礦山測量對礦山安全生產(chǎn)的作用

耿梓健

（冀中能源股份公司邢臺礦，河北 邢臺 054000）

一、礦山測量對礦山安全生產(chǎn)的作用

（一）災(zāi)害防治

開采沉陷是傳統(tǒng)礦山開采中不可避免的。在過去，礦山開采區(qū)域多位于一些無人區(qū)域，人們對礦山開采沉陷引起的地質(zhì)災(zāi)害并沒有重視。而現(xiàn)在，很多礦山開采時(shí)會(huì)穿過一些居民生活區(qū)，這就要求不得不考慮地表沉陷帶來的影響。為了評估地表沉陷對地表建筑物及設(shè)施的影響，需要對地表變形進(jìn)行測量。對于一些地表變形嚴(yán)重的區(qū)域，礦山企業(yè)需要將其居民遷走，若不遷走，則居民的生命安全很容易受到威脅。因此，準(zhǔn)確的礦山測量有助于地表沉陷災(zāi)害防治，從而保證人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全[1]。

（二）安全掘進(jìn)

在采礦時(shí)進(jìn)行新的機(jī)械設(shè)備的引入，保證采礦工作能夠順利進(jìn)行，除此之外，采礦過程中，還需要對出現(xiàn)的巷道和采區(qū)加以關(guān)注，日常工作實(shí)踐中測量好各項(xiàng)數(shù)據(jù)，做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備為后續(xù)工作提供便利，方便采礦工作順利進(jìn)行，由此可知，在采礦工作過程中要對日常測量工作進(jìn)行有效管理。由此可知，基于實(shí)際需要建立并完善各項(xiàng)資料臺賬，準(zhǔn)備完整的測量圖件，進(jìn)而發(fā)揮礦山測量技術(shù)的實(shí)際價(jià)值，在實(shí)際采礦工作中利用礦山測量技術(shù)進(jìn)行指導(dǎo)，并且為工作實(shí)踐提供服務(wù)。井下測量包含多個(gè)對象，主要是了解采礦工作中具體的找礦、運(yùn)輸?shù)染唧w內(nèi)容，但是總體上而言都是為了準(zhǔn)確確定測定點(diǎn)位置。從采礦工作的具體任務(wù)來說，必須要在放樣和測圖環(huán)節(jié)做好各項(xiàng)工作，采礦過程中井下巷道是連續(xù)進(jìn)行的，從某種層面上來說其是不斷變化發(fā)展的。為了滿足井下巷道的變化要求，需要在采礦過程中做好填圖掘進(jìn)等相關(guān)工作。

（三）沉陷預(yù)防

考慮到地表沉陷的影響范圍對礦山開采十分重要，因此必須要對地表沉陷進(jìn)行測量。有時(shí)需在開采之前對地表下沉值進(jìn)行預(yù)計(jì)，這對工作面上方村莊和建筑物保護(hù)措施的選擇十分重要。然而由于礦山開采沉陷的力學(xué)機(jī)理十分復(fù)雜，涉及過多的連續(xù)、非連續(xù)巖層參數(shù)的選擇問題，采用數(shù)值模擬方法很難準(zhǔn)確地對開采沉陷進(jìn)行預(yù)計(jì)。通常采用一些經(jīng)驗(yàn)方法來進(jìn)行地表沉陷下沉值的預(yù)計(jì)，在預(yù)計(jì)過程中只需要給定幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)即可。這些關(guān)鍵參數(shù)在同一個(gè)礦區(qū)基本上變化不大。因此，礦區(qū)內(nèi)其他工作面地表沉陷測量的數(shù)據(jù)可以為下個(gè)工作面地表沉陷的預(yù)計(jì)提供相應(yīng)參數(shù)。

二、礦山測量技術(shù)

（一）GPS-RTK 技術(shù)

目前在定位中應(yīng)用比較多的GPS（全球定位系統(tǒng)）的子系統(tǒng)架構(gòu)中，主要包含了空間衛(wèi)星群以及地面監(jiān)控系統(tǒng)兩個(gè)重要部分。空間衛(wèi)星群由24 顆距離地表20 萬公里以上的衛(wèi)星構(gòu)成，相應(yīng)的衛(wèi)星均勻分布在6 個(gè)軌道中，各個(gè)平面之間的交角為60°，衛(wèi)星軌道運(yùn)行周期基本為半天。這樣能夠保證無論在哪一時(shí)段和地點(diǎn)，都可以接收到衛(wèi)星發(fā)送的信號。而其地面控制系統(tǒng)包含主控站、監(jiān)測站以及注入站。主控站主要是按照相關(guān)監(jiān)控站的觀測數(shù)據(jù)計(jì)算衛(wèi)星的相關(guān)參數(shù)，并對相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，對衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)控，為衛(wèi)星發(fā)送指令等；監(jiān)控站主要發(fā)揮衛(wèi)星信號的接收功能，對于衛(wèi)星的運(yùn)行和工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督；而注入站的功能是對于主控站計(jì)算得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，傳遞到相應(yīng)的衛(wèi)星中。通過GPS-RTK 技術(shù)在礦山測量設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，借助GPS-RTK 技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建礦山測量全線基礎(chǔ)控制網(wǎng)格，不斷提升框架構(gòu)建的精準(zhǔn)性，方便進(jìn)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換[2]。

（二）遙感技術(shù)

在礦山建設(shè)過程中，還可以利用遙感測量技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行精確測量。該技術(shù)主要用于通過電磁波測量和采集數(shù)據(jù)，它可以很容易地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測量。這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)一步提高了測量精度，并能識別勘探區(qū)域。遙感測量技術(shù)是測量技術(shù)的一大進(jìn)步。但事實(shí)上，遙感測量技術(shù)一開始并沒有應(yīng)用于礦山建設(shè)，而是應(yīng)用于航天領(lǐng)域。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，越來越多的行業(yè)開始應(yīng)用遙感測量技術(shù)，其中地質(zhì)工程勘察也應(yīng)用了遙感測量技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在地質(zhì)工程勘察領(lǐng)域也得到了越來越廣泛的發(fā)展。遙感測量技術(shù)主要用于礦山建設(shè)中的數(shù)據(jù)測量，遙感測量的范圍比傳統(tǒng)的測量技術(shù)要大，但也更加全面。因此，在測量過程中，它能有效地提高工作效率，不僅如此，它還能在出現(xiàn)問題時(shí)自動(dòng)發(fā)出提示，這對工作人員也是一種方便。

（三）CAD 技術(shù)

當(dāng)前礦山測量內(nèi)業(yè)整理時(shí)，測量數(shù)據(jù)計(jì)算量及難度大、計(jì)算誤差率高等技術(shù)難題，通過技術(shù)研究，采用CAD 技術(shù)對煤礦常見工程測量內(nèi)業(yè)進(jìn)行整理計(jì)算。1.直觀可視性。采用 CAD 技術(shù)后可將煤礦井下采掘工程直接按比例繪制出來，并標(biāo)注出已知點(diǎn)、待測點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)軟件相應(yīng)指令計(jì)算出結(jié)果，并直觀地顯示出來，從而把抽象的數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)換為圖形輸出，提高測量數(shù)據(jù)精度，而且便于測量計(jì)算結(jié)果檢測。2.計(jì)算能力強(qiáng)。CAD 軟件內(nèi)包含各種函數(shù)計(jì)算公式、圖形數(shù)據(jù)庫等，計(jì)算數(shù)據(jù)精度可達(dá)14 位，同時(shí)利用Auto LISP 語言,可編制出相對簡單的Auto LISP 程序，從而滿足導(dǎo)線、高程以及平面測量需求。3.繪圖簡單。采用CAD 繪圖時(shí)直接根據(jù)軟件內(nèi)現(xiàn)有的繪圖工具繪制出各種復(fù)雜圖形，繪圖簡單且速度快。4.保存方便。與傳統(tǒng)手工繪制圖形相比，CAD 技術(shù)繪制出的圖形既可打印也可電子保存，解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)圖紙易損壞、保存時(shí)間短等技術(shù)難題。

結(jié)束語：目前各項(xiàng)新的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其與實(shí)際生產(chǎn)生活密切相連，為社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。所以在現(xiàn)代化進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新，結(jié)合新技術(shù)不斷進(jìn)行完善，積極主動(dòng)地在采礦工作中有效應(yīng)用，不斷提升測量質(zhì)量滿足采礦實(shí)踐的工作要求，確保礦山安全生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)長遠(yuǎn)發(fā)展。