季英強(qiáng)

摘 要：煤是一種珍貴的自然能源，廣泛的應(yīng)用于人類的生活領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域。有科學(xué)數(shù)據(jù)表明，煤炭資源在世界一次能源消費(fèi)量中占25%。2000年底，世界煤炭總產(chǎn)量為46.61億噸，消費(fèi)量46.59億噸，貿(mào)易量5.9億噸。世界探明可采儲(chǔ)量為9842.11億噸。這充分表示了煤炭能源的豐富儲(chǔ)量以及對(duì)社會(huì)進(jìn)步發(fā)展的重要性。因此，我們需要對(duì)煤炭開采方面進(jìn)行深入研究，以保證煤炭資源開采更加高效、安全。本文將對(duì)煤炭開采的基礎(chǔ)技術(shù)煤礦井下地質(zhì)測(cè)量工作進(jìn)行重點(diǎn)討論。

關(guān)鍵詞：煤礦；地質(zhì)測(cè)量；技術(shù)研究

引言：測(cè)量工作作為煤礦生產(chǎn)建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)于煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)方面有著不可忽視的影響。煤礦井下地質(zhì)測(cè)量有著具體的操作規(guī)定。按照具體的規(guī)定操作，不僅會(huì)使煤炭資源高效生產(chǎn)，也會(huì)對(duì)煤炭資源的合理利用和開發(fā)大有裨益。測(cè)量工作環(huán)節(jié)多，要求高，只有認(rèn)真細(xì)致，盡量減少誤差，才會(huì)讓后續(xù)煤炭生產(chǎn)工作合理的進(jìn)行下去，同時(shí)也保證礦井工作人員的生命安全。煤礦井下工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進(jìn)行的測(cè)量工作，包括主要石門、絞車房、變電所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程測(cè)量。做好這些工作應(yīng)注意幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

一、定向放樣與貫通測(cè)量環(huán)節(jié)

井下工程的定向放樣，主要根據(jù)施工中線和施工水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行。應(yīng)先根據(jù)施工中線和水準(zhǔn)點(diǎn)放樣出開挖斷面的中心點(diǎn)，布置炮眼進(jìn)行鉆爆，或以掘進(jìn)機(jī)械進(jìn)行開挖。待巷體成型或部分成型后，即根據(jù)校準(zhǔn)的中線放樣斷面線，進(jìn)行襯砌。巷道貫通以后，施工中線即可對(duì)接，此時(shí)要測(cè)算巷道橫向、縱向的貫通誤差，并進(jìn)行調(diào)整。在放樣精度要求較高時(shí)，貫通誤差調(diào)整前，應(yīng)先進(jìn)行貫通測(cè)量，亦即將相向開挖兩巷口附近的巷外控制點(diǎn)，重新施測(cè)并加以平差。在允許調(diào)整的范圍內(nèi)，所有重要放樣工作，都以平差后的坐標(biāo)和高程作為調(diào)整施工中線和放樣的依據(jù)。礦井測(cè)量在煤礦生產(chǎn)中有比較重要作用，貫通質(zhì)量與否直接影響礦井安全生產(chǎn)與礦井效益。

二、控制測(cè)量與高程聯(lián)系測(cè)量環(huán)節(jié)

控制測(cè)量與高程聯(lián)系測(cè)量環(huán)節(jié)是需要按照相關(guān)測(cè)量方法和操作方式以保證精確的測(cè)量環(huán)節(jié)。在實(shí)際施工階段，進(jìn)行施工控制測(cè)量和建筑物的定線放樣測(cè)量是精確測(cè)量工作的必要環(huán)節(jié)，也是保證井下工程按照設(shè)計(jì)步驟施工的基礎(chǔ)。井下工程測(cè)量由地面控制測(cè)量和井下控制測(cè)量兩部分組成，在兩部分分測(cè)之后，還需要將兩部分聯(lián)合測(cè)量，形成統(tǒng)一的控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)顯示的相關(guān)坐標(biāo)系數(shù)和高程系統(tǒng)相互統(tǒng)一，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確無誤。如果以斜井施工的方法進(jìn)行測(cè)量，則要注意井上和井下位置的測(cè)量都要面面俱到。還有另外一種測(cè)量方式是通過井筒，將地面近井控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和方向傳遞到井下平面控制點(diǎn)上，以這種方式得出數(shù)據(jù)，作為井下導(dǎo)線的起算坐標(biāo)和起算方向的平面聯(lián)系測(cè)量。平面聯(lián)系測(cè)量經(jīng)過時(shí)間的演變有了具體科學(xué)的改進(jìn)，近代研發(fā)的科學(xué)設(shè)備，例如光學(xué)投點(diǎn)儀、激光垂準(zhǔn)儀和陀螺經(jīng)緯儀等，結(jié)合人類的智慧開場出了定向測(cè)量的新方法。由于單井平面測(cè)量通常采用投放鋼絲、測(cè)定垂線、投點(diǎn)連線的方法來測(cè)定坐標(biāo)系數(shù)和坐標(biāo)位置，工序較多，傳算過程復(fù)雜。所以已經(jīng)逐漸被定向測(cè)量取代。定向測(cè)量通過兩個(gè)豎井之間投點(diǎn)的相互連接，通過兩井輔助進(jìn)行定向測(cè)量。在高程測(cè)量方面，原有的吊垂線法、長鋼尺法或長鋼絲法逐漸被近代的電磁波測(cè)距儀測(cè)深的方法所取代。另外，還需要注意的是，在測(cè)量過程中所選的設(shè)備儀器都需要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，這也是保證測(cè)量精確的前提條件。

三、測(cè)圖比例環(huán)節(jié)

在井下工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所處的井下深度，需要使用已有的各種大、中比例尺地形圖，或測(cè)繪專用地形圖。地形圖測(cè)繪范圍，除滿足主體工程和附屬工程的設(shè)計(jì)需要外，還應(yīng)考慮在巖體掘空后，地面沉陷、巖體移動(dòng)以及地下水滲入的可能影響范圍。測(cè)圖比例尺，對(duì)大型地下工程，規(guī)劃階段為 1：500～1：10000；初步設(shè)計(jì)階段為 1：200～1：2000；施工設(shè)計(jì)階段為 1：200～1：2000。對(duì)小型地下工程，初步設(shè)計(jì)和施工計(jì)用圖常一次測(cè)繪，比例尺采用 1：500～1：2000。此外，還要測(cè)繪必要的縱、橫斷面圖以及地質(zhì)剖面圖等。

四、礦山測(cè)量任務(wù)

明確礦山測(cè)量的主要任務(wù)，對(duì)煤礦井下測(cè)量工作有著很關(guān)鍵的幫助。礦山測(cè)量工作涉及到地面和井下多個(gè)區(qū)域，在涉足這些全新的自然區(qū)域時(shí)，有著諸多安全隱患的存在。因此礦山測(cè)量的任務(wù)就涉及到信息收集，準(zhǔn)備措施等工作。具體來說，建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)、礦區(qū)地圖的測(cè)繪、礦山施工測(cè)地表移動(dòng)沉降觀測(cè)和礦體幾何圖繪制都是礦山測(cè)量的主要任務(wù)。其中，礦山施工測(cè)量是礦山建設(shè)和開采過程中為各種工程的施工所進(jìn)行的測(cè)量工作，即地面上的土建工程測(cè)量、井下控制測(cè)量和施工測(cè)量、豎井定向測(cè)量和豎井導(dǎo)人高程測(cè)量、豎井貫通測(cè)量。在施工建造過程中和運(yùn)營管理階段，還需定期進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)沉降觀測(cè)、巷道及井身各部位及其相關(guān)建筑物及輔助建筑物的沉降觀測(cè)和位移觀測(cè)，以及為礦區(qū)的復(fù)耕進(jìn)行測(cè)量服務(wù)等。參與“三下”采煤和塌陷區(qū)綜合治理以及土地征用和村莊搬遷的方案設(shè)計(jì)和實(shí)施；進(jìn)行礦區(qū)范圍內(nèi)的地籍測(cè)量；對(duì)于井下系統(tǒng)，要在煤礦生產(chǎn)各個(gè)階段，對(duì)采掘工程是否按設(shè)計(jì)施工進(jìn)行檢查和監(jiān)督；利用測(cè)繪資料，解決煤礦生產(chǎn)、建設(shè)和改造中提出的各種測(cè)繪問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護(hù)提供有關(guān)的測(cè)繪資料；要測(cè)繪各種煤礦井下相關(guān)測(cè)量圖件，滿足生產(chǎn)、建設(shè)和規(guī)劃各階段的需要；根據(jù)礦區(qū)地表與巖層移動(dòng)變形參數(shù)，設(shè)計(jì)和修改各類煤。

五、結(jié)語

煤礦井下地質(zhì)測(cè)量工作的難度大，要求高，在對(duì)數(shù)據(jù)精確性和人員專業(yè)性方面都有著極高的要求。由于地質(zhì)數(shù)據(jù)會(huì)隨著時(shí)間和空間的變化而變化，所以數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)性使得地質(zhì)測(cè)量工作難度變大，不確定性和誤差性大大增長，這也間接影響著施工人員的自身安全和煤礦生產(chǎn)設(shè)施的建設(shè)質(zhì)量。因此，查找數(shù)據(jù)，膽大心細(xì)，及時(shí)繪圖，成為做好測(cè)量工作的必然要求。相關(guān)技術(shù)人員需要掌握一定的地質(zhì)變化知識(shí)，通過精密的繪圖，做好對(duì)地質(zhì)層的準(zhǔn)確性分析，從而提高工作質(zhì)量和工作安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]石智軍，李泉新，許超. 煤礦井下隨鉆測(cè)量定向鉆進(jìn)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 地質(zhì)裝備. 2013（14）

[2] 石智軍，董書寧. 煤礦井下近水平隨鉆測(cè)量定向鉆進(jìn)技術(shù)與裝備[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2013（03）