山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿山东莱州261442
摘要:矿山测量工作是一项重要的基础技术工作,是矿井开拓、生产的重要组成部分,贯穿于矿井每项工程的始末,以及矿井从筹建至报废的全过程。本文主要是对容易引起矿山测量工作失误的原因进行了分析,并结合实际事故进行分析,从而更好的采取相应的措施,开展矿山测量工作。
关键词:矿山测量;矿井;测量准确性
一、矿山测量概述
矿山测量工作是指导和监督矿山安全生产的基础,为矿山安全生产发挥了重要作用。随着资源型企业的不断发展,矿井生产的现代化程度越高,测量工作越重要,其对测量工作的要求也愈来愈高。因此,矿山测量是矿山基础建设和安全生产过程中必不可少的一项基础工作。包括矿井联系测量、井下控制测量、巷道施工测量、巷道贯通测量、矿区线路测量及矿山塌陷区的观测等等。
二、工作预测准备
(1)认真检验仪器工具:矿山测量是矿山建设时期和生产时期的重要一环,在制定严密的工作计划进行矿山测量的基础上实施矿山测量工作,认真检验仪器工具是关键。一般而言,对矿山测量工作的准备,是指在测量工作前必须对仪器进行认真检验和校正,以保证测量结果的精确。《矿山测量规程》第4条规定:“为了保证测绘成果的质量,对测绘仪器、工具应加强管理,精心使用,定期检验、校正和维修。在进行重要测量工作前,对所使用的仪器、工具亦必须检验和校正”。另外,还要对测绘仪器、工具应加强管理,精心使用,以保证测绘成果的质量。
(2)认真检查核对测点:为加强矿山生产测量工作,在矿山测量工作中,认真检查核对测点,有利于提高矿山测量工作的工作效率。目前在标定中线时采用是锚索机打眼(200mm),使用自制的木楔,然后钉测钉。控制点采用的锚杆固定测点的方法。在矿山井下,受矿山压力的影响,测点移动的机率较高。因此在进行测量工作时,对受地压影响的控制点,在利用前进行检查测量是十分必要的。认真检查核对测点进行矿山测量工作,在延长导线之前,必须对上次测量的最后一个水平角和边长按相应的测角精度进行检查,如果不符合要求,应继续向后检查,直到符合后,方可由此向前延长导线。
三、矿山井下测量工作的实施方法
矿山井下建设在规划、设计、施工、竣工各阶段所进行的测量工作,主要包括井下石门、绞车房、变电所、车场、沿脉巷、切割、采准、上山、天井、溜井等。
1、如何提高测量准确性
1.必须充分重视矿山测量图的基本要求
(1)要求矿图绘制的准确性,主要包括矿图绘制的精度要达到相应的要求,同时要求矿图要正确地表示井下巷道、硐室、回采工作面之间的空间几何关系及井上下之间的对应关系。建立了碎部测量记录,及时把各个工程的躲避硐室、现场特征记录下来,及时上图,通过测量所获得的各种图纸。是矿井设计的基础资料;需要由测量人员给定方向与高程,并且依据测量结果及时纠正偏差或调整设计。在工程临近采空区、坍塌区和溶洞等危险边界时,测量工作的及时与可靠性对整个矿井安全具有重要作用。在井下进行测量应注意坐标与高程系统要与地面系统一致。矿井测量应遵循高级控制低级,每项测量要有可靠的检查。如果采空区没有标示,在掘进过程中,就可能造成透水、塌陷事故,造成安全事故,经济蒙受损失,有可能影响接续。
(2)要求矿图的填绘要及时,以正确及时地反映采掘工程的动态,在矿区矿权范围内有采空区或者有和本矿区矿界相临的矿井开采的情况下,还应及时对工程的采掘情况进行填图,因为采空区开采造成的积水对矿井生产的安全威胁极大,特别是在矿区内有的采空区历史久远,已无法进行测绘,这时便应认真进行调查,防止与矿井采掘发生误透,造成事故,要定期将相临矿井的矿界附近的巷道填绘到图纸上以防越界。
(3)要求矿图绘制内容齐全,主要按《测量图例》新规定的内容和要求进行绘图,但在实际工作中,一些矿图的内容不齐全,不能全面反映生产状况,特别还应指出的是有些绘图人员很少下井,不深入了解生产情况,只在图面的美观上下功夫,一些工作检查也往往不注重图纸内容的检查,而注重表面,这些都是影响图纸内容不齐全的原因。
2.利用测绘仪器提高测量准确性
(1)控制测量与高程测量的计算方法。在施工阶段,应配合施工步骤和施工方法,采用控制测量与高程测量的计算方法对矿山进行测量。控制测量与高程测量有利于保证井下工程按照设计正确施工。井下工程施工控制测量分为地面控制和井下控制两部分。地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网、边角网或GPS网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各巷口或井口引进,随巷道掘进而逐步延伸。井下控制网的形状和测量方法,依巷道的形状和断面的大小而定。平面控制多采用狭长的导线网。
(2)定向放样与贯通测量的计算方法。在矿山测量工作中,利用计算机工具提高测量准确性,可以采用定向放样与贯通测量的计算方法。井下工程的定向放样,主要根据施工中线和施工水准点进行。先根据施工中线和水准点放样出开挖断面的中心点,布置炮眼进行钻爆,或以掘进机械进行开挖。待巷体成型或部分成型后,即根据校准的中线放样断面线,进行衬砌。巷道、坑道贯通以后,施工中线即可对接,此时要测算巷道横向、纵向的贯通误差,并进行调整。在放样精度要求较高时,贯通误差调整前,应先进行贯通测量,亦即将相向开挖两巷口附近的巷外控制点,连成贯通导线或贯通水准线路,重新施测并加以平差。在允许调整的范围内,所有重要放样工作,都以平差后的坐标和高程作为调整施工中线和放样的依据。地下工程衬砌后,要进行断面测量、核实、净空。对于硐室、井下库房等还要进行实际库容的测算。
3.认真地进行复测复算工作
矿山测量工作是每个矿山建设过程中不可缺少的工作,测量工作及测量成果是为矿山生产服务的。要提高煤矿测量工作的准确性,必须认真地进行复测复算工作。在矿山测量的实际工作中,有的测量人员没有对原始记录进行认真检查和复算,在没有核对“对算”结果,或者核对计算结果时只对最后结果,没有认真地逐项核对,造成测控工作的失误,极大地影响了绘图人员进行绘图。为有效杜绝此类事件的发生,必须要充分重视矿山测量图的重要性,认真地进行复测复算工作。绘图人员在根据计算成果进行绘图时,必须以“对算簿”的成果为依据,而且还应规定“对算簿”必须经过测量负责人签字才能使用。
4、平面控制测量与高程联系测量
在矿山施工阶段,应配合施工步骤和施工方法,进行平面控制测量及定线放样测量,保证井下工程按照设计正确施工。井下控制测量分为地面控制测量和井下控制测量两部分,并将两部分进行联系测量,形成具有统一坐标和高程系统的矿井控制网。如果采用斜井施工,要进行井上、井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量,将地面近井控制点的平面坐标和方向传递到井下平面控制点上,作为井下导线的起算坐标和起算方向。单井平面联系测量通常采用重锤投放两条钢丝,测定垂线投放点的坐标和投点连线的坐标方位角,井下导线即由此传算。现在随着测量技术的进步已逐步采用光学投点仪、激光垂准仪和陀螺经纬仪定向的方法代替上述几何联系测量。高程联系测量通常采用吊垂线法、长钢尺法或长钢丝法,现在则多采用电磁波测距仪测深的方法。
地面平面控制测量一般采用导线、测角网、测边网、边角网或GPS网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各巷道口或井口引进,随巷道掘进而逐步延伸。井下控制网的形状和测量方法,依巷道的形状和断面的大小而定。平面控制测量一般多采用导线或狭长的导线网。在井下导线测量中,应提倡优先采用能够保证设计精度的全站仪,加测一边或数边的方位角,可减少横向贯通误差的积累。高程控制一般采用水准测量或三角高程测距仪测高。井下所设的控制点因地下应力的变化比较容易产生位移,在使用前应予检测以保证控制点的准确性。
5、矿图绘制
正确地进行开采设计,科学地管理和指挥生产,合理地安排生产计划,及时可靠地制定采空区隐患预防措施和处理方案等工作,都需要借助于矿图来完成。我矿各种矿图种类齐全,采用手工绘图和计算机绘图二种方法并存。成图的依据是国家相关技术标准及矿山地质、测量现行规程。
四、结束语
矿山井下测量资料是一种活跃的、动态变化的、与空间位置密切相关的信息,而且具有一定的不确定性,对矿山的安全生产和生产能力的确定具有重要的影响。因此,认真做好井下的测量工作是矿山安全生产的基础,通过测量数据,查找问题症结,及时绘图,从而为采掘开拓部署提供准确的测量资料。近年来,由于矿井生产范围逐年扩大,开采深度逐年加深,为了保证安全生产,要加大现场管理的力度,及时在巷道实测采区控制导线,标定巷道中腰线。在开拓巷道中,要大力提倡安装激光指向仪,确保施工质量,保证矿井安全生产的需要。
参考文献:
[1]高井祥,张书毕,于胜文,张建雄。测量学。徐州:中国矿业大学出版社,2007
[2]徐绍铨,张华海,杨志强、王泽明。GPS测量原理及应用。武汉:武汉大学出版社,2002。
[3]李青岳,陈永奇。工程测量学。北京:测绘出版社,1995