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矿山井下测量中测量精度控制与优化探讨

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：高兆

[导读] 摘要：近年来，社会进步迅速，随着矿井大规模开采，现有资源逐渐枯竭，要想释放更多产能，必须深挖细采现有资源。

        四川锦宁矿业有限责任公司四川省凉山州 615602
        摘要：近年来，社会进步迅速，随着矿井大规模开采，现有资源逐渐枯竭，要想释放更多产能，必须深挖细采现有资源。面对错综复杂的巷道系统及原有测量控制系统被破坏和采掘过程中各层采空区积水等问题，要想精采细采，必须有安全、可靠的测量控制系统。测量控制系统的建立在实际工作中是非常重要的，通过全程控制、细部提级、测点联系，实现了对测量控制系统精度的把控，解放了“孤岛”工作面，延长了矿井的服务年限。
        关键词：矿山井下测量；测量精度控制；优化探讨
        引言
        矿山井下测量作为相关矿井生产的重要部分，其在监督工程质量以及保障相关生产安全方面起着十分重要的作用，随着现阶段矿井开采不断深入，同时在开挖的巷道周围可能会产生相对应的围岩破坏，进一步影响到围岩所原有的天然应力，从而导致周围岩层应力发生变化，在这种情况下则会进一步导致巷道底板以及边帮可能会发生相对应的位移，在布置这两处位置的时候应当随着围岩层的应力发生相对应的位移，从而进一步导致测量得到的相关数据不能够应用于实际生产，数据不可靠不精确就使得矿山井下测量工作无意义化，甚至还会进一步造成井下工作的负担，由此我们应当需要不断控制与优化相对应的测量方法，进一步有效提高测量精度，本文主要从矿山井下测量精度控制的方案制定入手来阐述了如何有效对矿井测量精确度进行控制与优化。
        1井下矿山测量工作的特点
        1.1矿山企业的特点
        我国是一个矿产资源丰富的国家，每个地区都拥有其独特的矿产资源。在我国社会经济发展的初期，矿山企业被建设在有拥有矿产资源的地区，这些矿山企业在发展过程中采用粗放式的经营模式，人力、物力以及财力资源均存在严重的浪费情况。随着社会经济的持续发展，矿山企业的经营模式发生了根本性的改变，从原有的粗放式经营转变为集约式经营，符合可持续发展的要求。在矿山企业的发展过程中，井下矿山测量发挥着十分重要的作用，由于井下矿山测量中需要面对复杂的环境，因此，对测绘技术提出了更高的要求，只有不断发展现代化测绘技术，才能满足井下矿山测量工作的要求。在矿产资源中，有一部分是可再生资源，而其余的使不可再生资源，对于不可再生资源内的开发与利用，应尽量采取精加工的方式，以便获得更高的效益。与此同时，还要考虑开采技术问题，通过开采技术的合理利用，在获得足够效益的同时对资源浪费进行最大限度的控制。
        1.2矿山测量的特点
        在以往的井下矿山测量工作中，主要应用单全站仪进行测量，在这种测量方式中，由于测量工具相对落后，无法获得最佳的测量效果。与此同时，由于测量技术的信息化程度较低，在对数据进行计算的精度无法满足相关要求，计算结果将会存在较大的差异。在进行数据计算的过程中，需要投入大量的人力资源进行解读与分析，大量的工作会对测量结果造成一定的影响，不能获得第一手数据。在测绘工作中，测绘测绘人员能够意识到数据的采集会受到各方面因素的影响，如果无法在测量现场完成所有数据的采集，就会存在一定的误差，影响测绘的精确性。在以往的测量过程中，只有数据采集过程是在现场完成的，而其他工作则需要在室内完成，在这种情况下，各环节之间的衔接存在不紧密的现象，导致测绘数据的质量与准确性下降，最终造成资源的浪费，无法获得最大的收益。

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        2矿山井下测量精度控制的方案制定
        2.1联系测量精度
        如若想做好相对应的矿山井下测量精度控制与优化，首先我们就需要将相对应的矿井所在地面平面坐标系以及相对应的远程系统传送至井下来完成测量工作，在这一过程当中我们将其称之为联系测量精度控制，在进行矿井测量精度控制方案制定上我们需要首先做好这一阶段，才能够进一步对后续测量工作进行有效精度控制。同时在联系矿井测量上需要制定出相对应的优化策略联系测量方案，才能够进一步对矿山联系测量当中可能出现的测量效率低以及精度较差等等不良情况进行有效控制，一般来说，在现阶段矿山井下测量上我们采取联系测量当中的井下测量和地面测量。
        2.2一井定向测量方法
        在地面测量当中首先采取导向测量的形式在近井点处利用相关经纬度测量仪测量相对应的两个钢丝所在地面坐标系坐标点，同时确定好两个确定点之间连线的方位角，接下来我们需要在井下某一位置上选取相对适应的定向水平，将两个确定点之间进行有效连接坐标，并利用坐标在坐标系当中的位置来进一步有效确定相对应的两钢丝坐标方位角以及三角形角度和距离等等观测数据，最后通过计算得到相对应的井筒上下导线点地面标以及起始导线边方位角，并通过这一过程计算得到相对应的井筒上下是否能够达成一致。激光铅垂仪与钢丝法都是能够有效测量与测定相对应的垂直定向，同时工作原理与钢丝法并没有太多不一样，然而这种方法在一定程度上相较钢丝法具有相对应的优势，即激光铅垂法能够避免由于井下通风从而导致钢丝摆动，如若钢丝在测量过程发生了微微摆动，则会进一步造成数据测量不精确，因此采取激光铅垂法能够进一步克服由于钢丝过长而可能发生摆动造成的细微误差。
        2.3激光铅垂仪测量方法
        一般来说在我们使用激光铅垂仪测量过程当中首先需要在距离井筒壁3m至10m的位置上安放一个临时支撑架，同时将激光仪的接收板放置在相对应的临时支撑架上方，接下来应用两个激光铅垂仪并将其放置在井底当中，采取以发射激光点的形式来进一步将其投射至井上的接收板之中，在应用激光铅垂仪进行有效测量过程当中我们需要每过一段时间就转移相对应的120o，同时在当其进行有效旋转120o时相关投点在接收板上所形成的位置做好相对应的记录，采取定点组成的形式来将其进一步定点划分为三个点位，组成相对应的三角形，然后再三角形内部当中画出相对应的内切圆，在内切圆的圆心部位就是我们所需要的最终点。最后将相关投点所形成的三角形进行有效计算，在这一过程当中我们需要注意需要在激光铅垂仪应用过程之前做好相对应的水平准度校对工作，如若这一工作没有做到位则会进一步导致激光铅垂仪测量方法出现相对应的偏差，导致相关仪器在进行测量过程当中出现精度不对从而造成后续重大失误，最终给相关企业带来损失，因此在我们引用激光铅垂仪进行测量之前，必须做好相对应的水准整平工作。
        2.4工作面主要配套环节的优化
        鉴于工作面采用顺拉布置方式，对其俯采工艺进行优化，为保证俯采工艺的优化效果，需对其关键配套环节进行优化。a）优化后俯采工艺采用“两进一回”的通风方式。其中，工作面进风巷为带式输送机的顺槽巷及其中间巷，回风巷为轨道顺槽。根据进风巷不同的任务量，为带式输送机的顺槽巷提供1420m3/min的风量，为中间巷提供218m3/min的风量。b）工作面采用带式输送机运输，并且运输流程为工作面通过刮板输送机进入中间巷的带式输送机，而后经辅助轨道巷的带式输送机送至地面。c）工作面巷道顶底板均采用超前支护的形式，支护设备为单体液压支柱联合铰接顶梁。工作面超前支护的距离为120m，其中，前60m的超前支护范围采用3排单体液压支柱进行支护，支柱距离巷帮1m，每排单体液压支柱的距离为1.2m，每个单体液压支柱的距离为1.2m；后60m的超前支护范围采用2排单体液压支柱进行支护，支柱距离巷帮0.5m，每排单体液压支护的距离为3.4m，每个单体液压支柱的距离为1.2m。
        结语
        工作面设备的生产能力及所采用采铁技术及工艺的适用性直接决定了工作面的采铁效率和铁矿采出率。采用俯采工艺并以顺拉方式布置工作面进行开采可减少工作面的掘进量，节省巷道的维护费用；可提升工作面的运输效率；可对采铁工作面的俯采角进行有效控制，对工作面顶底板进行有效支护。
        参考文献：
        [1]魏彦恒，薛伟.矿井测量中测量精度控制与优化对策研究[J].中国科技投资，2018（11）.