中煤第一建设有限公司内蒙古分公司 河北邯郸 056022
摘要:井工开采是中国煤矿开采的主要方式,这就要求在开采时考虑到煤层地质条件对安全开采的影响。很多煤矿安全事故的发生多与地质构造有关,例如煤与瓦斯突出事故、冲击地压及突水事故,因此在生产前应该探明煤矿的地质构造,为此需要开展煤矿地质测量工作。为了保证煤矿开采具有安全的环境,需要发挥技术的保障作用。煤矿地质测量是煤矿开采中的“监视器”,对于保障煤矿安全生产发挥着重要作用。煤矿安全生产水平直接关系着煤矿企业的经济效益和可持续发展,而通常情况下煤矿生产环境比较恶劣,存在很多安全隐患,特别是煤矿矿区周围地质构造比较复杂,如果盲目地进行开采活动,很容易引发严重的安全事故,威胁煤矿工作人员的生命安全。为保障煤矿生产的安全性和科学性,应充分发挥地质测量的重要作用,严格把关地质测量的各个环节,提高煤矿安全生产的经济效益和社会效益。因此,为了消除煤矿开采中的安全隐患,要强化地质测量的作用,一定要充分做好煤矿地质测量工作,提供煤矿地质测量的各项数据,且要有科学性,才能够在一定程度上确保井下作业人员的人身安全,同时这也是为煤矿生产工作有效、有序、按时的进行奠定了基础。煤矿地质测量工作的主要内容是采用物探或钻探的方法查明地层的构造以及水文情况,从而指导煤矿的安全生产。钻探方法和物探方法有着各自的缺陷,导致获得的地质测量数据比较有限。
关键词:煤矿地质;测量工作;安全生产;作用
1导言
煤矿开采是在地层中进行的,不可避免地受到地质条件的影响,因此必须对煤矿地质条件进行测量。地质测量对于煤矿安全生产的主要作用有为煤矿开采安全设计提供依据、保证煤矿开采的安全进行、是煤矿安全生产的基础、为地质灾害的防治提供基础;改善煤矿地质测量工作的措施包括提高地测人员的专业水平、做好地质测量准备工作以及提高地质测量的信息化程度。
2煤矿地质测量工程在煤矿开采中的重要性
2.1获取各项需要的数据
煤矿生产过程当中前期的矿井选址尤为重要,矿井的选址决定了煤矿的开采效率和工作人员的安全性,过去煤矿的选址是比较随意的,当时由于技术水平的限制,使得相关工作人员无法准确测量地底的煤炭资源储备,对当时的人们来讲,该地层下只要含有所需的煤炭资源,不论多少都可以建矿井。在现在人看来,建立矿井需要综合考虑各方面的影响因素,首先是矿井选址的安全性问题,若是不考虑周遭环境对矿井选址的影响,那么后期可能由于煤炭开采对地质的破坏引起地表结构发生塌陷,或者由于无意中挖通水脉造成水文灾害,更有可能是土层严重破坏导致在暴雨天气造成泥石流和山体滑坡,考虑到地势对矿井造成的影响,矿井选取的位置要远离山脚或者处于地势较高的地方为主,这样可以防止因积水过多而阻碍煤炭开采的顺利进行。其次是生产效率对矿井选址的影响,对于煤炭生产公司或者企业来讲,煤炭开采过程中前期建立矿井需要花费大量的金钱,从经济的角度来讲,前期的资金投入对于公司后期的收益是必不可少的,可是考虑到煤炭资源分布和开采难度的问题,其生产效率都会受到严重的影响,进而影响到后期的经济效益,另外还要考虑矿井的建井难度,若矿井的建设难度增加,那么在此之上投入的资金自然要多,同时也会增加施工的难度,整体上来看,建井难度会影响到整个煤矿开采的进程,为了避免上述状况的发生,前期通过煤炭地质测量技术可以收集到关于地质的各项数据,工作人员根据收集到的数据资料进行建矿的模拟工作,这种方法可以减少建矿的成本和技术资金降到最低,同时也能避免因自然灾害造成工作人员的生命受到危害。
2.2提供煤矿生产的技术
在我国煤矿生产领域中,煤矿开采的区域一般都是在极为恶劣的环境下进行的,其中对煤矿开采工作影响最大的莫过于复杂地质的危害,工作人员要想获取煤炭资源就需要穿过厚厚的岩层才能到达煤炭的分布区域,这种状况下只有利用先进的科学技术来打通地面和煤炭岩层之间的通道,而在打通岩层的过程当中,由于处在不同区域的岩层特性不一样,如果使用单一的技术进行岩层贯穿的方法是行不通的,坚硬的岩层需要穿透,而松软的岩层会因为强行穿透产生的应力而使得矿井坍塌,所以煤炭开采过程中所遇到的难题需要用不同的方法来解决,比如煤矿地质测量技术在煤炭开采当中的运用,此项技术在未投入煤矿生产行业之前,煤矿行业缺乏完善的安全生产管理制度,这就使得煤矿工人的死亡率极高,后来随着行业的发展,该项技术被用来侦测地层深处的岩石结构,通过地质测量得来的数据可以模拟出地底深处的地质结构,因此工作人员可以制定合理的计划来避开因岩层结构、水文流动带来的煤矿开采问题。另外,煤矿地质测量技术对于前期矿井的选址也有巨大的帮助,该项技术可以探测出每个区域的地质结构,然后技术人员把反应的信息数据化,根据数据就可以筛选出煤炭开采的区域,进而寻找出合适的矿井挖掘位置。
2.3煤矿地质测量技术分析
在煤矿地质测量工作中,测量方法的使用非常关键,随着测量技术和水平的不断提高,测量方法也在不断丰富,各种现金测量方法和技术的应用在降低地质测量工作难度和工作量的同时,也在更高程度上提高了测量精度,促进了煤矿行业的快速发展。而目前,在煤矿地质测量中,常用的测量方法主要有以下几种:第一,GPS地质测量技术。GPS地质测量技术在煤矿地质测量中有着非常重要的应用,具有测量时间短、效率和精确度高等优点,在矿山控制网中有广泛应用。目前,GPS技术在煤矿地质测量中的应用以非常成熟和完善,是现代煤矿测量的主要技术。第二,GIS地质测量技术。相对于GPS测量技术而言,GIS测量技术在实际测量工作中具有更明显的兼容性优势。运用该技术进行煤矿地质测量,可快速将数据传入计算机,进而实现及时而快速的数据运算,因此可以更加快速完成数据分析和测量工作。第三,陀螺定向地质测量技术。这种测量方法的应用优势主要体现在精度方面,另外就是其适用较广,在很多测量工作中都能使用,且在实际测量中具有较强的抗干扰能力,能够更好地满足煤矿井下测量需求。不同测量技术和方法有不同优点,在煤矿地质测量实际工作,需要结合实际条件和情况科学合理选择测量方法,或综合利用不同测量方法,这样才能高校、高质量的完成煤矿地质测量工作。
3影响煤矿测量精度的各类因素
3.1测量设备的选择与调试
煤矿地质测量工作必须使用专业的测量设备,选择一套测量精度较高的设备,能够更好的保障煤矿地质测量工作的开展和作业人员的生命安全。在选择好合适的测量设备后,设备的调试工作也非常重要,在进行正式的测量前,操作人员应当多次对测量设备进行调试,尽量避免测量误差的产生。
3.2测量点的选择
测量设备在矿井中进行测量时往往会受到井中环境的影响,导致测量的结果产生误差,所以在进行正式的测量前应当充分模拟矿井中的环境进行实验,保证测量的过程中测点不会产生变化,影响测量结果。
3.3操作人员的专业水准
在煤矿地质测量的过程中,除去测量设备及测量环境外,最容易对测量精度产生影响的就是操作人员的技术水平。如果操作人员不具备专业的水准,就无法保证测量结果的准确性。
4地质测量保证煤矿安全生产的有效对策
4.1推动技术的进步
在近年来的发展中,煤炭作为重要的资源,市场对于煤炭的需求量也在增大,在煤矿提升产量的同时,安全生产也增加了难度。许多煤矿矿区由于存在复杂的地质条件,由于不良地质条件易引发安全问题。传统的测量技术多为人工测量,数据处理、分析效率低下,准确性差,难以满足当前煤矿企业现代化发展对安全的需要,煤矿地质条件在开采中会变得不稳定、易发生安全事故,为了确保开采中的安全,煤矿企业要注重先进的技术,煤矿地质测量要实现信息化、自动化,借助新技术和新设备,实现地质测量的网络化,以提升煤矿地质测量的效率与准确度,借助先进的测量设备与科学的测量技术,对矿区地质条件实时动态化不间断监测,煤矿安全生产有了更多可靠的基础条件。此外,应用计算机技术,地质测量数据实现了网络化、智能化管理,资源的利用率得以提升,煤矿安全生产有了完整地质数据的支持。
4.2对地质测量加以管理
为了有效提升地质测量的效果,需要保证测量数据的可靠性与有效性,需要注重地质测量管理。测量数据由于对煤矿安全发挥着直接的影响,煤矿企业针对安全管理,要重视地质测量工作的管理,要依据规范化、标准化的原则,明确煤矿地质测量的标准和要求,保证测量数据可靠性,实现对矿区水文、地质条件的准确测量,结合煤矿安全管理的实际,采取预防措施。比如巷道掘进施工时,要为煤矿开采施工提供数据支持,要全面分析研究测量数据,对作业位置与方法加以调整,最大限度消除隐患,控制煤矿安全事故的发生。另外,为了提升煤矿地质测量的作用,地质测量数据要注意保存,测量数据加以整合,剔除没有价值的测量数据。
4.3提高测量水平
煤矿企业的安全管理部门要意识到地质测量对安全生产的重要作用,针对当前煤矿安全生产的特点与实际情况,针对测量的分析判断结果对安全生产管理制度加以完善,以提升地质测量的保障功能。煤矿地质测量要保证效果还需要资金、人力的支持,借助的科学技术,以实现煤矿地质测量得以顺利实施;煤矿地质测量要注重发挥技术进步与制度的保证作用,测量流程要注重规范化,地质测量的不同环节要注重加强管理,提高煤矿测量的准确度与数据的可靠性。测量人员在地质测量中发挥着主体作用,人员的技术水平与业务能力对于保证测量结果的有效性会产生直接的影响,因此煤矿企业要注重提升测量人员的业务素质,强化人员专业水平的提升,地质测量人员加强培训,让测量人员掌握新的测量技术,保证测量方法的先进性。借助培训,还助于测量人员强化责任意识,全面掌握地质测量的关键技术,提升测量人员分析地质测量数据的水平,以防范发生地质灾害,为安全生产
4.4监测点测量作业强化
一般情况下,测量过程中每个环节之间都有很强的关联性,并且前期测量环节中的误差会逐渐累积,最终累积测量误差将在测量结果中体现。因此,在整个测量过程中都应该对监测点测量作业进行强化,以提升测量数据的精确性。在具体实施测量过程中,工作人员在对监测点进行标定时,应首先对井下地质条件进行考察,选出适宜的监测点并根据测量需要进行筛选和布设,避免因监测点选择不当而对测量结果造成影响。
4.5强化原始数据核对工作
原始数据是煤矿地质测量结果的重要来源,原始数据核对不准确将直接影响测量精度,因此原始数据核对也是煤矿地质测量中的一项重点工作。在实际测量中,工作人员应严格以相关测量标准为依据,做好原始数据核算,从根本上保障地质测量结果。测量作业人员要及时、准确的做好数据记录,并加强与矿井留存原始数据的对比与分析,如发现异常情况要进行针对性分析研究,找出原因加以优化改进。在实际数据运算处理中,要注意误差控制,通过强化初核、复核管理来提高数据核对和运算地准确性。总而言之,煤矿地质测量是一项复杂而系统的工作。在实际测量中,应准确选择运用合理测量方法进行测量,同时采取有效措施加强测量影响因素控制,这样才能提升测量精度,从而为煤矿实际开采作业提供更好依据,确保煤矿作业顺利开展。
5结语
总的来说,煤矿地质测量技术在整个煤炭的开采过程中占据重要地位,从前期的矿井选址到岩层结构探查,煤矿地质测量技术都发挥着重要作用,以往,在没有这项技术的情况下,煤炭开采过程当中的安全管理工作缺乏有效的措施,而当这项技术运用到实际的生产当中去,前期测得的数据既可以减少煤炭开采的难度,也可以保证工作人员的生命安全。
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