季英強

摘 要：煤是一種珍貴的自然能源，廣泛的應(yīng)用于人類的生活領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域。有科學(xué)數(shù)據(jù)表明，煤炭資源在世界一次能源消費量中占25%。2000年底，世界煤炭總產(chǎn)量為46.61億噸，消費量46.59億噸，貿(mào)易量5.9億噸。世界探明可采儲量為9842.11億噸。這充分表示了煤炭能源的豐富儲量以及對社會進步發(fā)展的重要性。因此，我們需要對煤炭開采方面進行深入研究，以保證煤炭資源開采更加高效、安全。本文將對煤炭開采的基礎(chǔ)技術(shù)煤礦井下地質(zhì)測量工作進行重點討論。

關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)測量；技術(shù)研究

引言：測量工作作為煤礦生產(chǎn)建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)方面有著不可忽視的影響。煤礦井下地質(zhì)測量有著具體的操作規(guī)定。按照具體的規(guī)定操作，不僅會使煤炭資源高效生產(chǎn)，也會對煤炭資源的合理利用和開發(fā)大有裨益。測量工作環(huán)節(jié)多，要求高，只有認(rèn)真細致，盡量減少誤差，才會讓后續(xù)煤炭生產(chǎn)工作合理的進行下去，同時也保證礦井工作人員的生命安全。煤礦井下工程在規(guī)劃、設(shè)計、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進行的測量工作，包括主要石門、絞車房、變電所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程測量。做好這些工作應(yīng)注意幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、定向放樣與貫通測量環(huán)節(jié)

井下工程的定向放樣，主要根據(jù)施工中線和施工水準(zhǔn)點進行。應(yīng)先根據(jù)施工中線和水準(zhǔn)點放樣出開挖斷面的中心點，布置炮眼進行鉆爆，或以掘進機械進行開挖。待巷體成型或部分成型后，即根據(jù)校準(zhǔn)的中線放樣斷面線，進行襯砌。巷道貫通以后，施工中線即可對接，此時要測算巷道橫向、縱向的貫通誤差，并進行調(diào)整。在放樣精度要求較高時，貫通誤差調(diào)整前，應(yīng)先進行貫通測量，亦即將相向開挖兩巷口附近的巷外控制點，重新施測并加以平差。在允許調(diào)整的范圍內(nèi)，所有重要放樣工作，都以平差后的坐標(biāo)和高程作為調(diào)整施工中線和放樣的依據(jù)。礦井測量在煤礦生產(chǎn)中有比較重要作用，貫通質(zhì)量與否直接影響礦井安全生產(chǎn)與礦井效益。

二、控制測量與高程聯(lián)系測量環(huán)節(jié)

控制測量與高程聯(lián)系測量環(huán)節(jié)是需要按照相關(guān)測量方法和操作方式以保證精確的測量環(huán)節(jié)。在實際施工階段，進行施工控制測量和建筑物的定線放樣測量是精確測量工作的必要環(huán)節(jié)，也是保證井下工程按照設(shè)計步驟施工的基礎(chǔ)。井下工程測量由地面控制測量和井下控制測量兩部分組成，在兩部分分測之后，還需要將兩部分聯(lián)合測量，形成統(tǒng)一的控制網(wǎng)。控制網(wǎng)顯示的相關(guān)坐標(biāo)系數(shù)和高程系統(tǒng)相互統(tǒng)一，以保證測量的準(zhǔn)確無誤。如果以斜井施工的方法進行測量，則要注意井上和井下位置的測量都要面面俱到。還有另外一種測量方式是通過井筒，將地面近井控制點的平面坐標(biāo)和方向傳遞到井下平面控制點上，以這種方式得出數(shù)據(jù)，作為井下導(dǎo)線的起算坐標(biāo)和起算方向的平面聯(lián)系測量。平面聯(lián)系測量經(jīng)過時間的演變有了具體科學(xué)的改進，近代研發(fā)的科學(xué)設(shè)備，例如光學(xué)投點儀、激光垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀等，結(jié)合人類的智慧開場出了定向測量的新方法。由于單井平面測量通常采用投放鋼絲、測定垂線、投點連線的方法來測定坐標(biāo)系數(shù)和坐標(biāo)位置，工序較多，傳算過程復(fù)雜。所以已經(jīng)逐漸被定向測量取代。定向測量通過兩個豎井之間投點的相互連接，通過兩井輔助進行定向測量。在高程測量方面，原有的吊垂線法、長鋼尺法或長鋼絲法逐漸被近代的電磁波測距儀測深的方法所取代。另外，還需要注意的是，在測量過程中所選的設(shè)備儀器都需要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)檢測，這也是保證測量精確的前提條件。

三、測圖比例環(huán)節(jié)

在井下工程規(guī)劃設(shè)計、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所處的井下深度，需要使用已有的各種大、中比例尺地形圖，或測繪專用地形圖。地形圖測繪范圍，除滿足主體工程和附屬工程的設(shè)計需要外，還應(yīng)考慮在巖體掘空后，地面沉陷、巖體移動以及地下水滲入的可能影響范圍。測圖比例尺，對大型地下工程，規(guī)劃階段為 1：500～1：10000；初步設(shè)計階段為 1：200～1：2000；施工設(shè)計階段為 1：200～1：2000。對小型地下工程，初步設(shè)計和施工計用圖常一次測繪，比例尺采用 1：500～1：2000。此外，還要測繪必要的縱、橫斷面圖以及地質(zhì)剖面圖等。

四、礦山測量任務(wù)

明確礦山測量的主要任務(wù)，對煤礦井下測量工作有著很關(guān)鍵的幫助。礦山測量工作涉及到地面和井下多個區(qū)域，在涉足這些全新的自然區(qū)域時，有著諸多安全隱患的存在。因此礦山測量的任務(wù)就涉及到信息收集，準(zhǔn)備措施等工作。具體來說，建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)、礦區(qū)地圖的測繪、礦山施工測地表移動沉降觀測和礦體幾何圖繪制都是礦山測量的主要任務(wù)。其中，礦山施工測量是礦山建設(shè)和開采過程中為各種工程的施工所進行的測量工作，即地面上的土建工程測量、井下控制測量和施工測量、豎井定向測量和豎井導(dǎo)人高程測量、豎井貫通測量。在施工建造過程中和運營管理階段，還需定期進行巖層與地表移動沉降觀測、巷道及井身各部位及其相關(guān)建筑物及輔助建筑物的沉降觀測和位移觀測，以及為礦區(qū)的復(fù)耕進行測量服務(wù)等。參與“三下”采煤和塌陷區(qū)綜合治理以及土地征用和村莊搬遷的方案設(shè)計和實施；進行礦區(qū)范圍內(nèi)的地籍測量；對于井下系統(tǒng)，要在煤礦生產(chǎn)各個階段，對采掘工程是否按設(shè)計施工進行檢查和監(jiān)督；利用測繪資料，解決煤礦生產(chǎn)、建設(shè)和改造中提出的各種測繪問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護提供有關(guān)的測繪資料；要測繪各種煤礦井下相關(guān)測量圖件，滿足生產(chǎn)、建設(shè)和規(guī)劃各階段的需要；根據(jù)礦區(qū)地表與巖層移動變形參數(shù)，設(shè)計和修改各類煤。

五、結(jié)語

煤礦井下地質(zhì)測量工作的難度大，要求高，在對數(shù)據(jù)精確性和人員專業(yè)性方面都有著極高的要求。由于地質(zhì)數(shù)據(jù)會隨著時間和空間的變化而變化，所以數(shù)據(jù)的動態(tài)性使得地質(zhì)測量工作難度變大，不確定性和誤差性大大增長，這也間接影響著施工人員的自身安全和煤礦生產(chǎn)設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量。因此，查找數(shù)據(jù)，膽大心細，及時繪圖，成為做好測量工作的必然要求。相關(guān)技術(shù)人員需要掌握一定的地質(zhì)變化知識，通過精密的繪圖，做好對地質(zhì)層的準(zhǔn)確性分析，從而提高工作質(zhì)量和工作安全性。

參考文獻：

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