煤礦安全生產(chǎn)礦山測量工作作用

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摘要：在煤礦開采過程中，準(zhǔn)確的地理位置是正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)，而地理位置是通過礦山測量得到的。分析了礦山測量工作的重要性，并從工作面布置、巷道開掘以及保護煤柱的留設(shè)方面說明了礦山測量對于煤礦安全生產(chǎn)的作用。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；礦山測量；工作面布置；巷道開掘；安全生產(chǎn)

在煤礦井下開采過程中，必須時時刻刻掌握所處的準(zhǔn)確位置，這是保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。若在生產(chǎn)過程中位置出現(xiàn)了較大的偏差，輕則容易導(dǎo)致施工方向出現(xiàn)重大偏離，重則會引發(fā)安全事故。生產(chǎn)中的準(zhǔn)確位置需要依靠礦山測量獲得，因此，礦山測量工作對于煤礦生產(chǎn)十分重要[1-3]。礦山測量工作的主要內(nèi)容是獲得施工位置的準(zhǔn)確地理坐標(biāo)，從而為采礦工程提供指導(dǎo)。工作面的布置、巷道的掘進以及建筑物保護煤柱的留設(shè)都需要依賴準(zhǔn)確的位置才能進行。下面將圍繞礦山測量工作的重要性及其在煤礦安全生產(chǎn)中的作用展開論述。

1礦山測量工作的重要性分析

礦山測量工作是綜合運用測量、地質(zhì)以及采礦等學(xué)科的知識，來研究采礦工程中井下和井上遇到的各種幾何問題。礦山測量的主要目的是建立井上和井下測量的參考坐標(biāo)系，以及確定采礦工程中施工的比例尺；為礦井各種巷道及硐室的施工提供測量依據(jù)；繪制采掘工程平面圖及煤礦位置幾何圖；實時地對生產(chǎn)情況進行檢查。礦山測量工作最重要的任務(wù)之一是確定礦井的“三量”（開拓儲量、準(zhǔn)備儲量和回采儲量），這是礦井開采計劃中重要的參考指標(biāo)[4]。礦山測量工作中的井下測量工作對于各巷道的施工十分重要。由于煤礦井下巷道施工是在巖層中進行的，沒有空間上的參考標(biāo)準(zhǔn)，必須要依賴測量工作提供的坐標(biāo)。與此同時，施工時還要確定各個巷道、硐室、采煤工作面以及重要參考點的位置關(guān)系，而這些都是借助測量工作提供的導(dǎo)線和高程來完成的。為了便于巷道排水，巷道必須具有一定的坡度，這就要求在巷道施工時嚴(yán)格按照測量的基準(zhǔn)線來掘進。此外，為了連接不同層位的巷道，需要對巷道進行貫通（見圖1），這就需要兩個巷道的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)，而巷道位置坐標(biāo)是通過礦山測量工作獲得的。礦山測量工作中得出的井下井上位置對照圖，對于采礦工程的順利進行具有十分重要的意義。無論是管理人員，還是施工人員，都要以工程平面圖為參考。只有把看得到或看不到的生產(chǎn)系統(tǒng)繪制在工程圖上，才能更好地開展采礦作業(yè)。由此可見，礦山測量工作服務(wù)于整個煤礦的生產(chǎn)，是煤礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)。為此，在煤礦生產(chǎn)中，一定要認(rèn)識到礦山測量工作的重要性。

2煤礦安全生產(chǎn)中礦山測量工作的作用

2.1保證工作面開采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進行

在工作面進行開采時，必須在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)進行。這是由于在規(guī)定區(qū)域以內(nèi)，地質(zhì)條件已經(jīng)探明，并且已經(jīng)采取了一些安全措施。若工作面回采范圍超出礦區(qū)的邊界，不僅會引發(fā)越界開采問題，還容易引發(fā)其他一些重大的安全問題。很多礦區(qū)邊界的地質(zhì)條件存在很大的不確定性，若貿(mào)然開采，則很可能誘發(fā)一些重大的災(zāi)害，例如水災(zāi)、瓦斯突出以及沖擊地壓等，特別是在礦區(qū)周圍存在廢棄的小煤窯時，越界開采的風(fēng)險極大。因此，工作面開采必須在礦區(qū)邊界線以內(nèi)進行。為了使工作面在邊界線以內(nèi)開采，就要不斷地測量工作面的實時位置并更新采掘工程平面圖，而這項工作是通過礦山測量完成的。在過去，一些煤礦企業(yè)為了盡可能多地開采煤炭，虛報工作面的準(zhǔn)確位置，導(dǎo)致越界開采的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。雖然中國法律明令禁止越界開采，但是在實際中很難實行。若不進行準(zhǔn)確的礦山測量，很難知道有無出現(xiàn)越界開采。目前，隨著國家對煤礦安全生產(chǎn)要求的提高，煤礦企業(yè)開始重視礦山測量工作，這在很大程度上杜絕了煤礦越界開采的問題，從而保證了工作面開采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進行。

2.2保證巷道的安全掘進

礦山開采設(shè)計雖然提供了準(zhǔn)確的施工位置圖，但是要在實際施工中找到地圖上對應(yīng)的位置并不是一件容易的事情。這就要求在施工中進行準(zhǔn)確的測量，獲得與地圖上對應(yīng)的位置。通常情況下，需要采用GPS（全球定位系統(tǒng)）先找到施工的參考點，然后再按照參考點找到對應(yīng)的空間位置，從而進行準(zhǔn)確的施工。煤礦生產(chǎn)中需要開掘大量的巷道，這就需要開展礦山測量工作。礦山測量工作一方面要提供巷道掘進的參考坐標(biāo)，保證掘進路線的準(zhǔn)確性；另一方面要提供各個巷道的實時相對位置，從而保證施工的安全性。在巷道掘進時，若不能提供準(zhǔn)確的施工路線，不僅會引起巷道的報廢，從而導(dǎo)致返工，還有可能引發(fā)一些煤礦安全事故，例如巷道掘進偏離到礦井含水層中或煤與瓦斯突出區(qū)域等。在巷道施工完成后，還需要與相鄰的巷道貫通，例如巷道水平貫通、垂直貫通及傾斜貫通。這就要求礦山測量人員提供準(zhǔn)確的貫通處坐標(biāo)、貫通距離和貫通傾角，并通知施工隊做好貫通的安全措施。在貫通時，若出現(xiàn)較大的偏差，則會導(dǎo)致巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷不平整，需要進行大量的修整，這會影響到巷道后續(xù)的安全使用[5]。通過以上分析可知，礦山測量工作是保證巷道安全準(zhǔn)確施工的基礎(chǔ)。只有提供準(zhǔn)確的施工坐標(biāo)，才能保證巷道的施工安全。這就要求在施工過程中不斷地校正施工誤差，從而保證巷道與設(shè)計路線不會出現(xiàn)較大的偏離。

2.3保證設(shè)計的保護煤柱滿足安全要求

煤礦井下開采過后，會導(dǎo)致地面對應(yīng)的區(qū)域形成沉陷區(qū)。在沉陷區(qū)，一些重要的基礎(chǔ)設(shè)施或建筑物需要保護，例如公路、鐵路以及信號塔等，需要在煤礦開采時留設(shè)一定的保護煤柱。若保護煤柱的寬度留設(shè)得過小，則不能起到保護作用，反之則會導(dǎo)致煤炭資源浪費。為了留設(shè)合理的保護煤柱，需要確定工作面的采動影響范圍。由于煤礦開采引起地表沉陷的機制比較復(fù)雜，很難通過解析方法或數(shù)值模擬方法獲得準(zhǔn)確的邊界，通常需要通過現(xiàn)場測量來確定。通過在地表建立觀測站，可以很容易地測量到工作面開采的影響范圍及相應(yīng)的沉陷參數(shù)。結(jié)合地表沉陷的相關(guān)經(jīng)驗公式及測得的參數(shù)，就可以獲得地表沉陷的范圍，從而確定合適的保護煤柱寬度。與此同時，通過對地表沉陷的測量，還可以對礦區(qū)范圍內(nèi)地表居民區(qū)的房屋損害進行鑒定，為保證沉陷區(qū)居民的生活安全提供一定的參考。

3結(jié)語

礦山測量工作是煤礦開采安全進行的基礎(chǔ)，必須要充分認(rèn)識到其重要性。礦山測量工作是綜合運用測量、地質(zhì)以及采礦等學(xué)科的知識，來研究采礦工程中井下和井上遇到的各種幾何問題。礦山測量工作提供的井下井上位置對照圖，對于采礦工程的順利進行具有十分重要的意義。無論是管理人員，還是施工人員，都要以工程平面圖為參考。礦山測量工作對于煤礦安全生產(chǎn)的作用主要體現(xiàn)在保證工作面開采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進行、保證巷道的安全掘進及保證設(shè)計的保護煤柱滿足安全要求方面。所論述內(nèi)容可以為認(rèn)識礦山測量工作在煤礦安全生產(chǎn)中的作用提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］李軍偉.礦山測量工作在煤礦安全生產(chǎn)中的作用窺探［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2019(17)：134-135.

［2］康志紅.礦山測量在煤礦安全生產(chǎn)中的作用及發(fā)展方向［J］.西部探礦工程，2018，30(11)：156-157.

［3］王永斌.礦山測量在煤礦安全生產(chǎn)中的作用研究［J］.能源與節(jié)能，2018(8)：153-154.

［4］鄭天明.礦山測量在煤礦安全生產(chǎn)中的作用及發(fā)展趨勢分析［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2018(3)：67.

［5］邢瑞峰.礦山測量在煤礦安全生產(chǎn)中的作用與發(fā)展趨勢［J］.礦業(yè)裝備，2017(6)：34-35.

作者：全海峰 單位：大同煤礦集團有限責(zé)任公司白洞礦業(yè)公司