礦山測(cè)量與礦山安全

梁臣藝

(中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司 大新錳礦分公司，廣西 崇左 532315)

礦山測(cè)量是礦山建設(shè)時(shí)期和生產(chǎn)時(shí)期的重要環(huán)節(jié)。隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，礦山測(cè)量也不斷創(chuàng)新和發(fā)展，面對(duì)各種挑戰(zhàn)和機(jī)遇，有必要對(duì)礦山測(cè)量走過的艱苦歷程及其未來(lái)作一些回顧和認(rèn)識(shí)，分析面臨的形勢(shì)，探討新時(shí)期礦山測(cè)量面臨的任務(wù)。

筆者通過多年在礦山測(cè)量工作中的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)了礦山測(cè)量方面的現(xiàn)狀及對(duì)未來(lái)礦山測(cè)量的發(fā)展提出了一些想法。

1 我國(guó)礦山測(cè)量的重要性

1.1 礦山測(cè)量的問題

1) 測(cè)量技術(shù)人員在礦山不受重視

礦山的資源普查、資源儲(chǔ)量勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、開采的各個(gè)過程都離不開測(cè)量。測(cè)量成果不僅為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，也是實(shí)現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)的重要組成部分。但礦山企業(yè)只把礦山測(cè)量當(dāng)作輔助性的部門存在，造成礦山測(cè)量工作者地位低、權(quán)利小。

2) 礦山測(cè)量技術(shù)人才流失

礦山企業(yè)生產(chǎn)條件差，危險(xiǎn)程度高，礦山測(cè)量待遇低，幾乎沒有測(cè)繪專業(yè)的畢業(yè)生愿意到礦企業(yè)工作，即使到礦山工作也是暫時(shí)的，等他們技術(shù)熟練了，也選擇離開。大量技術(shù)人員離職、離崗到建筑、交通等工程行業(yè)發(fā)展，嚴(yán)重削弱了礦山測(cè)量技術(shù)力量。

3) 礦山測(cè)量技術(shù)人員綜合能力素質(zhì)低

企業(yè)忽視了對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng)。礦山多處于偏遠(yuǎn)的山區(qū)，交通、通信條件差，使技術(shù)人員少有機(jī)會(huì)到外面交流，難接觸到外面新技術(shù)和理論。企業(yè)通過招收大學(xué)畢業(yè)生來(lái)彌補(bǔ)人才流失的問題。但大學(xué)生畢業(yè)生實(shí)踐能力比較匱乏，在實(shí)際工作中遇到問題往往束手無(wú)策。然而在能滿足生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，企業(yè)又往往忽視送技術(shù)人員到外面深造培訓(xùn)，使得測(cè)量技術(shù)方法停滯不前。

4) 常規(guī)測(cè)量方法危險(xiǎn)度高

無(wú)論是露天開采還是地下開采，礦山在開采過種中都形成了不規(guī)則的開采面。常規(guī)的礦山測(cè)量是在采區(qū)的范圍內(nèi)，選取一定的地形特征點(diǎn)，理想的立尺點(diǎn)較難到達(dá)，常規(guī)的礦山測(cè)量人員需在陡峭的山體上樹立戰(zhàn)標(biāo)，在崩塌的巖石下進(jìn)行測(cè)量，其危險(xiǎn)度很高。

1.2 礦山測(cè)量的進(jìn)展

礦山測(cè)量技術(shù)經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，不管是在儀器方面還是在測(cè)量技術(shù)方面，都進(jìn)行了較大的改革。在礦山中主要使用的儀器有經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、全站儀、GPS。隨著儀器的不斷更新，測(cè)量的方法也在不斷的變化發(fā)展，不僅能得到更精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，也使得在復(fù)雜的地質(zhì)條件下收集數(shù)據(jù)的效率得到提高，減輕了工作者勞動(dòng)強(qiáng)度。近幾年，全球定位系統(tǒng)即GPS已經(jīng)被應(yīng)用到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中，最初是為了保證對(duì)海、陸、空信息的及時(shí)導(dǎo)航服務(wù)，來(lái)達(dá)到軍事監(jiān)測(cè)的目的，但是現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)用于礦山的開采工作中。通過GPS技術(shù)能夠解決在傳統(tǒng)礦山開采過程中存在的設(shè)備運(yùn)行困難的問題，對(duì)礦山建立測(cè)量信息系統(tǒng)，但同時(shí)也需要現(xiàn)代測(cè)繪儀器的輔助[1]。

2 我國(guó)礦山測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)

1) 先進(jìn)的數(shù)字化測(cè)量?jī)x器

先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)，為礦山測(cè)量提供了先進(jìn)的技術(shù)工具和方法，為礦山向現(xiàn)代化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，改變了傳統(tǒng)礦山用經(jīng)緯儀測(cè)角度、鋼尺測(cè)距離的作業(yè)方法。特別是全站儀、GPS儀器的出現(xiàn)與應(yīng)用為礦山測(cè)量作業(yè)節(jié)省了時(shí)間和勞動(dòng)力，是礦山測(cè)量中的一大變革[2]。

2) 數(shù)字化繪圖技術(shù)

傳統(tǒng)的測(cè)圖是用儀器測(cè)得的點(diǎn)平面坐標(biāo)、高程，或者測(cè)量水平角、豎直角和距離來(lái)測(cè)定點(diǎn)位，然后繪圖員通過手工計(jì)算得到三維坐標(biāo)，將坐標(biāo)點(diǎn)展到圖紙上。由此可見常規(guī)的成圖方法是腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)現(xiàn)代礦山建設(shè)及生產(chǎn)的需要。而數(shù)字化繪圖技術(shù)是全解析、機(jī)助的成圖方法，與傳統(tǒng)的成圖方法相比，具有自動(dòng)化程度高、圖形屬性信息豐富、方便管理等優(yōu)點(diǎn)[3]。

3) 全球定位系統(tǒng)的普及

先進(jìn)測(cè)量技術(shù)不斷推出，減輕了測(cè)量工作者勞動(dòng)量，同時(shí)減少工作成本，提高了工作效率。相對(duì)于常規(guī)的測(cè)量技術(shù)，GPS定位技術(shù)觀測(cè)站之間無(wú)需通視，定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、可提供三維坐標(biāo)、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)。GPS已成功應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科；三維掃描光激光技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的測(cè)繪技術(shù)[4]，又被稱為實(shí)景復(fù)制技術(shù)，能夠完整并高精度地重建掃描實(shí)物的空間三維形態(tài)，對(duì)掃描物體表面無(wú)需進(jìn)行任何處理，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸測(cè)量，國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛[5]。

3 新時(shí)期礦山測(cè)量面臨的任務(wù)

1) “3S”技術(shù)應(yīng)用的繼續(xù)深入

近年來(lái)，我國(guó)礦山科技工作者，針對(duì)礦產(chǎn)勘查、開發(fā)特點(diǎn)，不失時(shí)機(jī)地將“3S”(全球定位系統(tǒng)、遙感、地理信息系統(tǒng)，即GPS、RS和GIS)技術(shù)引入傳統(tǒng)的采礦工業(yè)，取得了顯著成效和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[6]?！?S”技術(shù)不僅是測(cè)繪科學(xué)的核心技術(shù)，也是礦山測(cè)量領(lǐng)域的的關(guān)鍵技術(shù)，因此新時(shí)期礦山測(cè)量的艱巨任務(wù)之一應(yīng)是利用“3S”技術(shù)對(duì)礦山開采進(jìn)行災(zāi)害防范。為了提高工作效率和成果的精度，改善工作環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，將“3S”技術(shù)充分應(yīng)用于礦區(qū)地面和井下，實(shí)現(xiàn)外業(yè)數(shù)據(jù)采集，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理、平差計(jì)算、圖形圖像顯示和輸出一體化，使信息獲取更加方便。未來(lái)的“3S”技術(shù)將在礦山的防災(zāi)減災(zāi)、安全生產(chǎn)中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。

2) 建立和實(shí)現(xiàn)“數(shù)字礦區(qū)”

“數(shù)字礦區(qū)”的建立和實(shí)現(xiàn)，是礦山安全生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)礦山可持續(xù)發(fā)展、礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要決策，也是實(shí)現(xiàn)礦山、礦區(qū)信息化管理的基礎(chǔ)。數(shù)字礦區(qū)就是對(duì)整個(gè)礦區(qū)的數(shù)字化重現(xiàn)，是對(duì)礦山實(shí)體及其各種過程的三維和多分辨表達(dá)[7]。因此，在建立數(shù)字礦區(qū)的過程中，礦山測(cè)量工作者如何與城市測(cè)繪及其他部門進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)與合作，服務(wù)于“數(shù)字礦區(qū)”的建立，將是礦山測(cè)量工作面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。廣大科研人員對(duì)“數(shù)字礦區(qū)”的理論與技術(shù)研究較多，但在生產(chǎn)中還沒有起到應(yīng)有的作用。實(shí)現(xiàn)“數(shù)字礦區(qū)”，不僅將使我國(guó)的礦山安全監(jiān)察與事故救護(hù)工作更加高效、規(guī)范和科學(xué)，而且有利于提高礦山安全安全管理的自動(dòng)化水平。在礦山出現(xiàn)安全事故時(shí)，各部門、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)通過“數(shù)字礦區(qū)”可以快速準(zhǔn)確地掌握礦山的基本情況，及時(shí)做出正確的決策。通過“數(shù)字礦區(qū)”，礦山工作人員還可以在屏幕上清楚地看見礦山開采過程中與礦山安全緊密相關(guān)的礦山壓力、瓦斯、水等變化情況。

3) 開辦礦山測(cè)量專業(yè)的高等職業(yè)教育

人才是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。但由于礦山企業(yè)生產(chǎn)條件差，危險(xiǎn)程度高，礦山測(cè)量的待遇低，自1989年高等學(xué)校畢業(yè)分配制度逐漸從統(tǒng)招模式發(fā)展到雙向選擇模式之后，畢業(yè)生自主到礦山擇業(yè)的數(shù)量急劇減少。時(shí)至今日，在礦山企業(yè)效益最好的時(shí)期，這種情況善稍有改觀，但局面仍不樂觀。為了促進(jìn)礦山測(cè)量學(xué)科的發(fā)展，應(yīng)開辦高等職業(yè)教育的礦山測(cè)量專業(yè)。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，越來(lái)越先進(jìn)的礦山測(cè)量技術(shù)不斷推出，同時(shí)礦山測(cè)量對(duì)技術(shù)人員綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)的要求也會(huì)不斷提高，只有擁有高素質(zhì)的人員和先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，我國(guó)的礦山測(cè)量才會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階。在新的安全形勢(shì)下，礦山企業(yè)對(duì)測(cè)量工作者提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。所以必須從認(rèn)識(shí)上更新觀念，全面認(rèn)識(shí)礦山測(cè)量工作服務(wù)于礦山安全生產(chǎn)的重要性，樹立數(shù)字化時(shí)代發(fā)展的新觀念，具有高度的工作責(zé)任心和使命感，以及較強(qiáng)的技術(shù)和知識(shí)更新接受能力。充分利用“3S”技術(shù)，把數(shù)字礦區(qū)的建立和實(shí)現(xiàn)作為主要目標(biāo)，深入進(jìn)行理論、技術(shù)、應(yīng)用方面的創(chuàng)新研究，使礦山測(cè)量在礦山安全工作中發(fā)揮科學(xué)優(yōu)勢(shì)，努力拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域和生存發(fā)展空間，打造新的科學(xué)發(fā)展點(diǎn)，為礦山安全生產(chǎn)服務(wù)，為礦山的可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

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