姜立芳

（山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021）

1 礦山測(cè)量測(cè)繪中的主要工作內(nèi)容

1.1 井下平面控制測(cè)量

為了建立精度高的井下平面控制系統(tǒng)，人們需要充分做好井下平面控制測(cè)量，分析處理觀測(cè)的導(dǎo)線數(shù)據(jù)，從而助力井下生產(chǎn)，以相關(guān)測(cè)量測(cè)繪數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)標(biāo)定開(kāi)采工作面未知，做好井下巷道測(cè)量，保證硐室挖掘工作的順利開(kāi)展。

1.2 井下高層測(cè)量

在測(cè)量高程的過(guò)程中，人們需要針對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)高程展開(kāi)工作，通過(guò)井下高程測(cè)量得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，保證地面、硐室、巷道處于同一高程系統(tǒng)中。通常，井下高程測(cè)量可以分為三種類型，分別為三角高程測(cè)量、立井導(dǎo)入高程測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量精度較高，通常應(yīng)用在主要運(yùn)輸大巷中，三角高程可以應(yīng)用于次要的巷道中，只要能夠達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)即可[1]。

1.3 井下貫通測(cè)量

所謂的巷道貫通主要指的是從一點(diǎn)開(kāi)始掘進(jìn)直到連通到另一條巷道。貫通測(cè)量是為了保證在巷道貫通過(guò)程中掘進(jìn)方向能夠符合設(shè)計(jì)規(guī)定，保證掘進(jìn)的準(zhǔn)確性，保證兩條巷道能夠根據(jù)要求實(shí)現(xiàn)連通，避免貫通過(guò)程出現(xiàn)較大的偏差，保證井下貫通保質(zhì)保量地完成。通常按照挖掘方向以及工作面數(shù)量的不同，人們可以將井下貫通分為三種類型，分別為單向貫通、相向貫通和同向貫通。在巷道開(kāi)挖過(guò)程中，多會(huì)采用兩個(gè)相向或者同向掘進(jìn)工作面進(jìn)行貫通施工，如果條件允許，甚至在開(kāi)挖同一個(gè)巷道中可以采用多個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)開(kāi)展施工。與單向掘進(jìn)巷道相比，井巷的貫通在施工效率、施工進(jìn)度等方面有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，有助于提高井下通風(fēng)的質(zhì)量，在現(xiàn)如今礦井建設(shè)施工中，井巷貫通施工已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用[2]。按照類型不同，貫通通?？梢苑譃橐痪炌?、兩井貫通、立井貫通三種類型。從同一導(dǎo)線出發(fā)貫通到井下導(dǎo)線布設(shè)的兩端為一井貫通，分別從兩個(gè)井口通過(guò)井下測(cè)量確定貫通具體數(shù)值后進(jìn)行井下導(dǎo)線敷設(shè)和貫通的方式為兩井貫通。和前兩者稍有不同，立井貫通包括兩種方式，分別為延伸立井貫通和新開(kāi)鑿立井貫通，影響立井貫通質(zhì)量的主要是平面位置偏差，為此，在施工中應(yīng)當(dāng)特別注意水平面上下段貫通井筒中心線是否出現(xiàn)偏差，一旦出現(xiàn)偏差要及時(shí)調(diào)整。

2 礦山地質(zhì)環(huán)境主要災(zāi)害

國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)的不同決定了人們對(duì)環(huán)境的重視程度具有一定差異。礦山開(kāi)采直接作用于環(huán)境，如果沒(méi)有采取良好的保護(hù)措施，非常容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重傷害，為此，人們應(yīng)當(dāng)重視地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。當(dāng)前，礦山地質(zhì)環(huán)境主要存在的災(zāi)害包括三種，分別為滑坡、塌陷和崩塌。

2.1 滑坡

山體的泥土和巖體在重力作用下會(huì)出現(xiàn)向下滑動(dòng)的趨勢(shì)，加上礦山在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)對(duì)泥土和巖體產(chǎn)生一定的振動(dòng)，一旦遇到大雨的天氣，由于泥土之間的附著力下降，就會(huì)出現(xiàn)滑坡等問(wèn)題。一旦發(fā)生護(hù)坡，會(huì)對(duì)山下居民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生極大影響，同時(shí)也會(huì)威脅采礦的安全。

2.2 塌陷

在礦山災(zāi)害中，塌陷是比較常見(jiàn)的自然環(huán)境災(zāi)害，其有著較為復(fù)雜的發(fā)生過(guò)程，這和采礦區(qū)下層采空有很大關(guān)系。采礦區(qū)下部被采空后受到重力的影響，容易出現(xiàn)移動(dòng)、彎曲等現(xiàn)象，導(dǎo)致地面出現(xiàn)下沉等問(wèn)題。

2.3 崩塌

一些軟硬相間的巖層容易出現(xiàn)崩塌災(zāi)害，導(dǎo)致出現(xiàn)此災(zāi)害的原因主要來(lái)自于巖體結(jié)構(gòu)。如果巖體結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)蠕動(dòng)或者切割就容易發(fā)生落石、崩塌等問(wèn)題，相關(guān)誘發(fā)因素是導(dǎo)致分割巖體發(fā)生崩塌的主因，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)因素的控制。

3 礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

采礦屬于高危行業(yè)，如果沒(méi)有進(jìn)行合理的監(jiān)測(cè)容易導(dǎo)致采礦管理不當(dāng)，為此，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用。在當(dāng)前環(huán)境下，測(cè)繪技術(shù)面臨著較多繁雜的數(shù)據(jù)，如何優(yōu)化處理監(jiān)測(cè)過(guò)程成為關(guān)鍵。在礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)中，需要重點(diǎn)做好操控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)的控制[3]。

3.1 操控系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化成為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)，利用人工智能技術(shù)能夠提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，其在未來(lái)發(fā)展中必然會(huì)取代手工數(shù)據(jù)操作。所以，在采礦監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)充分利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能性、兼容性的特點(diǎn)，監(jiān)理虛擬化平臺(tái)處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，優(yōu)化操作系統(tǒng)，提高管理能力。已有的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)操控平臺(tái)應(yīng)當(dāng)積極改進(jìn)，提高處理服務(wù)平臺(tái)的便捷性，堅(jiān)持實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

3.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

礦山地質(zhì)信息系統(tǒng)是采礦科技化發(fā)展中必須配備的專用設(shè)備，其主要是采用計(jì)算機(jī)、遙感器、通信網(wǎng)絡(luò)等核心要素，有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)礦山地質(zhì)人機(jī)設(shè)備調(diào)控的均衡性，建立更加“安全、高效、優(yōu)質(zhì)”的監(jiān)測(cè)指揮方案。通過(guò)“遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)”，人們可以實(shí)現(xiàn)礦山地質(zhì)信息的一體化處理，按照設(shè)定數(shù)據(jù)執(zhí)行可行的方案，不僅掌握了信息系統(tǒng)性能的變化狀態(tài)，也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分析結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)化，從而提高了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)指揮系統(tǒng)的實(shí)際工作性能。

3.3 調(diào)度系統(tǒng)

信息系統(tǒng)遠(yuǎn)程次數(shù)增多，既帶來(lái)了一系列的遠(yuǎn)程破壞，也威脅到測(cè)繪區(qū)礦山地質(zhì)運(yùn)行的安全性，阻礙了采礦工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)信息系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，人們可以建立可靠的遠(yuǎn)程指揮制度，并充分利用遠(yuǎn)程控制操作方案，為指揮人員提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。遠(yuǎn)程控制是礦山地質(zhì)及設(shè)備使用前的綜合性監(jiān)控，也可對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備及人員制定針對(duì)性的調(diào)度方案，來(lái)判斷遠(yuǎn)程狀態(tài)下設(shè)備結(jié)構(gòu)功能損耗及運(yùn)行狀態(tài)。

4 遙感測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

4.1 遙感測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的技術(shù)要點(diǎn)

4.1.1 校正輻射

遙感測(cè)繪技術(shù)中的輻射校正是礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中最重要的一項(xiàng)技術(shù)，對(duì)遙感影像的空間分辨率、成像時(shí)間等方面都有著較高的要求，經(jīng)過(guò)輻射校正，影像具有較高清晰度且成像時(shí)間誤差較小，基本保持一致。但在實(shí)際采礦工程中，地質(zhì)監(jiān)測(cè)難免會(huì)存在誤差，需要提前做好校正措施，降低陽(yáng)光照射角度、大氣條件等對(duì)圖像的影響。通常，輻射校正包括絕對(duì)輻射校正和相對(duì)輻射校正兩種方式[4]。

4.1.2 影像融合

在礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中，遙感測(cè)繪技術(shù)中的影像融合也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)包含紋理、空間分辨率、光譜信息等多方面工作內(nèi)容。為了充分保證圖像清晰，通常會(huì)將多種方法融合，優(yōu)化圖像融合處理，提高影像質(zhì)量。影像融合、多波段影像數(shù)據(jù)融合等都是常用的方式，可以用HIS變換法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，有效提高計(jì)算速度和效率。

4.1.3 信息提取

地理信息系統(tǒng)是礦山地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，人們需要通過(guò)地理信息技術(shù)支持信息提取工作，之后識(shí)別礦山地質(zhì)環(huán)境信息。遙感處理技術(shù)是信息提取工作的基礎(chǔ)，在完成遙感影像監(jiān)測(cè)后要分割圖形，具體分析這些圖形中的信息，進(jìn)行分類整理。

4.2 遙感繪測(cè)技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境中的具體監(jiān)測(cè)方式

4.2.1 山體滑坡監(jiān)測(cè)

露天開(kāi)采、連降暴雨、道路開(kāi)挖等都容易造成山體滑坡，尤其是陡峭位置容易出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。通過(guò)監(jiān)測(cè)，人們能夠發(fā)現(xiàn)滑坡面上陡下緩，凹凸差異較大，為了進(jìn)一步監(jiān)測(cè)和了解滑坡發(fā)育情況，人們要加強(qiáng)測(cè)繪圖像的處理，保證其有更加明顯的線性，從而提升監(jiān)測(cè)圖像的清晰度。盡管如此，在實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中，滑坡移動(dòng)速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致難以呈現(xiàn)清晰的圖像，一般圖像顯示的區(qū)域比較淺。

4.2.2 空間塌陷監(jiān)測(cè)

不同地區(qū)的礦山環(huán)境不同，礦種也不同，空間塌陷表現(xiàn)的破壞力也就有很大的差距。其在遙感測(cè)繪獲取的信息圖像中會(huì)清晰顯示。在TM圖像中，空間塌陷位置一般為單獨(dú)的橢圓形，也有一些呈現(xiàn)出環(huán)形斑點(diǎn)或板塊，且顏色明暗度也有差別。具體監(jiān)測(cè)成像之后，B4水體反映效果好，B5則可呈現(xiàn)更多的信息數(shù)據(jù)，會(huì)因地區(qū)及礦山地質(zhì)不同產(chǎn)生較大的反差，B1在水體亮度值上有顯著的優(yōu)勢(shì)，所以調(diào)整之后可據(jù)亮度深淺判斷塌陷區(qū)的變化狀況。

4.2.3 礦山地質(zhì)污染監(jiān)測(cè)

長(zhǎng)期的礦山開(kāi)采容易造成環(huán)境污染，無(wú)論是當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)還是水資源都容易受到影響，加強(qiáng)礦山環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)于采礦行業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在具體監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果圖像呈現(xiàn)暗褐紅色或者亮白色，表明此區(qū)域有著較為嚴(yán)重的污染，而粉紅色區(qū)域代表水污染區(qū)域。在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中，遙感測(cè)繪技術(shù)能夠有效監(jiān)控采礦區(qū)的大氣環(huán)境、水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境等，為當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境治理提供技術(shù)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，我國(guó)礦山地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和預(yù)防技術(shù)也不斷提高。在礦山開(kāi)采工作中，地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)關(guān)系著礦山工作的順利開(kāi)展，關(guān)系著當(dāng)?shù)丨h(huán)境的保護(hù)。在具體應(yīng)用中，人們需要?jiǎng)澐趾玫刭|(zhì)環(huán)境結(jié)構(gòu)，采用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)模式，提高監(jiān)測(cè)效果。本文論述了當(dāng)前礦山監(jiān)測(cè)方法，就礦山地質(zhì)災(zāi)害的危害進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述，并分析了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)操作系統(tǒng)。通過(guò)有效的勘測(cè)和全程跟蹤，人們能夠提高礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量，優(yōu)化礦山開(kāi)采工作。

1 陳志蘭.淺析遙感測(cè)繪技術(shù)在測(cè)繪工作中的應(yīng)用[J].四川水泥，2016，（11）：107.

2 敦少杰.測(cè)繪技術(shù)用于礦山地質(zhì)環(huán)境遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017，（16）：124.

3 夏城楠.測(cè)繪技術(shù)用于礦山地質(zhì)環(huán)境遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[J].低碳世界，2016，（4）：97-98.

4 梁振興.礦山開(kāi)采監(jiān)測(cè)中的測(cè)繪技術(shù)與方法研究[J].科技風(fēng)，2012，（22）：124.