礦山測量在礦產(chǎn)安全生產(chǎn)中的作用及發(fā)展趨勢

張義鵬

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì)，貴州 都勻 558000）

1 礦山測量的重要性

礦山測量在礦產(chǎn)開采過程中起著重要的作用，主要工作內(nèi)容是監(jiān)督和指導(dǎo)礦產(chǎn)開采，從而保證開采工作的正常進(jìn)行。礦產(chǎn)測量的工作流程第一步就是檢測礦井建設(shè)工作的生產(chǎn)環(huán)境能否適應(yīng)生產(chǎn)工作，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)安全上的問題，以及問題發(fā)生以后能否及時(shí)處理，第二步是在生產(chǎn)進(jìn)程中，因?yàn)榈刭|(zhì)條件過于復(fù)雜，因此還應(yīng)再次考察地質(zhì)條件的變化程度，還要看到在開采進(jìn)程中地質(zhì)對開采工作產(chǎn)生的影響，早先做出工作規(guī)劃。而礦山的測量進(jìn)程需要工作人員十分精細(xì)地收集、整理測量時(shí)的礦產(chǎn)數(shù)據(jù)，穩(wěn)扎穩(wěn)打，保證礦產(chǎn)生產(chǎn)的安全，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。與此同時(shí)，礦產(chǎn)測量的實(shí)際工作也給測量人員提出了新的挑戰(zhàn)，因此，必須提升礦山測量專業(yè)人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)能力。眾所周知，礦山測量的基本方式包括采場驗(yàn)收測量和礦區(qū)路線測量與井下控制測量。時(shí)代在快速發(fā)展，測量方式也會(huì)出現(xiàn)日新月異的變化，基本趨勢是朝著細(xì)化的方向發(fā)展，所以才會(huì)急需專業(yè)工作者對工作更為細(xì)致認(rèn)真，而這正是礦產(chǎn)企業(yè)能夠長足發(fā)展的前提條件[1]。

2 礦山測量在礦產(chǎn)安全生產(chǎn)中的作用

2.1 資源利用方面

礦石的貧化與損失原因是不一而足的，舉例說明，因?yàn)椴傻V深度測設(shè)不精確、采礦炮孔位置偏離原定軌道，最終造成礦石混入廢石和不能采出，這就是會(huì)出現(xiàn)礦石貧化與損失的重要原因，因此必須嚴(yán)格要求礦山測量工作，以采礦設(shè)計(jì)為前提，注意把握打孔時(shí)的分寸，仔細(xì)進(jìn)行放樣工作。同時(shí)礦石在進(jìn)廠之前的選擇抽樣，也應(yīng)與礦山測量工作緊密配合，為其準(zhǔn)備實(shí)測到的礦石體積的數(shù)據(jù)，并且要和地質(zhì)、采礦人員們一起，提交貧化、損失報(bào)表，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織管理的有效進(jìn)行，還能對現(xiàn)行的采礦模式提出一定的改進(jìn)措施與建議。礦產(chǎn)測量工作還能以礦產(chǎn)損失、礦石產(chǎn)量與貧化等資料統(tǒng)計(jì)為突破口，指導(dǎo)與研究礦山的均衡發(fā)展生產(chǎn)，降低不必要的貧化與損失，使得地下資源得到有效、充分的利用[2]。

2.2 保證工程質(zhì)量方面

地下礦產(chǎn)礦山開采工作由于特殊空間、環(huán)境的影響，對于檢查、驗(yàn)收工作、施工帶來一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。舉例說明，巷道之間的互相連接，利用簡單的一些幾何圖形就能表現(xiàn)出其中的基本關(guān)系。因此難以實(shí)現(xiàn)相互通視，只有通過許多的測量工作才能為解決這個(gè)問題，這就是貫通測量。礦產(chǎn)質(zhì)量與工程安全有著緊密的聯(lián)系，工程質(zhì)量的高低直接影響了礦山的安全程度。而礦山測量工作是礦山生產(chǎn)過程中耗時(shí)最長、頻率最多的一項(xiàng)基本工作[3]。

2.3 礦產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)方面

礦山的測量能夠?yàn)榈V產(chǎn)的生產(chǎn)管理工作提供必備的圖紙、資料與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，還能為煤炭安全生產(chǎn)和開采計(jì)劃的有效編制提供大量的支持。從現(xiàn)今的礦產(chǎn)開采情況來看，礦產(chǎn)會(huì)在開采進(jìn)程中建設(shè)出大量的井巷系統(tǒng)，建立井巷系統(tǒng)成為測量工作的重要內(nèi)容。由于采礦工作的深化進(jìn)步，礦產(chǎn)井巷系統(tǒng)將在空間與時(shí)間上同時(shí)出現(xiàn)變化。假使測量工作不能及時(shí)、有效地為施工活動(dòng)提供精準(zhǔn)的參數(shù)，將會(huì)造成開采設(shè)計(jì)無法正常進(jìn)行，還會(huì)影響礦產(chǎn)開采計(jì)劃的實(shí)施。大量事實(shí)說明，假如煤炭的測量工作出現(xiàn)些許誤差，或是當(dāng)測量人員在礦產(chǎn)開采時(shí)得的資料數(shù)據(jù)、圖缺乏準(zhǔn)確性與時(shí)效性，這也會(huì)造成采礦作業(yè)的失誤，出現(xiàn)盲目生產(chǎn)與混亂生產(chǎn)的局面，最終會(huì)使礦山無法正常、安全生產(chǎn)，造成巨大的損耗[4]。

2.4 安全生產(chǎn)方面

礦產(chǎn)的生產(chǎn)方針應(yīng)是“預(yù)防為主、安全第一”，礦產(chǎn)生產(chǎn)時(shí)的預(yù)防工作應(yīng)該充分使用測量工作為其提供的測量數(shù)據(jù)。這些礦山測量數(shù)據(jù)，能對礦山的開采作業(yè)起到極為有效的參考價(jià)值。我們知道，礦產(chǎn)采掘的過程應(yīng)該是一個(gè)結(jié)合了大量生產(chǎn)系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)的工程，采掘進(jìn)程將會(huì)涉及到較多復(fù)雜環(huán)節(jié)。經(jīng)常會(huì)隨著礦區(qū)地質(zhì)條件的變化而變化，與此同時(shí)煤炭開采工作也會(huì)出現(xiàn)變化，井下的不穩(wěn)定因素不斷出現(xiàn)，還會(huì)對井下采礦工人的生命造成嚴(yán)重的威脅。由于礦產(chǎn)測量工作程序復(fù)雜，幾乎涵蓋整個(gè)礦井，特別是對礦產(chǎn)井下所有采空區(qū)和巷道的測量。假如測量工作能夠及時(shí)獲取有關(guān)礦產(chǎn)井下采礦條件的相關(guān)資料，就能把不確定的突發(fā)情況，控制在一定的可控范圍之內(nèi)，科學(xué)合理地運(yùn)用礦產(chǎn)測量技術(shù)，就能夠全面、及時(shí)的獲取礦產(chǎn)測量的全部資料[5]。

3 礦山測量的未來趨勢

我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，急需大量的礦產(chǎn)資源作經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有利后盾，因此礦山開采行業(yè)越來越受到重視，特別是礦產(chǎn)開采行業(yè)的發(fā)展趨勢，受到專家與學(xué)者和相關(guān)產(chǎn)業(yè)者的日益關(guān)注。礦山測量一個(gè)大的發(fā)展趨勢，就是礦山測量與礦產(chǎn)開采之間關(guān)系變得緊密相關(guān)，同時(shí)對于礦山測量的專業(yè)測量人員的技術(shù)把關(guān)更為嚴(yán)格，而專業(yè)的測量工作人員的培訓(xùn)也變得更為專業(yè)化、系統(tǒng)化，這是因?yàn)闇y量人員的專業(yè)素質(zhì)必須有所進(jìn)步，這是礦山測量行業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展的前提與基礎(chǔ)。礦山測量另一個(gè)發(fā)展趨勢就是實(shí)現(xiàn)礦山測量設(shè)備儀器的專業(yè)性能不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)完全性的機(jī)器自主操作，提高機(jī)器設(shè)備的精細(xì)度。具體發(fā)展趨勢如下：國家加大投資力度，大力支持礦山測量儀器的開發(fā)、研究、設(shè)計(jì)工作，除此之外還要增加礦山測量儀器的使用功能，對于便攜性在測量儀器使用過程中所起到的作用，也是研究的一個(gè)重點(diǎn)；最關(guān)鍵的是要簡化測量儀器的使用步驟，基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字自主化的目標(biāo)，增強(qiáng)測量儀器的實(shí)用性，從而使工作人員日常的生產(chǎn)工作變得更為方便與快捷，測量時(shí)的誤差逐漸減小，工作效率實(shí)現(xiàn)大幅度提升。礦山測量過程中對于技術(shù)含量的要求更為嚴(yán)格，因?yàn)槟呐率菢O小的誤差就有可能造成巨大的生產(chǎn)問題，所以為了實(shí)現(xiàn)開采生產(chǎn)工作安全開展與進(jìn)行，減小生產(chǎn)事故，特別是在未來的工作生產(chǎn)中，國家有關(guān)部門必須加大精力和時(shí)間投入到礦山測量工作的研究中來，將以往的測量技術(shù)為研究對象，然后注意采用世界上最新、最先進(jìn)的技術(shù)方法，更新?lián)Q代我國現(xiàn)在的測量技術(shù)，解決在礦山測量中存在的問題，使得礦山測量一整套體系得以完善，從而實(shí)現(xiàn)我國測量技術(shù)的快速發(fā)展。新設(shè)備不斷出現(xiàn)，能夠及時(shí)有效地應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐，比如說：智能化全站儀、慣性測量系統(tǒng)、智能型全站儀的動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能、空間信息系統(tǒng)。

3.1 智能化全站儀

在日常的測量工作中，全站儀是經(jīng)常會(huì)用到的工作儀器，特點(diǎn)包括：自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)化、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、智能化、高精度、多樣的成果輸出。在礦產(chǎn)測量工作中，利用礦產(chǎn)本身不同的特點(diǎn)，全站儀得到廣泛應(yīng)用。近些年來，由于全站儀大量應(yīng)用到礦產(chǎn)測量工作，全站儀自身的技術(shù)條件得到創(chuàng)新與進(jìn)步，而融合現(xiàn)代最先進(jìn)的科學(xué)成果與具備測角、測距等新功能的智能化全站儀，就是其中的佼佼者，這也是我國全站儀在智能化道路上發(fā)展的一個(gè)里程碑。

3.2 慣性測量系統(tǒng)

慣性測量的特點(diǎn)：自主性好、速度極快、操作簡便。觀星測量系統(tǒng)具有導(dǎo)航定位功能，能為礦產(chǎn)的實(shí)際測量提供精準(zhǔn)的方位信息，還能觀測到大量、精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。就像經(jīng)緯度、重力異常等等數(shù)據(jù)，都能從慣性測量中觀測到。假如利用慣性測量系統(tǒng)安排一條直伸導(dǎo)線，鋪設(shè)成一條導(dǎo)線網(wǎng)，隨后進(jìn)行平差設(shè)計(jì)，慣性測量的精準(zhǔn)度還將大幅度提升。

3.3 智能型全站儀的動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能

智能型全站儀的動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上也會(huì)有所進(jìn)步，除了具有雙線路的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)技術(shù)以外，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出與錄入的同時(shí)進(jìn)行，以此達(dá)到全站儀與計(jì)算機(jī)之間無障礙交流的目的。

3.4 空間信息系統(tǒng)

在日常的工作測繪中，我們知道發(fā)達(dá)的遙感技術(shù)是空間信息技術(shù)的保證?？臻g信息在礦產(chǎn)測量工作中，能使系統(tǒng)為礦產(chǎn)開采工作提供較為全面的礦區(qū)地形資料，和以往的測量方法相互比較，不難發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)的優(yōu)勢，不僅提高礦產(chǎn)找礦工作的效率，還有利于測量人員繪制地形圖的工作的有效開展[6]。

4 結(jié)語

在礦產(chǎn)安全生產(chǎn)過程中礦產(chǎn)測量工作尤為重要。特別是在礦產(chǎn)開發(fā)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都離不開礦山測量為礦產(chǎn)的安全生產(chǎn)提供的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，起到一個(gè)準(zhǔn)確、高效的監(jiān)督作用；這樣才能實(shí)現(xiàn)測量工作的正常進(jìn)行。而礦產(chǎn)測量工作要想真正成為礦產(chǎn)開采環(huán)節(jié)內(nèi)的一部分，就必須在原有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上實(shí)行大刀闊斧的技術(shù)改革，與時(shí)俱進(jìn)吸收最新的科技成果，完善礦產(chǎn)測量的構(gòu)架與體系，不斷提高測量工作的效率[7]。在我國，煤炭資源開發(fā)的安全問題越來越受到人們的重視，而礦產(chǎn)的安全生產(chǎn)是以礦山測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)、有效為前提，因此對于礦山測量的技術(shù)要求也會(huì)更加嚴(yán)格，最終為我國礦產(chǎn)事故救援工作與安全管理工作走向高效、規(guī)范的道路提供重要的保障，使我國成功實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)大國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。

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[3]楊敏,汪云甲,余接情,郭廣禮,馬昌忠.礦山測量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的創(chuàng)新與探索[J].礦山測量,2016,44(04):98-102+115.

[4]汪云甲,楊敏,郭廣禮,余接情,查劍峰.礦山測量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用[J].測繪通報(bào),2016(07):129-132.

[5]劉云生.測繪新技術(shù)在露天開采金屬礦山測量中的應(yīng)用與分析[J].世界有色金屬,2016(10):131-133.

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[7]黃富強(qiáng).RTK技術(shù)與全站儀在金堆城礦山測量中的聯(lián)合作業(yè)[J].測繪與空間地理信息,2015,38(02):156-158.