李傳偉

摘要：礦山測量工作能準確繪制礦山建設(shè)施工平面圖和采掘施工平面圖，及時提供井下巷道位置，準確反映井下掘進巷道與礦房、采空區(qū)的空間關(guān)系及井下巷道與地面建（構(gòu)）筑物的井上井下對照關(guān)系，準確、及時的測量工作能防止因穿透老窯區(qū)、巖溶洞和相鄰巷道引發(fā)的的透水事故和放炮事故。

關(guān)鍵詞：礦山測量；安全生產(chǎn)；采掘施工；數(shù)字化礦山

礦山測量工作是礦山開發(fā)過程中不可缺少的一項基礎(chǔ)工作，它貫穿于勘探、設(shè)計、建設(shè)、生產(chǎn)各個階段直至礦井報廢。礦山測量涉及到地面和井下，不僅要為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，而且更重要的作用是為安全生產(chǎn)提供指導(dǎo)性信息。本文著重從當(dāng)前生產(chǎn)現(xiàn)狀和未來發(fā)展兩方面淺談礦山測量工作在礦山安全生產(chǎn)中的作用。

一、 礦山測量的任務(wù)

自古以來，礦山測量工作被視為礦山建設(shè)生產(chǎn)的眼睛，早在春秋時期，《周禮·地宮》已有關(guān)于礦山測量指導(dǎo)生產(chǎn)的記載。之所如此，是因為礦山測量能夠提供生產(chǎn)必需的測量圖紙和各種測量數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代礦山企業(yè)已經(jīng)擺脫以前一味開采、不顧浪費的局面，轉(zhuǎn)而形成珍惜資源、努力實現(xiàn)可持續(xù)開采和發(fā)展的良好形勢。礦山企業(yè)如何能夠持續(xù)穩(wěn)定獲得經(jīng)濟效益，在很大程度上取決于生產(chǎn)計劃和任務(wù)是否組織得當(dāng)。如果礦山測量不能及時跟進生產(chǎn)實際，不能及時、準確的反映開采空間的變化和開采中遇到各種水文、地質(zhì)信息，那勢必會影響下一步開采的計劃，造成盲目亂采和各項管理工作的混亂，進而形成安全隱患。

杜官莊鐵礦是一個具有20多年開采歷史的礦山，采用房柱式充填采礦法開采，測量工作從+170米水平延伸到+5米水平，分為4個開采水平，該礦的測量工作包括井巷導(dǎo)線測量、一井內(nèi)貫通測量、碎部測量。在采準與切割階段，礦山測量工作要完成每個礦房溜礦井、人行天井平面中心，礦房拉底巷方位與坡度的放樣等礦房準備工作。如果測量放線不準確，將無法完成礦房準備工作，或者留下安全隱患。回采階段礦山測量工作是控制好刷幫的寬度、坡度及挑頂高度，使其礦房寬度和高度符合初始設(shè)計，保持房間柱完好，為以后礦房充填和房間柱回采創(chuàng)造安全有利條件。

精準的礦山測量工作為礦山安全生產(chǎn)提供可靠地技術(shù)保障，井下導(dǎo)線點和高程點的精度直接影響到巷道貫通的質(zhì)量好壞。主要運輸大巷貫通過程中如遇有不良地質(zhì)條件而需要修改貫通方案的情況下，測量人員要與地質(zhì)技術(shù)人員現(xiàn)場勘察、測量，預(yù)測前方危險區(qū)域，重新制定貫通方案。測量人員需要在現(xiàn)場將貫通岔點和方位重新放樣，精確控制好掘進方位和標高，當(dāng)兩頭掘進達到最小安全距離時，測量人員要下達通知單，改為獨頭掘進，防止放炮事故發(fā)生，保障貫通工作安全順利完成。當(dāng)?shù)V井周圍存在小井和老窯采空區(qū)時，測量人員要全面掌握水文地質(zhì)資料，避免發(fā)生越界開采和誤穿鄰井事故發(fā)生。

礦山測量在礦山安全事故預(yù)防及應(yīng)急救援方面發(fā)揮著重要作用。透水事故是各類礦山面臨的重大隱患之一，預(yù)防透水事故，首先要做好礦山安全管理工作，從技術(shù)和管理層面采取有效措施。該礦位于汶河沿岸，屬于大水礦山，地下水來源主要來源于斷層水和巖溶裂隙水。測量工作在該礦水患治理和防水決策過程中起了重要作用，防治地表水方面，測量人員在河岸設(shè)立水位測量標桿，在雨季豐水期，定期測量河水水位，發(fā)現(xiàn)水位高于預(yù)警水位時，及時發(fā)出預(yù)警信號。礦山安全避險“六大系統(tǒng)”為礦山生產(chǎn)統(tǒng)一調(diào)度指揮、提高生產(chǎn)效率、排除事故隱患提供有力保障，該礦“六大系統(tǒng)”的建設(shè)過程離不開礦山測量工作，特別是人員定位系統(tǒng)，首先測量人員將井下所有巷道、礦房、設(shè)施場所測繪成圖，輸入計算機，管理人員根據(jù)成圖結(jié)果合理布置定位裝置，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)開拓，不斷更新測繪數(shù)據(jù)，延伸布置“六大系統(tǒng)”，在事故發(fā)生時，救援人員能夠迅速、準確采取應(yīng)急措施，提高救援效率。

近年來，非煤礦山安全生產(chǎn)事故時有發(fā)生，其中透水、冒頂片幫事故占據(jù)事故起數(shù)前兩位。冒頂片幫事故多發(fā)于巖巷和采場，通過觀測圍巖變形量，判定變形趨勢的方法能及時預(yù)知并避免

在巖巷掘進時期，通常采用新奧法施工，新奧法施工的要點之一就是在施工的各個階段，對現(xiàn)場圍巖進行量測，提出準確可靠地測量信息，如頂板或底板下沉、兩幫的收斂變形等，及時反饋指導(dǎo)施工。該礦+70水平運輸大巷在掘進過程中遇一紅板巖段，為了測量支護斷面變形量，在頂板和底板各設(shè)置測量點，每月進行一次水準導(dǎo)線觀測。測點變形量有觀測終值減去初始值再除以觀測時間（月）而得，平均值為簡單算術(shù)平均值，根據(jù)觀測結(jié)果計算出巷道頂板和底板平均位移量，由此判定圍巖穩(wěn)定或穩(wěn)定蠕變狀態(tài)，采取相應(yīng)支護措施，確保巷道安全。

二、未來發(fā)展應(yīng)用

在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，礦山測量新技術(shù)——數(shù)字化礦山正在有計劃、有步驟的穩(wěn)步推進。數(shù)字化囊括了3S技術(shù)（GIS、GPS、RS）、三維建模與虛擬現(xiàn)實、數(shù)字影像、通信及數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

眾所周知，礦山安全隱患存在著分布位置不確定、誘發(fā)因素的不確定和災(zāi)變時間的不確定等特點，表現(xiàn)為一個復(fù)雜的時空變量。在礦山開采過程中，采場、頂?shù)装?、地面在不斷發(fā)生變化，同時地壓壓力、礦井瓦斯、礦井水等也在隨之發(fā)生變化。對此類變化，目前是通過現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)，手動計算后再在圖紙上表現(xiàn)出來，因此會降低數(shù)據(jù)的時效性，延誤事故預(yù)警。而數(shù)字礦山技術(shù)通過自動實時測量，實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)快速更新、補充，各類數(shù)學(xué)模型自動分析，判斷隱患發(fā)展趨勢，及時、迅速將變化趨勢在可視化終端顯現(xiàn)出來。大大提高了礦山安全管理自動化水平。

三維建模與虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)了地質(zhì)環(huán)境、礦體開采活動的可視化模擬與分析。該技術(shù)的成果主要是建立三維實體模型，管理、技術(shù)人員可以通過實體模型認識地質(zhì)體的空間機構(gòu)和相互關(guān)系、設(shè)計采挖方案、分析邊坡穩(wěn)定性、模擬分析地下開采引起地面塌陷的影響及程度。

結(jié)束語 傳統(tǒng)測量工通過施工放樣、質(zhì)量檢查、變形監(jiān)測等活動，為現(xiàn)場安全提供安全保障。新礦山測量技術(shù)適應(yīng)礦山安全形勢發(fā)展需要，在更高的管理層面上發(fā)揮著重要作用，關(guān)系到的礦山企業(yè)的生存和發(fā)展。

參考文獻：

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[2]國家測繪局職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心 . 大地測量 測繪出版社，2009.6 ISBN 978-7-5030-1926-5endprint