馬飛飛

（山西金地煤焦有限公司赤峪煤礦，山西 呂梁 032100）

煤礦是產于侏羅世紀時代，地球被繁茂的綠植覆蓋，產出大量的氧氣和二氧化碳，腐朽的綠植經(jīng)過時間的催化形成了煤炭。最淺的露天煤礦也在距離地面100 米處，大部分的煤炭在距離地面1000 米的地方，地下地質復雜、在煤礦作業(yè)過程中，煤塵過大會直接引發(fā)爆炸等安全事故。而在社會各行各業(yè)飛速發(fā)展的時代背景下，煤礦的開采次數(shù)和開采深度逐漸頻繁，危險系數(shù)逐漸增大，這對煤礦作業(yè)的安全生產要求逐漸提高。保證煤礦作業(yè)順利進行的基礎就是煤礦地質的測量與數(shù)據(jù)收集，由于是地下作業(yè)，地質測量分析等工作受到環(huán)境條件的限制，導致經(jīng)常出現(xiàn)誤差大、效率低等問題，這也是提升煤礦地質精準度的工作要求。[1]

1 煤礦地質測量精度提升的重要性

由于煤礦的生產是大自然經(jīng)過幾千年的時間自然形成的，是短時間不可再生的稀有資源。但是由于社會的發(fā)展，成為各大企業(yè)生產和發(fā)展的必要燃料，所以對于煤礦的開采量在各企業(yè)之間逐漸形成競爭，從而忽略了煤礦開采過程中的安全問題。例如：部分煤礦開采企業(yè)的超能力生產，導致大自然的地質超負荷承載，容易發(fā)生地面塌陷的安全事故。煤礦開采企業(yè)的煤層違規(guī)開采，沒有嚴格遵守煤礦開采規(guī)定，規(guī)定要求生產采煤工作面不超過1 個，掘進工作面不超過2個的原則，為提高工作效率，并沒有遵守；未充分考慮工作面采動應力的相互影響，企業(yè)相關工作人員未考慮到上、下層及相鄰工作面對事故區(qū)域的動態(tài)應力疊加，地下工作的復雜情況很難預料，只能通過煤礦地質檢測精度來提升安全措施，保障工人們的生命安全。例如：當巷道壓力明顯增大后，未采取有效措施。煤礦區(qū)域運輸順槽距離采煤工作面特定范圍內出現(xiàn)底鼓、幫鼓、網(wǎng)兜等現(xiàn)象后，只是通過傳統(tǒng)的加強支護處理，當仍然反復出現(xiàn)底鼓、幫鼓、網(wǎng)兜等現(xiàn)象且此現(xiàn)象明顯增大時，相關企業(yè)如未通過精準的地質測量，無法清楚原因之根本，未能引起足夠的重視，就無法采取有效措施。對該區(qū)域的管理仍然沿用之前的巷修措施，違規(guī)將采掘工作面外包，部分煤礦開采企業(yè)違反國家關于預防煤礦生產的安全事故的相關規(guī)定，將礦井下采掘工作面和井巷維修作業(yè)外包給沒有相關資質的勞務公司，勞務公司再把工程分包給個人，無法通過專業(yè)知識的學習讓礦工系統(tǒng)地掌握煤礦地質的危險問題匯報和危險狀況的應急逃生知識。[2]

2 煤礦地質測量常用方法

目前看來，實際工作中，工作人員常會用到如下幾類地質測量技術：GPS 地質測量技術、GIS 地質測量技術及陀螺定向地質測量技術，這三種測量技術分別有著不同的優(yōu)缺點，因此為提升煤礦地質測量的效率與質量，相關工作者應結合地質測量現(xiàn)場的實際情況，科學合理地選用相應的技術。

一般來講，GPS 地質測量法在礦山控制網(wǎng)中有著較高的應用率，能夠幫助工作人員縮短礦山控制網(wǎng)時間，且目前此種技術已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，操作該技術的工作人員也已經(jīng)積累起了較為豐富的工作經(jīng)驗，這有利于提升工作質量；GIS 地質測量法在煤礦地質測量中有著較高的兼容性優(yōu)勢，在使用此種技術完成測量后，測量人員可將相應的信息數(shù)據(jù)上傳至計算機系統(tǒng)中，再操作計算機完成數(shù)據(jù)運算、分析、歸納操作，因此是一種頗具現(xiàn)代化特色的煤礦地質測量方法；陀螺定向地質測量法多被應用于煤礦井下測量，抗干擾能力強，同時應用范圍也較廣，能夠滿足地質測量人員多元化的工作需求，因此也有著較為可觀的應用優(yōu)勢。

除此之外，隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高新技術的蓬勃發(fā)展，被應用于煤礦地質測量的先進技術越發(fā)增多，目前看來此類先進技術在煤礦地質測量中也有著極為突出的應用優(yōu)勢，因此在后續(xù)的工作中，相關工作者還應優(yōu)化對此類技術的研究與利用，將其效益最大化發(fā)揮，切實提升地質測量的精確性。[3]

3 煤礦地質測量精度提升的措施

結合工作實踐可知，煤礦地質測量工作，包括一系列復雜的工作環(huán)節(jié)，如測量、記錄、運算、制圖、最終標定等，這些工作環(huán)節(jié)之間通常有著極為緊密的關聯(lián)性，同時各環(huán)節(jié)也都涉及一系列復雜的技術要點。為提升煤礦地質測量的精確性，相關工作者必須圍繞這些工作環(huán)節(jié)，在落實煤礦地質測量技術要點的基礎上，完善對各項工作任務的實施，促進煤礦地質測量的提質增效。

3.1 完善對管理體系的設計

科學合理且完善的管理體系能夠為煤礦地質測量工作的順利開展提供一定的保障作用，使測量數(shù)據(jù)變得更為真實、準確且可靠，因此相關單位必須提前做好制度建設等工作，將其視作開展煤礦地質測量的重要準備工作來執(zhí)行。

一般來講應重點做好如下幾項工作：首先，應建立測量儀器校對制度，督促技術人員在實際工作中，細心、精準地校對設備，提升設備精確度；其次，應建立方案評估制度，督促相關工作者在實際工作中結合測量區(qū)域的實際情況制定完善的測量方案，確保煤礦測量工作有著良好的可實施性；最后，應建立完善的測量數(shù)據(jù)審核體系，督促工作人員在結束測量工作后，全面審核相應的數(shù)據(jù)信息，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏、數(shù)據(jù)誤差等一系列的問題。

3.2 煤礦地質測量設備的更新與調用

目前看來，市場中從事煤礦測量的單位受傳統(tǒng)經(jīng)營管理理念影響較為明顯，很多單位都有著技術落后、設備版本老舊的缺陷，影響了煤礦地質測量的順利進行。近年來，隨著時代的進步與發(fā)展，煤礦地質的測量向逐漸智能化發(fā)展，智能開采技術逐漸應用到煤礦地質的數(shù)據(jù)測量與計算中，使很多老舊的測量技術越發(fā)顯得不合時宜，例如，對測量機器人系統(tǒng)的設置與應用，相比人工測量、計算的科學性更穩(wěn)妥，誤差更小。實際工作中，測量機器人可通過構建巷道導線點、三維大地坐標中繼傳導和架線追蹤測控網(wǎng)絡實現(xiàn)采煤機、地質雷達等固定或者移動標志點的大地坐標，自動測量和標定自動生成直線度基線，減少人工測量帶來的數(shù)據(jù)誤差，實現(xiàn)高效煤礦地質測量的數(shù)據(jù)收集和報告分析，也實現(xiàn)了采煤機的定位導航，和與地質模型的自適應耦合，而推溜拉架參考的幾何基準線的動態(tài)更新，可見位于時代前沿的測量技術相較于傳統(tǒng)技術有著不可比擬的科技優(yōu)勢，因此為提升地質測量精確性，地質測量單位必須緊隨智能化技術發(fā)展形勢，加大技術投入，多引入先進設備到煤礦地質測量一線中，同時還應針對工作人員做好培訓工作，增強其對先進技術的了解，督促其在實際工作中合理調用、校對設備，設置好相應的參數(shù)，確保各類機械設備的良好運行。

3.3 特定煤礦區(qū)域測點的選擇

由于不同煤礦區(qū)域所處地理位置不同，導致各個煤礦的地質不同，那么對于不同煤礦區(qū)域的測量點也不同。三角點和水準點也會受地下板塊運動的影響，甚至是礦井內的環(huán)境條件的影響，不同的礦井內的巖石分布不同，巖石的水波紋走向也會影響礦井內的煤炭分布以及生產量。礦區(qū)內的專業(yè)人員只有通過煤礦區(qū)域的特定測量點的選定，準確、認真、仔細地測量出地質數(shù)據(jù)并且對相關數(shù)據(jù)進行計算和分析，繪制出與實際礦井環(huán)境接近的地質圖紙，為高效的采煤打好基礎。地質圖紙是為礦井工人下井采礦做好準備工作，地下礦井的環(huán)境較為復雜，如果不進行礦井環(huán)境的預測，就無法發(fā)現(xiàn)潛在的礦井危險。

3.4 提升煤礦測量人員的專業(yè)素質

具有專業(yè)測量素質的人員是提升煤礦測量數(shù)據(jù)精準度的前提與基礎，煤礦地質測量人員不具備深厚的理論功底或者煤礦地區(qū)的實踐探索經(jīng)驗不足，都會存在數(shù)據(jù)測量失誤的情況，甚至會直接因為人工數(shù)據(jù)測量錯誤而導致無法發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，也就無法到達測量煤炭地質數(shù)據(jù)記錄收集的根本目的。提升煤礦測量數(shù)據(jù)的精準度不僅是發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，更是為進入礦井的礦工提供參考數(shù)據(jù)。煤礦地質的測量需要計算出可安全采礦的范圍以及隨時存在的地塊運動趨勢，并且做出正確判斷。根據(jù)國家以往的煤礦開采經(jīng)驗，傳統(tǒng)的煤礦測量由于地理位置和測量據(jù)點的不同，造成測量數(shù)據(jù)差異性非常大，導致不僅效率低下，誤差也非常大，但是隨著開采技術的提升，可以通過人工操作無人機的方式，輸入經(jīng)緯度或者跟蹤定位的方式測量測點的開采數(shù)據(jù)，減少人工徒步測量帶來的不便和人工操作的失誤，并且減少培訓時間的浪費，提升工作效率，減少誤差。當然隨著科學技術的發(fā)展，煤礦地質工作者也應當根據(jù)當代煤礦開采軌跡和存在的問題進行分析與學習，不能停留在對于過去煤礦開采的基礎上，煤礦開采單位可針對現(xiàn)有的工作者定期舉行地質專業(yè)知識培訓，這也是提升煤礦測量數(shù)據(jù)精確性的有效途徑。同時還應針對相關技術人員，制定完善的激勵、獎懲機制，激發(fā)工作人員學習先進技術的積極性，督促其不斷夯實自身的知識、技能基礎，多汲取來自行業(yè)一線的先進經(jīng)驗，做好相關工作。此外，煤礦地質測量單位在平時也可多組織技術人員去往其他礦中進行學習，也可從社會中聘請在本行業(yè)內具有威望的專家來到本礦中，指導技術人員的作業(yè)，全面提升技術人員的技能水平，并定期對其進行考核，最大程度上提升技術人員的專業(yè)素質，督促其嚴謹負責地完成相應的作業(yè)，避免在此后的工作中出現(xiàn)測量失準的問題。

3.5 煤礦地質測量原始數(shù)據(jù)的妥當保存和對比

煤礦雖然是不可再生的資源，但是千萬年前的煤礦資產不是一次就能開采完成的。每次開采煤炭之前的準備工作就是地質測量，地質測量數(shù)據(jù)的算出也不是簡簡單單的工程，因此應當妥善保存各個地區(qū)的煤礦地質監(jiān)測原始數(shù)據(jù)，以防止丟失或者遺棄。煤礦地質可能會受板塊運動的影響，但是很多常年煤炭開采地區(qū)的板塊運動不劇烈，也就是不會輕易受到板塊運動的影響，所以煤礦地質的測量原始數(shù)據(jù)十分重要，經(jīng)過多次地質的測量可以分析其中的運動周期，從而總結出地質的運動規(guī)律或者從中分析出地質的運動軌跡，作為煤礦開采之前準備工作的參考，避免盲目操作或者無從參考局面的發(fā)生，減少因人工經(jīng)驗缺少造成的數(shù)據(jù)測量的失誤。在提升煤礦地質測量數(shù)據(jù)精準度的同時，強化監(jiān)測點的變化趨勢，防止盲目相信數(shù)據(jù)而忽略實際煤礦地質的變化。這也許就會本末倒置了，因此煤礦地質的原始數(shù)據(jù)非常重要。為了更好地保存原始數(shù)據(jù)，煤礦單位的相關人員必須重視建立原始數(shù)據(jù)核查制度，將初審制度與復審制度結合在一起，督促各級工作人員，在實際工作中，做好原始數(shù)據(jù)核對工作，在完成各項測量作業(yè)后，第一時間將數(shù)據(jù)記錄下來，并及時分析過往工作中獲得的原始數(shù)據(jù)，對比二者是否出現(xiàn)了差異，若出現(xiàn)了差異，還應深入分析造成這種差異的具體原因，確保煤礦地質測量過程中，工作人員得到的各項數(shù)據(jù)都是準確、真實且可靠的。

3.6 提升繪圖的準確性

在煤礦地質測量工作中，繪圖是指導后續(xù)測量工作的航標，因此相關工作者也應重視在收集準確的測量數(shù)據(jù)的基礎上做好繪圖工作，提升繪圖精準性，避免在后續(xù)的測量工作中出現(xiàn)位置失誤的問題，利用直觀、形象的繪圖指導工作人員的有序作業(yè)。目前，在開展繪圖工作的過程中，技術人員應當注意做好如下兩點：在開展正式的繪圖作業(yè)前，應仔細了解礦井的實際地質情況，盡可能詳細地繪圖，將礦井的面貌真實地反映出來；在繪圖過程中，必須將待測量點真實且準確地標注出來，同時還應繪制好周邊的地標，為相關工作的順利開展提供依據(jù)，助力測量精度的穩(wěn)步提升。[4]

4 結語

總而言之，煤礦地質測量的精準度離不開測量人員的專業(yè)知識的理論分析與實踐探索的大量數(shù)據(jù)收集等。同時，煤礦地質測量的分析大部分依據(jù)專業(yè)人才收集的大量數(shù)據(jù)比對，數(shù)據(jù)測量設備的選擇與校對、不同地質選用的不同測量法、測量點的選擇等因素都會影響測量數(shù)據(jù)的收集。通過分析和收集地質的數(shù)據(jù)，繪制出煤礦作業(yè)區(qū)域的地質分析圖，為煤礦安全開采和安全生產打好基礎。煤礦開采是高危行業(yè)，只有通過科學的數(shù)據(jù)收集和專業(yè)工作人員的嚴謹工作態(tài)度和經(jīng)驗以及嚴格遵守國家關于煤礦開采的有關規(guī)定，才能有效避免和科學減少煤礦危險事故發(fā)生，這也是有效提升煤礦地質測量精度的最終目的。