘的過程是一個結合了許多生產(chǎn)系統(tǒng)的大型工程，采掘過程涉及的環(huán)節(jié)較為繁多，常常會因為礦區(qū)地質(zhì)條件的變化，以及煤炭開采工作面發(fā)生改變，井下的不安全因素不斷積累，對井下采礦工人的生命安全時刻產(chǎn)生著威脅。煤礦安全生產(chǎn)的方針是“安全第一，預防為主”。預防工作需要測量工作提供所需的可靠的測量數(shù)據(jù)。礦山測量可以為開采作業(yè)提供精確度較高的測量數(shù)據(jù)參考。煤礦的測量工作內(nèi)容涵蓋了礦井上下，尤其是煤礦井下全部巷道和采空區(qū)測量。如果測量工作最先獲取了煤礦井下采礦條件的資料，就可以將可能出現(xiàn)的種種不確定因素降低在可控制的范圍內(nèi)，通過煤礦測量技術的參與，可以實現(xiàn)直接、及時、全面獲得礦區(qū)測量的原始資料，也可以將實際工作中摸不到、看不懂、分析困難的井下生產(chǎn)問題呈現(xiàn)于圖紙之上。所以，煤礦的測量工作不但是煤礦開發(fā)進程中不可或缺的基礎性技術手段，也是煤礦安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)中極為重要的一道保護屏障。通過礦山測量工作，對潛在危險地區(qū)劃定必要的警戒線，為出現(xiàn)的各種安全事故或者地質(zhì)災害提供必要的資料數(shù)據(jù)，為科學、有效、及時的救援提供保障。正是由于煤礦開采具有的復雜的立體化體系，煤礦測量工作所要提供的資料數(shù)據(jù)必須包括礦井下部坑道和采場之間準確的相對位置，這樣做的目的就是避免煤礦開采穿透采空區(qū)、透水巖層以及其他相鄰坑道，以致引發(fā)安全生產(chǎn)事故。煤礦的開采及相關建設工程需要礦井上下的精確的對照圖件，便于后期煤礦對開采工作進行科學規(guī)劃與設計。通過對照劃分出來危險區(qū)域，盡量避免煤礦的采礦活動所引起的地表塌陷，以致地表建筑物、水體、鐵路等設施遭到破壞。
2．3資源利用方面
礦山測量工作可以通過對礦石產(chǎn)量、礦產(chǎn)損失以及貧化資料的統(tǒng)計，為研究和指導礦山均衡生產(chǎn)，降低損失和貧化，使之充分利用地下資源提出有效措施。礦石的損失和貧化原因是多方面的，例如，由于采場炮孔位置與深度測設不準確，從而導致礦石未能采出或者混入廢石，這是損失與貧化的一個重要原因，這就要求礦山測量工作必須嚴格按照采礦設計進行放樣。在礦石進入選廠前抽樣時，也需要礦山測量工作的配合，提供實測的礦石體積，并與采礦、地質(zhì)人員一起，提出損失、貧化報表，以便對生產(chǎn)的組織管理，對現(xiàn)行的采礦方法提出評議和改進措施［3］。
2．4保證工程質(zhì)量方面
礦山測量可以通過施工放樣、質(zhì)量檢查和工程驗收等測量手段，保證各種采礦工程按設計要求進行施工。地下煤礦礦山開采所形成的特殊空間，給施工、檢查和驗收工作帶來許多特殊困難。例如，巷道之間的連接，本來是十分簡單的幾何關系。但是由于互不通視，所以要通過大量的測量工作給予保證，即貫通測量。礦山的工程質(zhì)量與礦山安全緊密相連，沒有工程質(zhì)量也就沒有礦山的安全。礦山測量工作是礦山生產(chǎn)過程中應用頻度最多、延時最長的一項工作，它包括從礦山建成投產(chǎn)直至礦山報廢過程中全部測量工作內(nèi)容，與采礦的設計與生產(chǎn)密切相關。所以，測量工作在礦山中起著至關重要的作用。
3 煤礦測量中新技術的應用展望
3．1慣性測量系統(tǒng)
慣性測量具有自主性好、操作便捷、速度快等特點，該系統(tǒng)的導航定位功能可以為煤礦的測量提供多方面的支持。同時也可以得到大量測量數(shù)據(jù)，例如重力異常與經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)(圖1)。在測量時，通常每隔3～5min停20～30s，進行一次零速更新。由于慣性測量系統(tǒng)采用了這種獨特的方法，使定位精度比慣性導航系統(tǒng)高得多。70年代末，慣性測量系統(tǒng)能達到的精度是:平面位置中誤差為±0．5m，高程中誤差為±0．2m，重力加速度的中誤差為±2毫伽，垂線偏差的中誤差為±1．5″。如果用這種系統(tǒng)布設直伸導線，并構成導線網(wǎng)，進行平差后，精度還可以提高。近些年在煤礦井下測量性能表現(xiàn)優(yōu)越［4］。
3．2智能化全站儀
全站儀是測量工作中最常用的儀器，具有自動化、智能化、海量數(shù)據(jù)存儲、多樣的成果輸出、自動報警、操作方便、界面友好、高精度等特點。近些年在煤礦測量中也得到了應用，結合煤礦的自身特點，全站儀的技術得到不斷更新發(fā)展，而智能化全站儀的出現(xiàn)就是推進煤礦測量技術的重要標志，其內(nèi)部融入了當代最新的科學技術成果，功能上具備了測距和測角的功能。數(shù)據(jù)存儲方面也有所改進，具備了雙線路數(shù)據(jù)傳導功能，可以同時進行數(shù)據(jù)的錄入與輸出，這樣就可以實現(xiàn)計算機和全站儀之間無障礙的聯(lián)系。同樣的，智能化全站儀與計算機系統(tǒng)連接，配合基準點和監(jiān)測點的布設，就可以實現(xiàn)煤礦采礦巷道的動態(tài)形變監(jiān)測(圖2)。
3．3空間信息系統(tǒng)
在當今的測繪工作中，空間信息技術以成熟的遙感技術為基礎。在煤礦測量中，空間信息系統(tǒng)可以得到更為全面的礦區(qū)地形資料，與傳統(tǒng)測量方法相比，遙感技術優(yōu)勢明顯，一方面可以幫助測量人員繪制地形圖，另一方面在煤礦的找礦工作上也可以發(fā)揮重要作用。結合全球定位系統(tǒng)的優(yōu)勢，既可以對煤礦礦山進行實時的移動監(jiān)測，也可以構建礦區(qū)的控制網(wǎng)絡(圖3)，有助于測量人員對煤礦礦山測量任務的進行。
4 結論與展望
煤礦測量工作在煤礦安全生產(chǎn)過程中作用明顯，稱之為礦山的眼睛一點也不為過。在煤礦開發(fā)生產(chǎn)的每個階段，精準的測量工作都必不可少。首先在生產(chǎn)方面起保護作用，通過提供可以反映開采情況的測量圖紙、資料，能夠準確計算煤礦工業(yè)儲量的動態(tài)變化情況;可以充分、合理的開采地下資源和采掘工程質(zhì)量方面起監(jiān)督作用;在安全生產(chǎn)方面起指導作用。充分利用測繪的各種礦圖，結合煤礦開采工程的特點及時正確地指導生產(chǎn)，使巷道不掘入危險區(qū)內(nèi)，同時對煤礦區(qū)地下開采過程引發(fā)的地表和巖層移動的范圍進行監(jiān)測，最大可能避免地面建筑物遭到破壞，同時預防因透水事故的發(fā)生。礦山測量的交叉學科性質(zhì)非常典型，這就意味著需要不斷地在理論研究上保持創(chuàng)新與發(fā)展，從而對測量工作可以起到幫助與改良效用。在先前技術的基礎上進行技術變革，可以有效地提高測量工作效率，這對礦山的生產(chǎn)大有裨益。
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