煤礦安全生產(chǎn)礦山測(cè)量工作作用

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摘要：在煤礦開(kāi)采過(guò)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(guò)礦山測(cè)量得到的。分析了礦山測(cè)量工作的重要性，并從工作面布置、巷道開(kāi)掘以及保護(hù)煤柱的留設(shè)方面說(shuō)明了礦山測(cè)量對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)的作用。

關(guān)鍵詞：煤礦開(kāi)采；礦山測(cè)量；工作面布置；巷道開(kāi)掘；安全生產(chǎn)

在煤礦井下開(kāi)采過(guò)程中，必須時(shí)時(shí)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(guò)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(huì)引發(fā)安全事故。生產(chǎn)中的準(zhǔn)確位置需要依靠礦山測(cè)量獲得，因此，礦山測(cè)量工作對(duì)于煤礦生產(chǎn)十分重要[1-3]。礦山測(cè)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(jìn)以及建筑物保護(hù)煤柱的留設(shè)都需要依賴準(zhǔn)確的位置才能進(jìn)行。下面將圍繞礦山測(cè)量工作的重要性及其在煤礦安全生產(chǎn)中的作用展開(kāi)論述。

1礦山測(cè)量工作的重要性分析

礦山測(cè)量工作是綜合運(yùn)用測(cè)量、地質(zhì)以及采礦等學(xué)科的知識(shí)，來(lái)研究采礦工程中井下和井上遇到的各種幾何問(wèn)題。礦山測(cè)量的主要目的是建立井上和井下測(cè)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(cè)量依據(jù)；繪制采掘工程平面圖及煤礦位置幾何圖；實(shí)時(shí)地對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查。礦山測(cè)量工作最重要的任務(wù)之一是確定礦井的“三量”（開(kāi)拓儲(chǔ)量、準(zhǔn)備儲(chǔ)量和回采儲(chǔ)量），這是礦井開(kāi)采計(jì)劃中重要的參考指標(biāo)[4]。礦山測(cè)量工作中的井下測(cè)量工作對(duì)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(jìn)行的，沒(méi)有空間上的參考標(biāo)準(zhǔn)，必須要依賴測(cè)量工作提供的坐標(biāo)。與此同時(shí)，施工時(shí)還要確定各個(gè)巷道、硐室、采煤工作面以及重要參考點(diǎn)的位置關(guān)系，而這些都是借助測(cè)量工作提供的導(dǎo)線和高程來(lái)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(shí)嚴(yán)格按照測(cè)量的基準(zhǔn)線來(lái)掘進(jìn)。此外，為了連接不同層位的巷道，需要對(duì)巷道進(jìn)行貫通（見(jiàn)圖1），這就需要兩個(gè)巷道的準(zhǔn)確位置坐標(biāo)，而巷道位置坐標(biāo)是通過(guò)礦山測(cè)量工作獲得的。礦山測(cè)量工作中得出的井下井上位置對(duì)照?qǐng)D，對(duì)于采礦工程的順利進(jìn)行具有十分重要的意義。無(wú)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(kāi)展采礦作業(yè)。由此可見(jiàn)，礦山測(cè)量工作服務(wù)于整個(gè)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(shí)到礦山測(cè)量工作的重要性。

2煤礦安全生產(chǎn)中礦山測(cè)量工作的作用

2.1保證工作面開(kāi)采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進(jìn)行

在工作面進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，必須在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)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(huì)引發(fā)越界開(kāi)采問(wèn)題，還容易引發(fā)其他一些重大的安全問(wèn)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(kāi)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(shí)，越界開(kāi)采的風(fēng)險(xiǎn)極大。因此，工作面開(kāi)采必須在礦區(qū)邊界線以內(nèi)進(jìn)行。為了使工作面在邊界線以內(nèi)開(kāi)采，就要不斷地測(cè)量工作面的實(shí)時(shí)位置并更新采掘工程平面圖，而這項(xiàng)工作是通過(guò)礦山測(cè)量完成的。在過(guò)去，一些煤礦企業(yè)為了盡可能多地開(kāi)采煤炭，虛報(bào)工作面的準(zhǔn)確位置，導(dǎo)致越界開(kāi)采的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)。雖然中國(guó)法律明令禁止越界開(kāi)采，但是在實(shí)際中很難實(shí)行。若不進(jìn)行準(zhǔn)確的礦山測(cè)量，很難知道有無(wú)出現(xiàn)越界開(kāi)采。目前，隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)要求的提高，煤礦企業(yè)開(kāi)始重視礦山測(cè)量工作，這在很大程度上杜絕了煤礦越界開(kāi)采的問(wèn)題，從而保證了工作面開(kāi)采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進(jìn)行。

2.2保證巷道的安全掘進(jìn)

礦山開(kāi)采設(shè)計(jì)雖然提供了準(zhǔn)確的施工位置圖，但是要在實(shí)際施工中找到地圖上對(duì)應(yīng)的位置并不是一件容易的事情。這就要求在施工中進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，獲得與地圖上對(duì)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(diǎn)，然后再按照參考點(diǎn)找到對(duì)應(yīng)的空間位置，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的施工。煤礦生產(chǎn)中需要開(kāi)掘大量的巷道，這就需要開(kāi)展礦山測(cè)量工作。礦山測(cè)量工作一方面要提供巷道掘進(jìn)的參考坐標(biāo)，保證掘進(jìn)路線的準(zhǔn)確性；另一方面要提供各個(gè)巷道的實(shí)時(shí)相對(duì)位置，從而保證施工的安全性。在巷道掘進(jìn)時(shí)，若不能提供準(zhǔn)確的施工路線，不僅會(huì)引起巷道的報(bào)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(jìn)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(cè)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(duì)做好貫通的安全措施。在貫通時(shí)，若出現(xiàn)較大的偏差，則會(huì)導(dǎo)致巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷不平整，需要進(jìn)行大量的修整，這會(huì)影響到巷道后續(xù)的安全使用[5]。通過(guò)以上分析可知，礦山測(cè)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(guò)程中不斷地校正施工誤差，從而保證巷道與設(shè)計(jì)路線不會(huì)出現(xiàn)較大的偏離。

2.3保證設(shè)計(jì)的保護(hù)煤柱滿足安全要求

煤礦井下開(kāi)采過(guò)后，會(huì)導(dǎo)致地面對(duì)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(hù)，例如公路、鐵路以及信號(hào)塔等，需要在煤礦開(kāi)采時(shí)留設(shè)一定的保護(hù)煤柱。若保護(hù)煤柱的寬度留設(shè)得過(guò)小，則不能起到保護(hù)作用，反之則會(huì)導(dǎo)致煤炭資源浪費(fèi)。為了留設(shè)合理的保護(hù)煤柱，需要確定工作面的采動(dòng)影響范圍。由于煤礦開(kāi)采引起地表沉陷的機(jī)制比較復(fù)雜，很難通過(guò)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量來(lái)確定。通過(guò)在地表建立觀測(cè)站，可以很容易地測(cè)量到工作面開(kāi)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(yàn)公式及測(cè)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(hù)煤柱寬度。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)地表沉陷的測(cè)量，還可以對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)地表居民區(qū)的房屋損害進(jìn)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(yǔ)

礦山測(cè)量工作是煤礦開(kāi)采安全進(jìn)行的基礎(chǔ)，必須要充分認(rèn)識(shí)到其重要性。礦山測(cè)量工作是綜合運(yùn)用測(cè)量、地質(zhì)以及采礦等學(xué)科的知識(shí)，來(lái)研究采礦工程中井下和井上遇到的各種幾何問(wèn)題。礦山測(cè)量工作提供的井下井上位置對(duì)照?qǐng)D，對(duì)于采礦工程的順利進(jìn)行具有十分重要的意義。無(wú)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(cè)量工作對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)的作用主要體現(xiàn)在保證工作面開(kāi)采在地質(zhì)條件確定區(qū)域進(jìn)行、保證巷道的安全掘進(jìn)及保證設(shè)計(jì)的保護(hù)煤柱滿足安全要求方面。所論述內(nèi)容可以為認(rèn)識(shí)礦山測(cè)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(cè)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(jì)，2019(17)：134-135.

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

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

作者：全海峰 單位：大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司白洞礦業(yè)公司