測(cè)繪技術(shù)在礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方法分析

和 帥 程 龍 劉 喆

山東省泰安市新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城三礦技術(shù)部

測(cè)繪技術(shù)在礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用方法分析

和 帥 程 龍 劉 喆

山東省泰安市新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長(zhǎng)城三礦技術(shù)部

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，但我國(guó)自身礦產(chǎn)資源含量并不豐富，這就需要對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行合理地利用，而且在礦山開(kāi)采過(guò)程中要注重安全和環(huán)境污染問(wèn)題。因此要加快推動(dòng)礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)測(cè)繪技術(shù)體系的構(gòu)建，有效地規(guī)范礦山開(kāi)采行為，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的有效利用。

測(cè)繪技術(shù)；礦山開(kāi)采；監(jiān)測(cè)

前言

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快，對(duì)礦產(chǎn)資源需求不斷增加，礦山開(kāi)采力度也在不斷加大，這也導(dǎo)致當(dāng)前礦山開(kāi)采造成的環(huán)境污染和破壞日益嚴(yán)重，因此需要做好礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)工作，充分地應(yīng)用測(cè)繪技術(shù)，進(jìn)一步規(guī)范礦山開(kāi)采行為。

1.礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)概述

1.1 基本內(nèi)涵

針對(duì)礦山開(kāi)采及礦山開(kāi)采引發(fā)的地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題、安全性問(wèn)題進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)所得到的結(jié)果能夠?yàn)榈V山管理工作提供重要的依據(jù)，更好地完成對(duì)礦山開(kāi)采安全和環(huán)境的預(yù)警。

1.2 基本內(nèi)容

礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)涉及的內(nèi)容較多，而且十分豐富，如地質(zhì)環(huán)境及開(kāi)采安全等。

1.2.1 地質(zhì)環(huán)境。礦山開(kāi)采對(duì)地質(zhì)環(huán)境所造成的影響是無(wú)法避免的。在礦山地下開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)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(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致巖體裂變、地面塌陷及海水入侵等多種災(zāi)害發(fā)生。在露天開(kāi)采時(shí)也會(huì)帶來(lái)一定的破壞，經(jīng)常發(fā)生的災(zāi)害如緩坡及塌方，在破壞自然地質(zhì)原貌的基礎(chǔ)上，還會(huì)導(dǎo)致自然生態(tài)功能出現(xiàn)退化。因此在礦山開(kāi)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可能會(huì)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，并檢測(cè)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響，有效地保證礦山開(kāi)采的安全，提高礦山開(kāi)采的生態(tài)性。

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

2.礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中的測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

2.1 地面控制測(cè)量

2.1.1 平面測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)。對(duì)于礦山控制網(wǎng)的測(cè)量等級(jí)精度需要達(dá)到四級(jí)，對(duì)于一些地理位置較偏的礦區(qū)，由于礦產(chǎn)資源監(jiān)測(cè)的測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用的地形條件較為復(fù)雜，因此控制網(wǎng)等級(jí)可以稍低一點(diǎn)，但控制網(wǎng)平均邊長(zhǎng)和最弱邊誤差都需要與相關(guān)規(guī)范要求相符。而且GPS選點(diǎn)時(shí)周邊要具有較好的通透性，沒(méi)有信號(hào)反射物存在，這樣可以有效地避免干擾。GPS選點(diǎn)盡可能的設(shè)置于制高點(diǎn)上，有助于對(duì)信號(hào)進(jìn)行改正，并在與通信塔及微波塔保持一定的距離，遠(yuǎn)離通信線(xiàn)路及高壓輸電線(xiàn)路。在首級(jí)控制網(wǎng)布設(shè)完成后要進(jìn)行加密次級(jí)控制網(wǎng)的布設(shè)，從而提高測(cè)量的精確度。

2.1.2 高程測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)。礦山高程控制可布設(shè)等外水準(zhǔn)網(wǎng)或四等水準(zhǔn)網(wǎng)，也可以采用光電測(cè)距三角高程測(cè)量來(lái)代替水準(zhǔn)測(cè)量。但各等級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)的最弱點(diǎn)高程中誤差也不得超過(guò)20mm。當(dāng)?shù)V山位置比較偏遠(yuǎn)，無(wú)法與國(guó)家高程控制點(diǎn)來(lái)進(jìn)行聯(lián)測(cè)時(shí)，也可以采用GPS擬合高程作為整個(gè)礦山的高程基準(zhǔn)。

2.2 開(kāi)采工作面測(cè)量

在礦山采區(qū)內(nèi)的定向測(cè)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(dǎo)線(xiàn)作為基礎(chǔ)。定向時(shí)采用分水平逐級(jí)進(jìn)行時(shí)，同一水平的兩次定向測(cè)量結(jié)果之差要與相關(guān)規(guī)范要求相符。采區(qū)高程導(dǎo)向通過(guò)豎直巷道進(jìn)行時(shí)，通常會(huì)采用鋼盡法來(lái)完成，兩次導(dǎo)入高程之差要與相關(guān)規(guī)范要求相符。采用交會(huì)法、極坐標(biāo)法和支距法來(lái)進(jìn)行碎步測(cè)量。在次要巷道中，可以利用采區(qū)控制導(dǎo)線(xiàn)作為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行碎步測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)的敷設(shè)工作，敷設(shè)的導(dǎo)線(xiàn)盡可能地為閉合導(dǎo)線(xiàn)，而且所敷設(shè)的支導(dǎo)線(xiàn)要采取可靠的校核措施。在碎步導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量時(shí)，如果巷道內(nèi)無(wú)法有效利用儀器的情況下，可以采用簡(jiǎn)易的測(cè)角儀或是羅盤(pán)儀。利用支距法進(jìn)行巷道工程中的碎步測(cè)量時(shí)，需要以已經(jīng)施測(cè)的導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)、腰線(xiàn)和中線(xiàn)作為依據(jù)來(lái)丈量剖面和平面脈幅與支距，并以此來(lái)繪制工程剖面圖、平面圖，對(duì)副產(chǎn)礦量、采掘量和工程規(guī)格進(jìn)行計(jì)算。在敷設(shè)碎步導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，利用羅盤(pán)儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要沒(méi)有磁性物質(zhì)影響，而且導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)、導(dǎo)線(xiàn)最弱點(diǎn)距起始點(diǎn)距離、相對(duì)閉合差等都需要與相關(guān)規(guī)范要求相符。對(duì)于磁方位角，需要在導(dǎo)線(xiàn)邊的兩端進(jìn)行各測(cè)量一次，而且兩次測(cè)量所得的差要與相關(guān)規(guī)范要求相符。利用懸掛半圓儀來(lái)測(cè)定導(dǎo)線(xiàn)邊的傾斜角，利用皮尺來(lái)丈量邊長(zhǎng)，但皮尺要進(jìn)行校核，測(cè)量時(shí)精確到厘米級(jí)。

2.3 礦山基本礦圖的測(cè)繪

利用測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行礦山基本礦圖的測(cè)繪是礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中非常重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容，對(duì)于地下礦山，其基本礦圖的測(cè)繪應(yīng)達(dá)到完成井上區(qū)域地形圖、井上井下對(duì)照?qǐng)D、采掘工程平面圖、工業(yè)場(chǎng)地平面圖、井底車(chē)場(chǎng)平面圖、井筒斷面圖、主要保護(hù)煤柱圖等的工作量。而對(duì)于露天礦山，其基本礦圖的測(cè)繪則應(yīng)達(dá)到完成礦田區(qū)域地形圖、工業(yè)廣場(chǎng)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(chǎng)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(cè)

在對(duì)礦區(qū)礦業(yè)權(quán)登記、轉(zhuǎn)讓和變更過(guò)程中，需要對(duì)礦區(qū)的范圍進(jìn)行核實(shí)和測(cè)量，具體測(cè)量過(guò)程中，要以圖根控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，利用全站儀的極坐標(biāo)法來(lái)進(jìn)行測(cè)量，保證點(diǎn)位精度與相關(guān)規(guī)范要求相符。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)礦業(yè)取得了較快的發(fā)展，但由于技術(shù)和設(shè)備相對(duì)較為落后，測(cè)量技術(shù)還無(wú)法有效地滿(mǎn)足礦山開(kāi)采的需求，因此需要將現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)在礦山開(kāi)采中進(jìn)行應(yīng)用，以引來(lái)有效地提高礦山開(kāi)采的安全，實(shí)現(xiàn)資源的有效節(jié)約。

[1]李育泉.礦山數(shù)字化技術(shù)及其在杜兒坪礦的應(yīng)用[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì).2009(23).

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