測繪技術在礦山開采監(jiān)測中的應用方法分析

和 帥 程 龍 劉 喆

山東省泰安市新礦集團內蒙能源長城三礦技術部

測繪技術在礦山開采監(jiān)測中的應用方法分析

和 帥 程 龍 劉 喆

山東省泰安市新礦集團內蒙能源長城三礦技術部

近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展對礦產資源的需求不斷增加，但我國自身礦產資源含量并不豐富，這就需要對礦產資源進行合理地利用，而且在礦山開采過程中要注重安全和環(huán)境污染問題。因此要加快推動礦山開采監(jiān)測測繪技術體系的構建，有效地規(guī)范礦山開采行為，實現(xiàn)礦產資源的有效利用。

測繪技術；礦山開采；監(jiān)測

前言

隨著我國工業(yè)化進程的加快，對礦產資源需求不斷增加，礦山開采力度也在不斷加大，這也導致當前礦山開采造成的環(huán)境污染和破壞日益嚴重，因此需要做好礦山開采監(jiān)測工作，充分地應用測繪技術，進一步規(guī)范礦山開采行為。

1.礦山開采監(jiān)測概述

1.1 基本內涵

針對礦山開采及礦山開采引發(fā)的地質環(huán)境問題、安全性問題進行全面監(jiān)測，監(jiān)測所得到的結果能夠為礦山管理工作提供重要的依據(jù)，更好地完成對礦山開采安全和環(huán)境的預警。

1.2 基本內容

礦山開采監(jiān)測涉及的內容較多，而且十分豐富，如地質環(huán)境及開采安全等。

1.2.1 地質環(huán)境。礦山開采對地質環(huán)境所造成的影響是無法避免的。在礦山地下開采過程中，會導致地下出現(xiàn)大規(guī)模的采空區(qū)，破壞地下水系統(tǒng)及巖層，嚴重時還會導致巖體裂變、地面塌陷及海水入侵等多種災害發(fā)生。在露天開采時也會帶來一定的破壞，經(jīng)常發(fā)生的災害如緩坡及塌方，在破壞自然地質原貌的基礎上，還會導致自然生態(tài)功能出現(xiàn)退化。因此在礦山開監(jiān)測過程中，需要實時監(jiān)測可能會引發(fā)的地質災害，并檢測對生態(tài)環(huán)境帶來的影響，有效地保證礦山開采的安全，提高礦山開采的生態(tài)性。

1.2.2 開采安全。一直以來我國礦山開采技術都處于落后水平，不僅管理較為混亂，而且非法開采現(xiàn)象較為普遍，在采礦過程中存在較多的隱患，環(huán)境污染不斷加重，這都對礦山開采安全帶來了較大的威脅。因此在礦山開采監(jiān)測工作中，需要加強對礦山開采安全的監(jiān)測，集中監(jiān)測頂板的安全、井下圍巖變形情況等，保證礦山開采的安全。

2.礦山開采監(jiān)測中的測繪技術應用

2.1 地面控制測量

2.1.1 平面測量控制網(wǎng)的布設。對于礦山控制網(wǎng)的測量等級精度需要達到四級，對于一些地理位置較偏的礦區(qū)，由于礦產資源監(jiān)測的測繪技術應用的地形條件較為復雜，因此控制網(wǎng)等級可以稍低一點，但控制網(wǎng)平均邊長和最弱邊誤差都需要與相關規(guī)范要求相符。而且GPS選點時周邊要具有較好的通透性，沒有信號反射物存在，這樣可以有效地避免干擾。GPS選點盡可能的設置于制高點上，有助于對信號進行改正，并在與通信塔及微波塔保持一定的距離，遠離通信線路及高壓輸電線路。在首級控制網(wǎng)布設完成后要進行加密次級控制網(wǎng)的布設，從而提高測量的精確度。

2.1.2 高程測量控制網(wǎng)的布設。礦山高程控制可布設等外水準網(wǎng)或四等水準網(wǎng)，也可以采用光電測距三角高程測量來代替水準測量。但各等級水準網(wǎng)內的最弱點高程中誤差也不得超過20mm。當?shù)V山位置比較偏遠，無法與國家高程控制點來進行聯(lián)測時，也可以采用GPS擬合高程作為整個礦山的高程基準。

2.2 開采工作面測量

在礦山采區(qū)內的定向測量工作中參照急傾斜巷道或是豎直巷道，并以采區(qū)控制導線作為基礎。定向時采用分水平逐級進行時，同一水平的兩次定向測量結果之差要與相關規(guī)范要求相符。采區(qū)高程導向通過豎直巷道進行時，通常會采用鋼盡法來完成，兩次導入高程之差要與相關規(guī)范要求相符。采用交會法、極坐標法和支距法來進行碎步測量。在次要巷道中，可以利用采區(qū)控制導線作為基礎來進行碎步測量導線的敷設工作，敷設的導線盡可能地為閉合導線，而且所敷設的支導線要采取可靠的校核措施。在碎步導線測量時，如果巷道內無法有效利用儀器的情況下，可以采用簡易的測角儀或是羅盤儀。利用支距法進行巷道工程中的碎步測量時，需要以已經(jīng)施測的導線點、腰線和中線作為依據(jù)來丈量剖面和平面脈幅與支距，并以此來繪制工程剖面圖、平面圖，對副產礦量、采掘量和工程規(guī)格進行計算。在敷設碎步導線時，利用羅盤儀進行測量時需要沒有磁性物質影響，而且導線邊長、導線最弱點距起始點距離、相對閉合差等都需要與相關規(guī)范要求相符。對于磁方位角，需要在導線邊的兩端進行各測量一次，而且兩次測量所得的差要與相關規(guī)范要求相符。利用懸掛半圓儀來測定導線邊的傾斜角，利用皮尺來丈量邊長，但皮尺要進行校核，測量時精確到厘米級。

2.3 礦山基本礦圖的測繪

利用測繪技術進行礦山基本礦圖的測繪是礦山開采監(jiān)測中非常重要的一項工作內容，對于地下礦山，其基本礦圖的測繪應達到完成井上區(qū)域地形圖、井上井下對照圖、采掘工程平面圖、工業(yè)場地平面圖、井底車場平面圖、井筒斷面圖、主要保護煤柱圖等的工作量。而對于露天礦山，其基本礦圖的測繪則應達到完成礦田區(qū)域地形圖、工業(yè)廣場平面圖、分階段采剝工程平面圖、采剝工程平面圖、采剝工程綜合平面圖、排土場平面圖、防排水系統(tǒng)圖等的工作量。

2.4 礦區(qū)范圍監(jiān)測

在對礦區(qū)礦業(yè)權登記、轉讓和變更過程中，需要對礦區(qū)的范圍進行核實和測量，具體測量過程中，要以圖根控制點為基礎，利用全站儀的極坐標法來進行測量，保證點位精度與相關規(guī)范要求相符。

結語

近年來我國礦業(yè)取得了較快的發(fā)展，但由于技術和設備相對較為落后，測量技術還無法有效地滿足礦山開采的需求，因此需要將現(xiàn)代化測繪技術在礦山開采中進行應用，以引來有效地提高礦山開采的安全，實現(xiàn)資源的有效節(jié)約。

[1]李育泉.礦山數(shù)字化技術及其在杜兒坪礦的應用[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2009(23).

[2]宋增巡，閆利祥.數(shù)字化測繪技術在工程測量中的應用探討[J].西部資源.2016(05).