礦山井下工程施工測量及新方法分析

秦喬靈

（云南錫業集團（控股）有限責任公司，云南紅河 661000）

0 前言

研究表明，作為實現安全生產目標的前提，礦山測量與平衡生產、提高采礦效率存在著密切聯系。近幾年，不斷發展的科技，使井下工程數量及內容發生了翻天覆地的變化，測量工作需要滿足的條件也更加嚴格，原有方法所能發揮的作用有限，充分利用先進理念與基礎，在舊方法的基礎上，對新方法進行制定并投入使用，其現實意義有目共睹。

1 礦山井下測量內容

對礦山井下工程而言，測量工作需要完成的任務，主要體現在以下方面：①通過建立控制系統的方式，為后續工作提供高效開展所需起算數據；②按照設計方案所提出要求，逐一測量管線、土建、機電安裝、井上生產系統；③根據巖層、地表和附近建筑所展現出特點，對變形觀測站進行建立，在確保沉陷問題能夠得到綜合治理的前提下，為環境保護及相關目標的達成助力；④基于礦區范圍展開地籍測量工作；⑤按照不同生產階段的需求，實時跟進項目施工情況，確保潛在問題能夠被盡數發現并得到處理；⑥充分利用現有資料，針對生產和改造工作可能面臨的問題，提出切實可行的解決方案，確保即便有礦山災害發生，相關單位也能夠根據現有方案，將災害所帶來影響降到最低[1]；⑦對測量圖件的測繪工作引起重視，使其價值得到最大限度發揮；⑧以巖層位移、地表變形參數為依據，修改原有煤柱。

2 礦山井下測量方法分析

2.1 前期準備工作

2.1.1 準備資料

礦山井下測量需要提前準備的東西，主要是資料和工具。要想使這一現象得到準確且有效的處理，關鍵是將責任落實到個人，通過合理分工的方式，避免出現漏用測量工具或類似情況。另外，還有兩方面內容需要引起重視：①科學記錄測量數據，為日后的查看和使用提供便利，確保測量工作能夠得到順利開展；②如果項目有定向掛線處理坐標的需求，測量人員應當提前檢查現場情況及測量流程，通過科學計算的方式，明確坐標掛線的情況，在避免計算誤差出現的前提下，確保測量所得的數據真實且準確。

2.1.2 準備工具

由于礦山井下施工較為復雜，外界因素帶來影響的情況無法避免，不僅施工質量難以得到保證，人員安全也會受到威脅。要想降低上述情況出現的概率，最有效的方法就是以項目所展現出特點與需求為依據，對測量方法進行科學選用。

目前，業內人士所認可的問題規避方法，主要是提前測量現場環境和地質情況，確保測量數據詳實且準確，為日后所開展施工環節的安全性提供保證。在對上述方法加以落實時，有幾方面內容需要引起重視：首先，提前確定能夠使項目需求得到滿足的測量儀器；其次，檢查工具是否齊全，不存在缺少筆、記錄本和垂球的情況；再次，如果使用儀器進行測量時，存在指標超過相應范圍或氣泡偏移中線等問題，則需要測量人員以實際情況為依據，及時檢查并對其進行校準；最后，實時跟進儀器運行情況，通過分析儀器固定程度的方式，制定可使定期檢查工作發揮出應有作用的詳細措施，最大限度保證工具準確且儀器有效，避免誤差等問題出現，給測量工作帶來不利影響。

2.2 重視放樣與測量

放樣與測量對礦山生產有重要作用，這是因為井巷貫通精度往往決定著礦井生產的安全性和經濟效益。對礦山井下項目進行施工時，要想確保放樣及測量準確，一方面要提前做好準備，另一方面要為測量人員提供完整的放樣流程，使各項工作有據可依[2]。在實際施工時，測量人員應做到放樣正確，再結合放樣所得水準點與中線，確定斷面中心點，只有這樣才能使設置做到科學且有效。如果巷體已經初步成型，則需要測量人員以實際情況為依據，利用中線完成放樣、襯砌施工等環節，避免出現不必要的問題。當然，上述工作也可以選擇巷道貫通后開展，這樣做能減小測量結果與實際情況存在的誤差，即便有誤差存在，測量人員也能做到及時發現與調整。

除此之外，現場復雜、情況特殊的項目，對放樣所提出要求通常較高，此時，測量人員可選擇貫通測量或類似方法，確保測量工作高效開展，在此基礎上，根據實際情況調整測量誤差。這樣做所帶來積極影響，通常體現在以下方面：①使放樣誤差得到有效控制；②通過及時調整的方式，避免不必要問題出現。如果測量內容為高程坐標與平差坐標，測量人員通常會采取實地測量法，最大限度保證測量所得數據準確、翔實且有效。當然，施工所用設備同樣需要進行測量，而測量設備的目的，主要是確保其能長期處于穩定且安全的運行狀態。

作為測量人員，要想達成上述目標，既要不斷提高自身素質和技能水平，還要樹立正確的責任意識，真正做到為后續施工提供真實且準確的參考依據，通過科學分析測量所得數據的方式，在提高工作質量的前提下，為測量有效性提供有力保證。如果條件允許，相關企業還可以選擇以信息技術為依托，對管理系統進行開發并投入使用，通過及時處理測量所得數據的方式，達到合理平差的效果。首先，確保該系統能夠管理數據庫，降低資料查找和計算機繪圖工作的難度；其次，利用簡單且可視的計算機，完成處理復雜數據的工作；最后，加大安全管理力度，確保測量數據得到充分利用，使日后所開展工作的安全性獲得有力保證。

2.3 控制及高程測量

在項目進行到施工階段后，測量人員需要根據施工方案所指出技術與流程，通過放樣測量的方式，確保項目能夠嚴格按照方案展開施工。

一般來說，礦山井下項目的控制測量，主要分為井下控制與井上控制，通過聯測的方式，獲得高程系統及坐標完全一致的控制網。對單井平面進行聯測的方法，則是利用重錘對鋼絲進行投放，在確定投放點坐標、連線方位角的基礎上，通過計算的方式得到井下導線[3]。近幾年，上文所提到的幾何聯測法，逐漸被光學投點儀和激光處準儀替代，這也是相關行業未來的發展方向。

除特殊情況外，地面平面控制所依托工具，均為邊角網、側角網、GPS 網或側邊網。而引進控制測量的途徑，通常為井口及巷口，如果巷道處于掘進狀態，井下控制測量也將逐步延伸。由于設置在井下的控制點，出現位移情況的可能性較井上控制點更高，因此，在對其加以使用前，測量人員應認真檢測控制點位置和設計方案是否存在誤差。對進入施工階段的礦山井下項目而言，隨著巖體被掘空，原有圍巖應力必然會出現變化，這一現象所引起問題，主要是巖體隆起/下沉/變形/斷裂，由此可見，測量人員應將地面、井下巖體和附近建筑納入變形觀測范疇，確保后續環節均能夠得到有序開展。

2.4 做到全過程管理

雖然持續發展的經濟為采礦行業提供了強大動力，但是長期的消耗，仍然使多種資源陷入供不應求的困境，其中，最需要引起重視的便是礦產資源。在此背景下，少數企業出于獲取更多經濟效益的考慮，仍未轉變經營理念，而是選擇肆意開采并使用礦產資源，無論是對企業自身、采礦行業，還是對整個社會而言，上述做法均會帶來極為嚴重的后果，如何使礦產資源得到科學開采，現已成為人們關注的焦點，對開采效率有直接影響的測量工作，自然引起業內人士的關注，圍繞其展開討論很有必要。

隨著礦井生產范圍的擴大，工作面及采掘頭數量均較過去更多，出于不給后續生產帶來影響的考慮，對項目進行全過程管理很有必要。簡單來說，就是由測量人員以實際情況為依據，圍繞高程系統建立控制平臺，達到提升測量準確性及有效性的目的。這是因為基于控制平臺展開測量工作，不僅能夠為井上和井下提供實時溝通的渠道，還可以賦予測量數據更為突出的使用價值[4]。如果項目類型為斜井施工，測量人員可以借助三角形測量法，在對平面進行聯系測量的基礎上，降低高程測量難度，提高工作效率。此外，持續發展的經濟，無形中加快了技術更新換代的速度，可供選用的測量方法自然較之前更多，以光學投點儀和激光處準儀為代表的新技術，現已被廣泛用于測量及相關工作的開展，其效果也有目共睹。

在測量地面平面時，測量人員往往需要借助側角網和導線等工具，而高程測量所依托工具，通常為電磁波及水準網，這點需要尤為注意。除此之外，測量人員還要測量巷道斷面和整體形狀，為日后測量設備與技術的選擇提供參考，確保測量措施始終處于可控狀態，以小型采礦項目為例，對其進行測量的首選方法為中線控制法和高程控制法，后者需要借助測距儀達到有效測量的目的。事實證明，酌情引入新技術以及新方法，一方面能提高測量的精準度，另一方面可以做到實時調整測量現狀，確保測量誤差始終處于可控范圍。

3 結論

通過上文的分析能夠看出，在礦產資源愈發匱乏的當下，井下作業面臨著復雜性與危險性的雙重威脅，只有提前進行測量再開采，才能最大限度避免安全事故發生。由此可見，在開展相關工作時，測量人員應以現有設備和技術為依托，通過增強數據測量準確性的方式，確保測量所得數據能夠發揮出應有價值，使礦產企業具備持續發展目標達成所需的先決條件。