礦山測量對礦山安全生產(chǎn)的作用研究

劉 濤

（內(nèi)蒙古白音華海州露天煤礦有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026000）

礦山測量是研究和處理礦山地質勘探、建設、開采過程中從礦體到圍巖、地下到地面的各種空間幾何和動力學問題的學科，在礦山建設和生產(chǎn)過程中，礦山測量是一項重要基礎工作[1]。這貫穿了礦山建設和生產(chǎn)的始終，以觀測、計算和繪圖為手段，測試結果是合理設計和安全生產(chǎn)的重要依據(jù)[2]。它既有施工生產(chǎn)的雙重功能，又有技術管理的雙重功能，是指導礦山設計、施工、生產(chǎn)的依據(jù)。在貫徹落實科學發(fā)展觀，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源安全、經(jīng)濟、合理開發(fā)利用的基本方針中，礦山勘查發(fā)揮了重要作用。礦山測量是指在礦山建設和開采過程中對礦山(規(guī)劃設計、勘探、建設、生產(chǎn)、經(jīng)營管理、廢棄)進行測繪，任何在采礦測量過程中的疏忽或錯誤，都會影響到采礦安全，引起嚴重的事故。所以在采礦過程中，采礦測量的職責和作用就顯得尤為重要。論述了礦山測量對礦山安全生產(chǎn)的作用，指出了礦山測量在礦山安全生產(chǎn)過程中的發(fā)展趨勢，以期對礦山測量工作的質量有一個全面的提高，使其合理、有序地發(fā)展。

1 礦山測量內(nèi)容與實施

礦山測量內(nèi)容與實施內(nèi)容如圖1所示。

依據(jù)圖1所示內(nèi)容，展開詳細分析。

1.1 井下平面控制測量

井控測控系統(tǒng)建立，是為了進行井下控制測量，建立統(tǒng)一井下平面坐標系，提供可靠數(shù)據(jù)資料。受井下隧道條件的限制，無法采用類似于地面的測角、側測等井下液位控制方法[3]。而在井下水平儀的測量控制中，只能采用沿隧道布設導線的方式來進行測量，為地下隧道、洞室及工作面平面位置的測量、繪圖和標定提供了依據(jù)，也能滿足一般要求。

電纜線應設在隧道盡可能穩(wěn)定、安全、便于觀察的地方，最好是巖石破碎的屋頂、房頂梁或房頂上，選擇一個能避免電纜和水以及不影響運輸儲存和觀察的地方；鄰接線點應清晰可見，且間距應盡可能大且均勻。基控線邊長不小于60m，礦區(qū)控制線邊長不小于30m；選題時，要綜合考慮各種情況。例如在隧道分叉、彎道、變坡點等處設置點位，并注意調(diào)整邊長，避免長邊與短邊相鄰。固定點應在測量前1-2天完成設置，在時間節(jié)點和次要道路上的點也可以被選擇和測試。井下導線均隨隧道開挖分段測量設置，即分段前延?；A控制線一般規(guī)定每300m～500m為一段，礦區(qū)控制線每30m～100m為一段。

圖1 礦山測量內(nèi)容與實施內(nèi)容

1.2 井下高程測量

井下高程測量是通過測量井內(nèi)各測點的高程，建立統(tǒng)一于地面的高程系統(tǒng)，來確定各個采礦隧道、銅礦硐室、礦車、礦體的垂直位置及其相互關系。井下高程控制網(wǎng)可采用水準測量法或三角法布置，水平運輸隧道中，一般采用精度不低于S10水準儀和普通水準尺進行水準測量；而在其它隧道中，盡管水平運輸精度最高，但工作量大，工作效率高。由于受地形起伏的限制，它很低，有時難以甚至無法測量，三角標高可根據(jù)具體隧道邊坡的尺寸和工程要求進行測量。

1.2.1 水準點設置

整平地點可以設在隧道頂板、隧道底部或隧道兩側，也可以設在井筒內(nèi)固定裝置上。安裝時應選擇使用方便、不易變形的隧道位置。井筒中所有的標高應統(tǒng)一編號和標識，以標高起點為起點，沿地下停車場及主要道路逐段鋪設地下停車場。一組高程點每300m～500m設一組，每組至少由3個點組成，間隔30m～80 m為宜，或永久導線點用作高程點。

1.2.2 外業(yè)測量

首先要確定相鄰測點的高差，一般來說，當隧道傾角小于8°時，宜采用水準測量，水準測量主要采用儀器高程法；對于傾角大于8°的主斜巷，通常采用地下三角高程法，通常與導線測量同時進行。

1.3 隧道及回采工作面測量

隧道貫通測量，因此，對于隧道及回采工作面測量是具有必要性的。因此，必須按照開采設計，在礦山內(nèi)挖出大量的隧道，同時進行多個工作面的開采。因此，必須及時提供反映礦山生產(chǎn)情況的測量圖紙，這就帶來了大量的井下測量工作，它是礦山日常測量工作的一個重要組成部分。

現(xiàn)代化的礦井面積很大，主副井均向一側傾斜，即使在井場以外，也在深入開發(fā)。在這個時候，地面測量的長度和井下測量的長度之間的差別將非常明顯。表1顯示了計算得出的差異。

表1 地面實測長度與井下實測長度的差值/m

由表1可知，當井口開挖長度5km，井深900米時，測得的井長、地面變形差為0.79m。在挖礦長度為10km時，其差為1.55m，此時坐標的影響是不能忽略的。根據(jù)井下平面控制測量和高程控制測量，對隧道及工作面進行了測量。它的任務是：

（1）路況中標明的位置，按開采設計標定隧道的方向和坡度，并隨時進行校核和修正，這就是通常所說的中線和腰圍標定，簡稱中線。

（2）按時準確地確定隧道的實際位置，對其技術指標和質量進行檢測，測量進尺，并填寫相應的平面圖、三維圖、剖面圖。

（3）測測工作面實際位置、統(tǒng)計常數(shù)及儲量變化情況。

（4）包括礦山工程，地下鉆探，地質特征點，瓦斯突出點和涌水點的確定等。

2 礦山測量對礦山安全生產(chǎn)作用

2.1 在礦山隧道掘進中的作用

采掘工作面由采掘工作面測量員根據(jù)采掘工作面測量設置中線，地下開采有用礦產(chǎn)資源，必須挖掘大量地下隧道，才能保證平衡、安全生產(chǎn)，不斷提高勞動生產(chǎn)率。

如果沒有礦工的工作，礦工們將會被壓垮，所以，礦工形象地把礦山測量比作“礦眼”。礦山生產(chǎn)中，為縮短施工周期，改善通風和作業(yè)條件，確保礦山安全生產(chǎn)，經(jīng)常需要對礦井進行各種井下測量。首先，必須加強采掘測量工作，確保采掘線路(包括方位、距離、坡度和其他要素)的走向正確，使采掘循環(huán)更順暢，以改善工作面通風，避免中毒、窒息等事故的發(fā)生，促進礦井安全生產(chǎn)；在另一方面，礦山測量員能夠準確、及時地預測和標定礦山測量工作面的礦物資源位置，準確顯示礦山測量工作面在水和土層之間突出礦物資源的領先位置，并通知相關部門采取相應的安全措施。

2.2 在防治水中的作用

礦井在開采過程中，面臨著“五大自然災害”的威脅，尤其是礦井生產(chǎn)、生活與水密不可分，某些地質條件復雜的地區(qū)含水層依然存在。這樣在掘進施工過程中就會接觸到一定的含水層，存在著礦山滴落的現(xiàn)象，導致礦山難以開采，也存在著地下水突然進入礦山滲漏，嚴重威脅職工的生命安全，發(fā)生了重大的生產(chǎn)安全事故。所以，防治礦山景觀污染是礦山安全生產(chǎn)的重點。建立水文觀測系統(tǒng)，收集水文地質資料，在日常防治水工作中，及時、準確地掌握地下蓄水層的位置和空間位置，湖泊與河流，設計和構造必要的防滲隔離帶等相關資料，確保礦區(qū)巖體安全生產(chǎn)。

2.3 在地質狀況復雜地區(qū)的作用

井下生產(chǎn)屬于高風險作業(yè)，存在諸多不確定性和危險性。當?shù)刭|災害易發(fā)生突發(fā)事件時，地質條件對礦山開采和隧道掘進都會產(chǎn)生許多不利影響。為保證后續(xù)采礦的順利進行，必須對礦山地質條件進行精確的數(shù)據(jù)測量。正確掌握礦山地質條件的信息，可以大大提高礦山的安全生產(chǎn)水平。在地下挖方施工過程中，當發(fā)現(xiàn)可能引發(fā)地質災害的場地時，地質調(diào)查技術人員可隨時進行現(xiàn)場測量和地質條件分析，并提出準確的施工方案，供施工單位參考。

3 結語

礦山測量是礦山技術管理的重要內(nèi)容，提供安全有效的理論、方案和技術，為礦產(chǎn)資源的開采和回收提供安全有效的方法，對礦山安全生產(chǎn)具有重要作用。國家提出，在新的安全形勢下，“預防為主，安全生產(chǎn)”的方針，對礦測員提出了更高的要求。礦測人員的思想必須更新，在認識上，要全面認識礦山測量工作對礦山安全的重要意義，樹立數(shù)字化發(fā)展的新理念，增強工作的責任感和使命感，增強技術知識的更新能力。