摘 要:隨著淺部煤炭資源逐漸枯竭,礦井逐漸向深部開采過度,煤炭開采難度、開采過程中地質構造等不利因素影響也更為明顯。煤炭深部開采現狀對礦山測量工作提出了更高要求,高精度的礦山測量工作能夠為整體礦山開采工作安全、穩定開采提供保障。本文對礦山測量工作當中如何提高測量精度展開分析和探討,希望能為礦井高效、精準測量工作的開展提供一定借鑒。
關鍵詞:礦山開采;測量精度;措施;探討
煤炭是我國的三大主體能源之一,安全問題直接影響煤炭工業的可持續發展。礦山測量工作在礦井建設初期、煤炭資源回采及開采后的礦區巖層穩定控制等階段,對避免相關階段內礦山事故的發生發揮著至關重要的作用。礦山所處地質環境及周邊地形條件復雜多變,對礦山測量工作和測量人員素質要求較高。另外,井下巷道較多、光線環境差等原因,測量工作量大、勞動強度高,很容易造成測量誤差,容易丟失原始數據。以上這些原因都會影響測量數據的精度,因此,探討高水平的礦山測量工作和提高測量精度顯得非常必要。
1 在礦山開采過程中應用測繪技術的必要性分析
從現階段來看,大多數礦山開采過程測繪技術主要依靠人力進行,這樣的生產方式是較為落后的,導致實際測量精度較低、測量結果存在較大偏差的問題。同時礦山開采所處區域多處于地形復雜的山區、丘陵或者其他偏遠地區,在這種環境下進行測繪所需面臨的難度較大,由此也導致測繪工作人員的工作效率較低。測量精度較低的數據無法作為有效參考數據被使用。在礦山開采過程當中面臨多種多樣的問題,而最需引起人們重視的就是安全問題。在安全性得到保障的情況之下,才可以進一步考慮如何提高開采效率。
在實際工作開展之前,工作人員若是能夠對開采煤層的整體賦存結構特征有較高了解,則能夠在一定程度上提前預測有可能會發生的安全問題并做好防范工作。當出現安全事故時也能夠按照提前計劃好的應急預案,及時采取有效應對措施。礦山開采過程中的測量及測繪工作主要就是為了能夠有效控制并管理好整個煤炭開采各階段的地質探測,更好的把握延伸測量數據,進一步明確地表移動、變形測量以及井下地質情況等相關數據。
2 礦山測量技術的發展
我國的礦山開采利用歷史悠久,但是礦山測量工作,尤其先進的礦山測量技術起步較晚,煤炭工業的迅速發展急需提高礦山測量工作。近年來,一些關鍵的測量技術難題得到重大突破,同時,先進的測量技術也開始應用于礦山測量工作。全站儀、GPS、GIS、RS、三維激光掃描等先進的測量技術和裝備,目前在礦山測量工作中得到普遍應用。
2.1 “3S”技術
GPS、GIS、RS技術被稱為“3S”,其中,GPS即全球定位系統,由于其自動化水平高、24 小時全時作業及高精度等優點,在礦區開采前的建立、開采過程中地表建筑物等的變形監測、開采后采空區地表沉陷和環境的進一步治理過程中得到廣泛應用。GIS(地理信息系統)、RS(遙感)基于其自身優點與GPS技術相輔相成,共同應用于礦山的測量工作中。
2.2 全站儀
全站儀是集光、電、機和磁于一體的測角和測距多功能儀器。在礦山測量工作中,全站儀通過與計算機技術結合,建立礦山測量系統的三維網絡,可對監測數據進行自動的采集和處理。目前,全站儀在礦山主要應用于地表的測量工作。
2.3 三維激光掃描技術
三維激光掃描技術是測量技術的又一次創新,是通過三維激光掃描儀、高清數碼相機、GPS技術及輔助裝置的共同使用,再通過計算機處理軟件編程和輸出數據的技術。由于其操作簡單方便、適應環境的能力強等優點,在礦山測量的井筒安裝及斷面測量、地質剖面測量、露天礦儲量測算以及地表變化監測等方面廣泛使用。
3 礦山測量中能夠有效提高測量精度的措施
3.1 借助推算測定方位
測量人員在通過各種手段測量得出精準數據之后,還需要進而進行推算以及測定方位的工作,這同樣也是為了避免數據測量不準確的情況發生。比較常見的就是在數據定線過程中,首先需要對方位頂角的夾角進行反復多次測量,在測量完成之后,通過不斷的推算得出最終可供參考的準確數據,只有在確保該數據的準確性之后,才能夠進行下一步的工作。當數據測定人員完成所有測量工作之后,還需要再進行最后一次的檢驗工作。最后一次檢測工作也是為了今后開采工作能夠順利實施,為相關工作人員的人身安全增添一份安全保障。
3.2 檢測調整
在礦山開采過程中,需要在礦山測量前、后,分別對測量的數據進行檢查和調整,這樣才能夠盡可能避免測量數據誤差。為了能夠確保測量數據足以支持后續礦山開采工作順利開展,測量人員應該盡量減小誤差。通過分析對比數據發現數據存在不準確的情況,一定要多次反復測量,克服數據測量過程中工作人員存在的惰性心理,力求得出最為精準的測量數據。多次反復測量數據就是為了能夠得到精準的數據支持,便于井下作業人員提前了解井下情況,盡可能降低井下工作過程當中出現安全事故的幾率。
3.3 設計圖紙審核階段的預防措施
礦山開采工作除了需要具有安全保障之外,還應該要滿足一定的穩定性要求,并不斷提高開采工作的效率。為了確保礦山開采工作能夠順利進行,在實際開展之前需要對于整個礦山開采工作制定出一份精準詳細的礦山規劃圖紙。由于礦山規劃圖紙的作用是在實際開采工作當中為工作人員提供指導和參考,所以一定要確保圖紙的設計能夠滿足準確性和合理性的要求。實際的礦山開采工作一定要遵循相關測量標準和規定展開,對于其他人員提出的工作意見也一定要及時采納。除此之外,在進行圖紙設計的時候,一定要選擇一些專業素質比較高的人員進行設計。礦山開采工作要求礦山測量人員在進行工作時一定要有專業的態度,從全方位多角度對于測定部分進行考量,一些關鍵重點部位還需要在設計圖中明確標出,以便于后續工作人員參考圖紙進行工作的工程中可以一目了然。盡量避免圖紙審核過程中發現與圖紙設計內容不相符的情況。
4 結語
各種測繪技術的應用能夠給我國礦山開采行業的發展提供較大促進作用,加強測繪新技術在礦山測繪系統當中的應用,不僅可以確保礦山測繪質量達標,還能夠進一步提高測繪準確性,在一定程度上提高礦山測繪效率,為此后的礦山開采工作提供具有精準、具有實際參考價值測量數據。目前我國對于新測繪技術的使用仍然處于初級階段,還需進一步摸索其在實際礦山開采過程中的應用和研究,希望能夠在熟練應用之下充分發揮出礦山測繪技術在礦山行業中的作用和價值。
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作者簡介:
趙惠民(1981—09),男,漢族,安徽省淮北市人,大專,助理工程師,研究方向:礦山測量。