煤礦地質測量精度提升措施探析

王亞東

（山西高河能源有限公司，山西 長治 047100）

煤礦地質測量工作貫通礦井的規劃、開拓、開采等施工階段，地質測量工作的精度及效果，直接影響煤礦的生產和經濟效益。若精度較低可能會導致井下相向掘進巷道不能貫通、或影響安全措施的決策，誘發安全事故[1-3]。隨著我國許多礦井淺部資源的枯竭，采礦形式變得越來越復雜。因此，研究提高煤礦井下地質測量的精度，對保證礦井安全生產、降本增效具有十分重要的意義[4-5]。

1 煤礦地質測量常用方法

煤礦井下由于受到地形和環境的限制，如空間較小、環境潮濕等復雜條件，其地質測量工作通常使用以下幾種方法。

1.1 GPS地質測量技術

GPS技術自發明以來，由于其具有測量精度高、受地形限制較小、測量速度快等優點，已在土木、水利等各個領域得到了廣泛的應用。經過研究者和工程師的不斷探索，近年來，GPS地質測量技術也在煤礦井下測量中得到了應用且日趨成熟。GPS技術與井下傳統測量技術相比提高了井下測量的精度和效率，目前已經成為煤礦測量的常用技術手段之一。

1.2 GIS地質測量技術

隨著計算機信息技術的發展，GIS（地理信息系統）技術也在煤礦測量中得到了應用。GIS技術具有高度信息化的優點，在測量時可通過數據傳輸設備將測量數據導入計算機，通過計算機繪制煤礦地質地形圖，節省了傳統測量技術所需的內業作業時間，且計算機處理數據準確可靠，減小了測算誤差。GIS技術的應用又一次大幅提升了煤礦測量效率，同時提高了技術資料的可靠性。GIS系統示意圖如圖1所示。

1.3 陀螺定向地質測量法

陀螺定向測量技術具有操作簡便、測量精度高的優勢，在井下聯系測量時，采用陀螺定向測量技術優勢明顯。該技術適應于地質環境較復雜的環境中，在進行測量時，對煤礦的正常生產無較大影響，在保證測量精度的同時，又提高了礦井的生產效率。陀螺儀示意圖如圖2所示。

圖1 GIS系統示意圖

圖2 陀螺儀示意圖

2 影響煤礦地質測量精度的主要因素

煤礦井下測繪作業主要包括：測量、數據記錄、內業計算、繪圖、校正等環節，各個環節之間相互影響關系密切，而地質測量工作又是其他環節工作的基礎，其測量精度直接影響測繪作業的成敗。影響煤礦測量作業精度的因素主要有以下幾方面。

2.1 選擇與校對設備

隨著煤礦開采機械化、現代化程度的提高，井下設備的選擇對礦井的經濟效益和正常生產都有著十分重要的影響。對于煤礦地質測量工作也不列外，要得到較好的測量數據，首先要選擇合適的測量儀器。測量儀器在使用前要有專業技術人員對其進行校正，若不進行校正工作，或校正工作有誤，將會造成測量數據不可靠，影響測量作業的繼續進行。

2.2 篩選測點

煤礦地質測量工作具有作業空間狹小、測量儀器設備及測點所處環境復雜多變的特點，尤其在地應力較大的情況下，選取的測量點會在地應力作用下發生位移，從而影響測量作業。因此，在選擇測點的位置時，必須考慮各種因素的影響，來保證測點位置在測量作業時間段內。

2.3 技術人員專業素質

人員是一切施工作業的關鍵性影響因素之一，人員素質的高低直接影響作業結果。若煤礦地質測量工作人員操作不熟練，或基本原理掌握不扎實，則在儀器調平、對中、校正、讀數等環節都可能產生誤差，從而使得測量數據不可靠。

3 提升煤礦地質測量精度的措施

3.1 做好測量前期準備工作

凡事預則立，在煤礦地質測量作業中也是如此，高效、合理、完善的準備工作，可決定整個地質測量工作的最終結果。煤礦地質測量的準備工作主要包含以下幾點。

（1）進行地質測量作業之前，應對測量儀器進行仔細校正，盡可能地減少儀器所造成的誤差，從而規避儀器誤差積累導致的問題。

（2）因地制宜地選擇測量方案。根據煤礦的實際地質條件和巷道布置情況，選取適合的測量方案，并由相關專家進行評定，對不適當之處進行修改。

（3）對測量數據的處理和審核要采用科學的方法，保證測量作業讀取的相關數據全面審核，嚴防數據處理和審核工作中出現的遺漏失誤。

3.2 核對原始數據

測量作業現場記錄的原始數據對測量的最終效果影響很大，因此應保證測量作業原始數據的準確性，從第一道工序上來杜絕誤差和錯誤，從而使得整個測量工作具有較高的精度。測量作業時，讀數后應當及時進行記錄，記錄者要留意當前記錄的數據和之前的原始數據是否存在較大出入，并進行原始數據的不定期對比分析。若發現存在較大差別的情況，應進行進一步的分析，得出原因，若屬于誤差或失誤范疇，應采取相應的措施進行處理。由于原始數據較多，對比起來較為復雜，因此，可采取初審和復審相結合的方法，來保證原始數據的準確性。

3.3 布置監測點

煤礦地質測量工作中，影響測量誤差的因素相當多，為減小誤差同時及時發現和糾正誤差，可在井下測量線路上布置監測點，對測量數據進行校正和控制。監測點的布置位置對測站的測量結果影響甚大，因此，盡量將監測點布置在地質條件較好，不易受不良地質條件影響的位置。同時，監測點的數量也應當合理，使之既能保證對誤差的監控，又盡可能地節約成本。技術人員應根據煤礦具體條件，來合理的選擇監測點數量。

3.4 繪圖應準確

測量得到的地質地形圖可直觀地表現井下實際情況，指導下一步的施工作業。因此，繪圖精度的高低，也直接關系到后續施工的精度。通過工程實踐總結，在繪圖時應做到以下要求。

（1）繪圖作業人員應對煤礦的地質情況有較為深入的了解，有扎實的繪圖功底，保證礦井的原貌可以真實完備地展現在圖中。

（2）在圖中應當對重要點位和未測量的點位進行專門的標注，使施工人員可以在圖上了解所需要的信息，保證后續測量工作的順利開展。

3.5 重視培訓、管理測量人員

如前所述，測量作業人員素質高低，對測量工作有著決定性的影響，因此，要想提高測量作業的精度就要提高測量作業人員的整體素質。礦山可以組織技術人員針對測量作業進行專門的定期日常培訓，同時，為提高技術人員的專業素質，可對技術人員進行外派到其他礦井或相關科研單位進行學習，制定完善的學習激勵機制，充分調動員工的學習積極性，從而全面提升測量作業人員的整體素質。

3.6 運用計算機進行輔助

計算機已經成為當今各個領域不可缺少的“得力助手”，在煤礦地質測量工作中，也應充分使用計算機進行輔助。礦山決策者可引入先進的測量軟件和繪圖軟件，從而提高測量效率，減小測量誤差，使得測量工作的信息化、智能化水平整體提高，有效確保測量數據的準確性和控制測量精度。

4 結論

（1）對煤礦地質測量常用的測量方法進行了闡述，從設備、測點布置、人員素質等方面分析了影響煤礦地質測量精度的因素。

（2）在對煤礦地質測量影響因素分析的基礎上，從準備工作、數據處理、監測點的設計、繪圖工作、計算機輔助等角度闡明了提高測量精度的措施，應用效果良好，值得借鑒。