矿山测量在矿山安全生产的重要性论文(推荐9篇)
摘要:矿山测量工作的主要目的是保证矿产资源的合理开发利用,减少矿石的损失,提高采掘效率,有效预防安全事故的发生。因此,要求矿山测量工作必须及时提供准确的井下巷道位置,绘制准确的采掘工程平面图,及时反映掘进巷道与采场的相互空间位置。防止在开采过程中穿透原采空区、含水层、溶洞或者透入相邻巷道从而造成安全事故。
关键词:矿山测量;矿山安全生产;采掘工程;地质现象
矿山测量工作是每个矿山建设和每个矿山在生产时期中不可缺少的一种测量工作。随着采矿工业的不断发展,矿山测量工作要求也越来越高,矿山测量涉及到很多方面的矿山管理。由于我国地下矿产资源十分丰富,所以矿山测量工作对促进和保证安全生产,提高经济效益,以及合理开发利用矿产资源起着相当重要的作用。文章浅谈矿山测量在矿山的生存与发展中两个方面的作用。
1计划及安全生产方面
矿山测量工作被比作矿山生产建设的眼睛,为矿山安全生产及矿山管理,及时提供各种图纸资料和各种数据,从而使计划的编制和安全生产的指挥具有可靠的依据。测量工作跟不上,不能及时地、准确地将这个空间的变化,以及由此暴露出来的各种地质现象或者其他信息及时绘制成图,不能及时反映出地质情况的变化,那就无法制定下阶段的采掘工程计划,从而直接影响采掘工程的计划。而一旦矿山测量工作有失误或者提供的资料及图纸不及时,就会造成采矿生产的盲目性以及管理工作的混乱,从而给矿山的安全生产带来隐患和损失。在开采过程当中,由于地下地质条件复杂,开采难度加大,加上在开拓和采切过程中无论在时间或空间上都在不断的变化,而且是多个分段同时生产作业。所以测量就必须严格按设计要求和矿山的测量规范进行施工放样,达到设计要求,从而提高经济效益;如果测量不及时或测量不准确,达不到设计要求,矿石损失就大,经济效益降低,而且容易埋下安全隐患。因此,矿山测量工作在矿山的作用是很关键的。测量工作必须及时对上、下分段的掘进及采矿作业地点的相对位置绘制成图,及时掌握下分段空顶或采空区和上分段作业面的相对位置,从而避免安全事故的发生。贯通测量工作是矿山测量工作的重中之重。在矿山当中有水平巷道的贯通、倾斜巷道的贯通、竖井及暗井的贯通、上下分段的上山人行通风井贯通,等等。在贯通测量中,贯通工程质量的好坏直接影响到矿山安全生产的整个系统。
矿山的主运输巷道就是整个矿山的主动脉。当然在指导井巷掘进的测量过程中会存在误差,最终反映在贯通的接合处,使其中线不能理想衔接,发生错开现象,出现偏差,这就是贯通误差。它包括纵向贯通误差、横向贯通误差、高程贯通误差三种。一般的水平巷道或倾斜巷道,其横向方向和高程方向为重要方向。因为在巷道相向对打时,测量人员必须及时测量填图,当相向对打距离还有最后15m贯通时,测量人员必须及时通知一方停止掘进作业,只能由一方完成贯通工程,以免造成爆破事故的发生。如果测量不规范或极限误差超过允许误差造成贯通处方向偏差及高程偏差,造成巷道错开或坡度过大,或者高差过高,造成整个巷道两边高低过多,运输系统无法进行,只能挑高填低。这样不仅工程量大,而且增加工程费用,给矿山企业带来巨大的损失,又对整个矿山的运输系统带来极大的安全隐患。所以在贯通测量之前,必须制定测设方案。测设方案分四个步骤:
(1)控制形式;
(2)测量方法;
(3)选定仪器;
(4)确定误差参数。
一般是取二倍误差预计结果作为极限误差,即:极限误差小于允许误差,就达到测设方案。所以贯通测量必须严格按照开采设计提供的各种数据和矿山的测量规范进行施测,按照矿山的开采设计进行测量,各项误差指标必须在矿山测量规范允许范围内,不论是哪种矿山,坑道的开掘位置、坑道形式、坑道间的相互位置及相互关系及质量的要求,都是经过预先设计的。而为了保证各种坑道按设计要求进行施工放样,就必须进行矿山的专门测量工作,特别是主运输巷工程质量的好环,直接影响到行人的人身安全。如不按设计要求施工放样,造成坡度过大,这样在运输过程中矿车车速过快,容易跳轨,从而引发安全事故。矿山测量工作在矿山安全生产中起着举足轻重的作用。
由于地下矿山地质条件复杂,会经常遇到含水层、溶洞、断层,因此要求矿山测量工作必须及时提供准确的井下巷道位置,绘制准确的采掘工程平面图,及时反映掘进巷道与采场的相互关系位置,防止在开采过程中穿透原采空区、含水层、溶洞或者透入相邻巷道从而造成安全事故。特别对相邻巷道的测量工作更须注意。因为相邻巷道之间的保安矿柱较薄一般为5m,如果测量不准确而穿透相邻巷道,那么开拓及回采作业过程当中就会存在极大的安全隐患。特别是遇到顶板比较松软的地段,由于测量原因相邻进路相互打通造成顶板跨度大,这样就增加巷道支护和维护的难度,而且顶板、边邦容易脱落,容易导致安全事故的发生。矿山测量工作的好坏,对矿山的安全生产工作和经济效益影响都很大。测量技术不过硬,未能按设计要求的方位去施工放样,矿体位置控制不好,如设计是沿脉掘进巷道而如果测量工作不及时或无法定准方位,往脉外或往矿体内掘进巷道,都会增加巷道的工程量和矿石丢失。这样不仅增加企业的.工程开支,还会损失矿石,减少经济效益。由于在地下大量的开采过程当中会对地面的地物、地貌严重破坏从而形成陷落区、塌陷区,在丰水期的时候会造成陷落区积水,直接威胁到井下的安全生产。所以,必须对露天陷落区、塌陷区进行测量,并及时填图,及时反映井下生产作业面和陷落区的相对位置,从而有效预防在地下开拓过程中采掘工作面出现积水或淤泥事故的发生,并且对露天危险区域圈定警戒线。实践证明,在当今发生的事故当中,如果测量工作做到及时填图,准确绘制井上井下对照图,确定井下与地面的相对位置;这样当矿井发生事故有人员被困井下时,通过井下采掘工程平面图确定发生事故地点,从而确定被困人员的位置,然后通过井上井下对照图确定地面与井下的相互关系,制定最佳的救援方案,选择最佳的救援通道,解救出井下被困人员,能够确保国家和人民群众的财产安全,特别是挽救了许多人的宝贵生命。所以,矿山测量在许多矿山事故当中起到极其重要的作用。
2矿产资源合理开发利用方面
矿山测量在矿产资源开发利用方面也是具有极其重要的作用,主要是研究和指导矿山生产的均衡发展,有效降低矿石的损失和矿石的贫化。当然矿石的损失和贫化是由多个方面原因造成的,但是与矿山测量工作的好坏也有一定的关系。主要表现在采场的炮孔位置和炮孔深度测设不准确,从而导致矿石未能被采出,或者造成大量废石掺入。这也是矿石贫化和矿石损失的一个重要因素。矿山的测量工作也是对岩层及地表陷落的移动观测。找出移动范围和移动规律,从而制定出合理的保安设计,这样既能确保矿产资源的合理开发利用,减少矿石的损失,又能有效预防安全事故的发生。在地下矿山的开采当中,井巷工程质量的好坏直接影响到矿山的安全生产。矿山的工程质量是矿山安全的保障,而矿山测量工作的好坏直接影响到工程质量的好坏。因此,矿山测量工作是矿井施工放样、质量检查和工程验收的重要依据。所以矿山测量对工程质量的保证,就直接关系到矿山的安全。总之,矿山测量工作对矿山的作用是十分重要的,也是必不可少的,它关系到矿山的生存与发展。
参考文献:
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在我国目前的矿山测量中, 早已摆脱了传统的测量手段, 3S测量技术得到了广泛采用, 其中地理信息系统作为3S技术的重要基础和支撑, 在目前矿山测量中也取得了积极的应用效果。为此, 我们应对地理信息系统在矿山测量中的应用进行深入了解, 把握地理信息系统的应用原则, 明确地理信息系统在矿上测量中的重要意义, 认真分析地理信息系统的主要特点和基本功能, 对地理信息系统在矿山测量中的应用进行深入研究, 保证地理信息系统的整体应用效果。
1 地理信息系统在矿山测量中应用的重要意义
地理信息系统简称GIS, 是测绘技术中的重要分支, 目前在许多领域都得到了重要应用。比如城市交通、通讯建设、电力传输等领域都有地理信息系统的应用。但是应用效果最好、最广泛的要属矿山测量领域。地理信息系统在矿山测量中应用的意义在于以下3个方面:
1) 地理信息系统在矿山测量中的应用, 提高了整体测量效果
地理信息系统在矿山测量中的应用, 是矿山测量技术发展的必然, 地理信息系统以其独有的特点提高了矿山测量的整体效果, 满足了矿山测量的实际需要。
2) 地理信息系统在矿山测量中的应用, 丰富了矿山测量手段
从现有的矿山测量手段来看, 地理信息系统作为重要的测量手段在矿山测量中发挥了重要作用, 不但为矿山测量提供了手段保证, 同时也保证了矿山测量的准确性。
3) 地理信息系统在矿山测量中的应用, 提升了矿山测量的有效性
在整个矿山测量过程中, 地理信息系统的应用不但提高了测量的准确性, 同时也降低了测量难度, 使整个矿山测量过程更具有更强的实效性, 满足矿山测量的实际需求。
2 地理信息系统的主要特点和基本功能分析
通过了解发现, 地理信息系统的特点主要为以下几点:
1) 地理信息系统具有多源性的特点。由于地理信息系统中的数据涉及领域多, 来源较丰富, 并且载体多, 所以地理信息系统具有多源性的特点;
2) 地理信息系统的时空特性突出。考虑到地理信息系统时空纬度的特性和系统的几何属性, 在系统运行过程中, 系统中的数据进行了不断的变换;
3) 地理信息系统具有多时相的特性。所谓多时相性主要是指矿山测量中的信息包含在矿山生产和建设的每一个阶段中;
4) 地理信息系统的不确定特性。在数据库领域中, 不确定理论是支持数据库技术发展的重要理论, 而地理信息系统在矿山测量中, 需要根据所测量的数据构建数据库, 所以, 地理信息系统由于含有丰富的测量数据而具有了不确定性的特点, 为此我们要正确理解地理信息系统的这一特点。
除了上述特点之外, 地理信息系统所具有的功能主要表现在以下几个方面:
1) 地理信息系统可以及时有效的对矿区的环境及演变状况进行监测;
2) 地理信息系统能够实现对矿区数据的采集、管理分析和有效处理, 并能够正确分析围绕矿区的其他周边因素;
3) 目前地理信息系统都具有了3D建模功能, 同时具有可视化功能, 可以利用这两项手段模拟矿山的开采, 同时研究矿山开采对环境的影响;
4) 地理信息系统能够为矿井的开采和设计提供基本的支持, 并实现对矿井生产的有效管理, 同时为矿山的灾害预防和治理提供技术支持;
5) 地理信息系统可以轻松的实现人机协同操作, 能够对矿区的整个开采状况和发展规划作出准确判断, 同时建立矿山地理信息数据库, 提升整个矿山的数据分析和处理能力。
3 地理信息系统如何在矿山测量中得到应用
从目前地理信息系统在矿山测量中的应用来看, 地理信息系统给矿山的数据管理带来了新的变革, 使矿山测量朝向新的方向发展, 不但提高了发展质量, 还提高了矿山测量的实际效果。为此, 我们有必要对地理信息系统在矿山测量中的应用进行全面了解。
3.1 在矿床地质勘探及矿山设计中得到了重要应用
在目前矿山勘探和矿山开采方案的设计中, 需要全面准确的数据作为支撑。而这些数据的获得, 主要依赖于地理信息系统的应用。通过采用地理信息系统, 矿床的地质勘探及矿山开采方案设计获得了基础的素材, 提高了矿床地质勘探的准确性, 满足了矿山开采方案的编制要求。此外, 有些矿床地质条件比较复杂, 单纯依靠传统测量方案难以满足要求, 地理信息系统的应用, 有效解决了这一问题, 提高了矿山测量的精度, 为矿山测量取得积极效果奠定了基础。
地理信息系统在矿床地质勘探及矿山设计中的应用主要是建立相应的GIS数据系统, 该系统内存储有大量的矿山地理信息数据, 同时利用GIS的强大功能进行勘探设计、地质施工、报告编制及矿山设计, 可以极大地提高工作效率, 减少设计失误, 优化设计成果。因此, 我们要对地理信息系统在矿床地质勘探及矿山设计中的应用有全面的了解, 促进地理信息系统的应用, 提高整体应用效果, 满足矿山生产的实际需要, 全面提升地理信息系统的应用质量。
3.2 在矿山的生产计划编制中得到了重要应用
在目前矿山生产中, 需要根据矿山的实际储量和整体矿床分布形式编制切实可行的生产计划。考虑到在这一过程中需要基础的矿山数据作为支撑, 地理信息系统在矿山的生产计划编制中得到了重要应用。主要表现在以下两个方面:
首先, 依赖矿山地理信息数据可以制定具体的生产计划, 并通过对其空间关系的实时分析, 保证生产计划的可操作性, 满足矿山生产计划的编制需要。
其次, 地理信息系统在矿山生产计划编制中的应用, 主要是提供矿山的基础数据和信息, 并保证数据和信息的完整性和准确性, 为提高矿山的整体生产效率提供可靠的依据。
从目前来看, 地理信息系统在矿山生产计划编制中的应用起到了积极的效果, 对矿山的生产起到了一定的促进作用。
3.3 在矿山日常生产管理的开展中得到了重要应用
通过了解可知, 在目前矿山的日常生产管理中, 地理信息系统已经作为重要的技术手段, 参与到了生产管理过程中, 并提高了整个生产管理效果。矿山日常生产过程中会遇到各种各样的问题, 会揭露出许多新的地质现象, 这些新的资料要及时地输入到MGIS中, 通过其强大的分析功能, 科学及时有效地调制生产计划, 提高生产计划实施效率。同时, 各种生产数据也可以及时准确地统计计算出来, 供领导实施决策时参考。由此可见, 地理信息系统在矿山日常生产管理中的应用主要是提高了生产管理的效率, 并满足了生产管理过程对数据准确性的要求, 提高了矿山生产管理的整体水平。所以, 地理信息系统在矿山日常生产管理中的应用值得我们深入研究。
3.4 在矿山的安全生产领域得到了重要应用
矿山生产中, 安全生产是重要的管理内容, 为了保证矿山安全生产的有效进行, 地理信息系统的应用成为了必然。应用了地理信息系统之后, 一旦矿山在开采的过程中出现地下压力变化、冒顶风险及断裂空隙, 以及地下水、粉尘等其他意外因素的时候, 矿山的生产管理者都能够从地里信息系统平台中得到消息, 从而及时采取措施, 保证矿山能够消除安全隐患, 保障生产安全。因此, 在矿山的生产过程中, 都应该积极应用地理信息系统, 使地理信息系统能够为矿山的安全生产提供基础、准确的数据, 保证矿山生产过程的安全性达到要求, 同时提高矿山的安全生产系数, 保证矿山的安全生产能够达到相关要求。为此, 我们要对地理信息系统在矿上安全生产领域中的应用引起足够的重视。
4 结论
通过本文的分析可知, 在目前的矿山测量中, 地理信息系统作为主要的测量手段得到了重要的应用, 其应用领域主要表现在矿床地质勘探及矿山设计中、矿山的生产计划编制中、矿山日常生产管理的开展中和矿山的安全生产领域。通过应用地理信息系统, 矿山无论是在勘测还是再生产中都得到了有效保障。因此, 对于地理信息系统在矿山测量中的应用我们要有全新的认识, 不但要认识到其应用的重要意义, 还要对其具体应用过程有足够的了解, 满足矿山生产的实际需要。
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关键词:地理信息系统;精准数据;矿山测量
矿山地理信息系统(简称MGIS)指的是为矿山设计、生产、规划等提供相关支持的一种新型系统。它是基于计算机,然后应用摄影测量与遥感等技术(具体应用那种技术需要根据实际情况而定)采集所需信息,通过制图和图像处理等方式构建的一套功能强大的系统。它除了上述所讲到的功能,还能够实现对信息的查询检索、动态预测、综合分析等综合性功能。总而言之,我们可以在评价和开发资源的过程中大力的应用该系统所提供的数据。就目前而言,MGIS已经成为矿山现代化管理与决策的重要标志,值得大家对其进行研究和了解。
一、地理信息系统的功能
地理信息系统本身具有多源性、多时相以及时空等属性特点,以及非常强大的功能,总的来说,具有以下几种功能:第一,我们可以通过它及时并且准确的检测矿山周边的环境和变化情况;第二,通过这种方式能够有效的采集和处理数据库的数据,与此同时还能够快捷的分析矿山周围的其他因素;第三,绝大多数情况下,在开采和设计矿井的时候都会依靠地理信息系统强而有力的支持,并且为预防和治理矿山的灾害提供必要的技术支持;第四,可以让工作人员很容易的实现人与设备之间的相互协调操作,这样一来就可以精准的判断出整个矿山的开采和发展状况。
二、应用MGIS过程中存在的普遍性问题
归纳起来,主要体现在以下几个方面:首先是无法有效表达可视化数据结构。虽然说借助于电脑的原型模拟加工可很好的表达三维地面和地下地形地貌,但对于隐伏矿体的表达在当前还无法做到。但是我们都知道的是,由于隐伏矿体的内部结构比较特殊,外加矿体通常情况下都会暴露在地表,其表达的内容在绝大多数情况下是无法确定,这样一来对于隐伏矿体的可视化表达是极为不利的,因此当前最迫切需要做的就是建立一种行之有效的可视化数据结构表达方式。
其次是巷道的空间拓展表达有待进一步提高。一般而言,巷道是处在不断延伸和发展过程中的,其与地表所表达的线对象差别巨大,因此我们应当如何针对在空间不断拓展的特点实现MGIS的三维可视化表达,同样是目前我们亟需解决的重要问题之一。
二、在矿山测量中的具体性应用以及
总的来说,会包括以下几个方面的应用:
1、在合理设计矿床地质勘探及矿山中的有效应用
就目前而言,在所设计的矿山勘探方案中在绝大多数情况下需要非常全面的数据作为强而有力的支撑才行。而通过以往大量的事实证明,想要以最快速度获取这些数据最好的办法就是通过地理信息系统来完成。我们通过地理信息系统的正确使用,可以获取矿床的地质勘探数据,然后通过设计人员专业性的设计可以很好的满足矿山开采方案的编制要求,与此同时也在很大程度上提高了矿床地质勘探数据的准确性。事实证明,通过这种方式可以大大的提高工作人员的工作效率,与此同时还能够很好的减少因为设计失误而造成不必要的人力物力财力损失。但是值得我们注意的是,想要实现上述所讲到的这些目的是建立在对地理信息系统全面了解的前提下,而且还要在结合实际矿山生产需求的基础上来完成的,只有这样才算是真正的有的放矢,从而最大限度的提高勘探的应用质量。
2、在开展矿山日常生产管理的有效应用
从以往的具体实践中可以发现,在生产矿山的整个过程中工作人员会遇到各种各样的情况(有些是在预计之中,而有些是在意料之外的)。我们需要在第一时间将这些所得到的资料要素输入到地理信息系统中,然后通过这些数据的分析功能来快速的调制生产计划,从而提高生产计划实施效率。除此之外,各种生产的数据在整个生产过程中也能通过它以最快速度的计算出来,这将会为后期的生产提供必备的参考资料,让相关工作人员在使用过程中没有后顾之忧。从这一点上来看,地理信息系统在矿山日常生产管理中的应用主要体现在提高生产管理效率方面,与此同时还能够很好的满足生产管理过程对数据准确度高的要求,这也会大大提高矿山生产管理的整体水平。
3、有效应用在矿山的安全生产领域
大量的事实证明,在应用地理信息系统之后,如果遇到矿山在开采的过程中突然性的出现地下压力变化(或者断裂空隙)等一些意外因素的情况下,矿山的生产者就可以通过相关操作在第一时间从地理信息系统的系统平台中,甚至是提前得到消息,这样一来就会十分利于在开采的过程中快速的采取措施,通过这种方式来保证安全开采,从而最大限度的減少在开采过程中的安全隐患。
三、结束语
综上所述,随着时代的不断进步与科技的快速发展,地理信息系统以及涉足到各个领域和行业当中,尤其是在矿山测量中效果极其显著,除了上述的几项主要应用,而且还包括在编制生产计划以及经济评价与预测等其他方面的功能。通过这项技术的有效应用,已经彻底改变传统观念与落后陈旧的生产作业方式,从而很好的为矿山开采带来了新的发展契机,而且随着人们对其不断深入研究,今后将会朝着多元集成趋势方向发展,进行学科之间的交叉渗透,从而集地理学、遥感技术、GPS以及计算机等于一身。因此应当将其重视起来并且在今后得到更为广泛的应用,为矿山开采的安全而高效的作业做出重要贡献。
参考文献:
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在开始学《矿山概论》这门课之前,我就心怀疑问,为什么作为一个学测量的学生,为什么还要学采矿呢?通过老师近半个学期的讲解和自己查阅资料,使我的这个疑问慢慢的解开,并且有了一定的了解。工程测量是采矿工程的重要组成部分,遍及采矿的各个环节,各个部分,形象的说工程测量就是采矿工程的排头兵。矿山测量是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础的技术工作。在勘探、设计、建设、生产的各个阶段,直到矿井报废为止,都要进行矿山测量工作。具体应用可分为以下几个部分:
1,在矿床勘探阶段,要建立勘探区的地面控制网,测绘1:5000比例尺的地形,标定设定好的勘探工程,例如钻井,探槽及探井,探巷等,并将他们测绘到平面图上。还要与地质人员共同测绘,绘制图纸资料和进行储量计算。
2,在矿山设计阶段,需要绘制1:2000,1:1000的地形图,供工业广场,建筑物,线路等设计。还要进行土方量计算等工作。
3,在矿山建设阶段,主要进行一些施工放样测量,例如标设井筒和露天矿开挖沟道位置,工业与民用建筑物放样,凿井开巷测量,设备安装测量及线路测量等。
4,在矿山生产阶段,需要进行巷道标定与测绘,储量管理,开采监督,岩层与地表移动观测与研究,露天矿边坡稳定性的观测与研究,参加采矿采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作。
5,在矿山报废时,还要将全套矿山测量图纸,测量手簿及计算资料转交给有关单位进行长期保存。
按工作性质分,可将工程测量在矿山中应用分为:
1,建立矿区地面和井下测量控制系统,测绘大比例尺地形图。
2,矿山基本建设中的施工放样。
3,测绘各种采掘工程图,矿山专用图和矿体几何图。
4,对资源环境和生产情况进行检测和监督。
5,观测和监督由开采而产生的地表和岩层的移动情况的基本规律,以及露天矿边坡的稳定性,组织开展建筑物下,水体下,铁路下采矿和矿柱留设的实施方案。
6,进行矿区土地复垦及环境综合治理研究。
7,进行矿区范围内的地籍测量。
8,参与本矿区月度,季度,生产计划和长远发展规划的编辑工作。
矿山对工程测量人员的要求:
1,必须全方面掌握测量知识,这是最基本的。这方面的知识包括地形测绘,矿山控制测量,及GPS定位技术,测量平差及误差,矿山测量及矿图绘制,大地测量,摄影测量等。
2,地质方面的知识,必须掌握地质基本理论及矿井地质,矿体几何等知识,一遍研究矿体的形状,性质及赋存规律和计算储量,贫化率及确定合理的回采率等。
3,采矿知识,主要是了解采矿方法来了解采矿的全过程,以便进行更好的采矿计划编制,并进行监督检查和研究岩层和地表移动等问题。
4,遥感和地理信息系统和矿山土地复垦知识,以便对采矿引起的环境问题进行监督,对开垦造成的生态环境问题进行综合治理。
工程测量在矿山中的作用:
1,在均衡进行生产方面起保护作用,在这一方面主要是通过及时供应反映生产状况的各种图纸,准备掌握各种工业储量变动情况,参与采矿计划的编辑和检查其执行情况俩实现的。
2,在充分开采地下资源和采掘工程质量方面起到监督作用,矿山测量人员应根据有关法令和规定,经常检查已经完成的采掘工程质量,对充分合理地采出游泳资源执行监督,以减少各种浪费,特别是地下资源的浪费。
3,在安全生产方面起指导作用。充分利用测绘的各种矿山测量图,发挥较全面的熟悉采掘工程的特点,及时正确的指导,使采矿巷道不进入危险区内,同时要尽量准确的预测由于地下采空后引起的岩层与地表的移动的范围,以避免建筑物的破坏和人生安全的发生。
关键词:矿山贯通测量测量精度
一、贯通测量的概念
为了加快巷道掘进的速度,缩短巷道内通风的距离,改善工人的劳动条件,常在同一巷道的不同地点增加工作面分段掘进,最后使各分段巷道按计划要求贯通。在整个巷道贯通过程中,为了按计划要求掘进,保证满足贯通的精度,为此而进行的所有测量工作,统称贯通测量。由于在贯通测量中不可避免的存在贯通误差,这里所指的误差包括地面与地下的控制测量误差以及联系测量的误差等,最终使各掘进的工作面不能准确无误的实现贯通,而不可避免的出现贯通误差。贯通误差发生在空间的三个方向,沿巷道中心线方向的误差,称为纵向贯通误差;在水平面内垂直于巷道中心线方向的误差称为横向误差;高程方向的贯通误差称为竖向误差。其中横向误差和竖向误差直接影响巷道的质量,又称为重要贯通方向的误差。
二、贯通测量在矿山中的应用
测绘工作是矿山生产行业中的一项重要基础工作与技术服务工作。测绘工作质量的好坏直接关系到矿山生产的正常运作。矿山测量在矿山生产中的主要任务是为井巷开拓、机电设备安装、为各井巷提供准确的中线、腰线位置、数据与图纸。矿山测量的好坏,集中表现在测量成果的好坏上。矿山测量日常性的工作是为巷道掘进指导方向、坡度、成形,包括部分巷道的贯通。能否实现井巷贯通是衡量测量工作质量的一个重要标志。普朗铜矿3540胶带运输平硐是普朗铜矿的一条主要运输平硐,该平硐掘进实行相向掘进,于2005年11月开始施工,中期由于一些原因停工一段时间,2007年9月顺利贯通,该巷道贯通测量导线长3310.8米,直线贯通距离为1428米。根据相关规定,结合工程的需要,规定重要贯通方向上的容许偏差为:横向贯通偏差±300mm,竖向贯通偏差±200mm。
三、贯通测量案例分析
1、选择贯通测量方案
在选择贯通测量方案时,采用了以下设计方案:
(1)独立观测次数为两次。
(2)对原导线进行复测时,条件允许的地方,都沿原导线设站。且整条导线的测量工作一次完成,减少偶然误差。
(3)井下测量时,按井下7秒级导线进行测量,一站两测回,同一测回中半测回互差不大于20秒,两测回互差
不大于12秒,每条边的边长测四次,互差不大于10mm。
2、贯通测量误差预计
2.1、根据上述测量方法确定的误差预计参数如下:
(1)井下测角中误差:mβ=±7″
(2)测距仪测边平均中误差mL=±5mm
(3)三角高程测量竖直角观测中误差mhl=±15mm/百米
2.2贯通相遇点K在水平重要方X/轴上的误差预计:
(1)井下导线测角误差引起K点在X/轴上的误差:
(2)井下导线测边误差引起K点在X/轴上的误差:
(3)井下各项误差引起K点在水平重要方向X/轴上的中误差:
在以上三式中,mβ下--地下导线的测角中误差;Ryi下--地下导线第i点至x轴的垂直距离;ml/l--地下导线量边的相对中误差;dxi下---地下导线边在x轴的投影长度。
2.3、贯通相遇点K在高程上的误差预计:
(1)三角测量引起K点的误差Mh三角=mhl×R-2=±56mm
(2)井下高程测量引起K点的高程中误差Mh(按二次独立测量计算):Mh=Mh三角÷2-2=±40mm
2.4、贯通点点K的误差预计(取3倍中误差):水平方向误差预计:
MXK预=±3×mxk下=±126mm
高程方向误差预计:
Mh预=±3×Mh=±120mm3、贯通精度
3.1、贯通联测
普朗铜矿3540胶带运输平硐贯通后,通过联测,从JM04—JM03符合到JM02—JM01后,方位角差为19″,JN01的X坐标差为60mm,Y坐标差为25mm,Z坐标差为6mm。贯通工程在重要方向上的偏差如下:
类别实际偏差预计偏差限差
平面0.065m±0.126m±0.300m
高程0.006m±0.120m±0.200m
3.2贯通精度
Fx=0.060m,Fy=0.025m,Fh=0.006m,相对精度Fs=1/53000,Mh=Fh÷S=1.8mm/km。从以上的数据可以看出该巷道贯通的精度相当高,符合设计要求。
四、结束语
该项工程的顺利贯通,为测量专业技术提供了许多值得借鉴的经验,归纳如下:
1、认真审核设计图纸,消除数字错误,这是确保完成贯通工作的大前提。虽然有各级设计部门层层校核,但最后在图纸上仍会出现或大或小的数字错误,测量人员如按这些
错误的数据计算标定要素与放线要素,则势必造成重大经济损失,所以把好审图这一关是测量人员在实施测量贯通工程中首先应抓好的大事。
2、在贯通测量前要进行贯通测量的误差预计,即预计根据设计的测量方案,包括测量方法和所使用的仪器,按误差理论来估算测量误差在贯通点处每一重要方向上的中误差,取其二倍作为巷道贯通的极限误差,将该极限误差与贯通的容许偏差相比较,若小于偏差的容许值,则说明所设计的贯通测量方案可行,否则就要修改测量设计方案,直到满足要求为止。总之,要作到即不盲目追求精度高,又满足工程要求。
3、在贯通测量中,采取可靠的检核措施,对所有的测量工作都应独立进行两次,取其平均值为最后结果。
4、采用先进的技术装备进行测角量距与计算。在外业作业前做好仪器的检验校正工作。
5、在内业计算时,两人独立进行对算,检查结果是否一致,之后再用计算机将原始数据输入计算,以检查其结果与对算成果是否相符,如有出入则认真检查以纠正在计算或抄写中的错误。对内业资料的保管则由专人负责,保管人员不作变动,确保内业成果齐全完整。
6、小断面掘进,当贯通距离剩余2O米以上时,采取小断面掘进,提高了贯通段的巷道质量。
7、不断提高测量人员的素质,确保业务技术骨干的稳定,这是保证测绘工作质量的关键。测量人员的老同志要以身作则、言传身教,要求在思想上做到:有强烈的工作责任感、饱满的工作热情、严格执行相关规程,认真细致的工作作风、团结协作的精神;在技术上做到:有坚实的理论基础、熟练的操作技能与快速细致的计算能力。
显然,贯通测量工作责任大,必须精心组织、尽力实施。如果在贯通测量中发生差错,使巷道不能按计划要求贯通,或者虽然贯通但误差太大,严重影响巷道成型质量,这将会造成人力、物力和时间上的严重损失。
参考文献:
【1】贵仁义,龚欣繁,方源敏工程测量原理与应用昆明理工大学
【2】奚翔光,黄成伟,程占荣长距离井巷贯通工作浅谈测绘通报2002年第2期
课程编码:
课程性质:实践必修 学
分:
学
时:12 开课单位:
适用专业:煤炭开采专业 先修课程:采煤概论
编写时间: 编
写:
审
核:
一、实习性质及任务
高等职业技术学院旨在为生产第一线输送技术骨干和基层管理人才。通过学习,学生除具备必要的专业理论和基础知识外还必须具有较强的生产实践技能。生产部门对毕业生的评价和能否给予中用往往是根据他在实践中所表现出来的能力决定的。纸上谈兵的毕业生绝不会受到欢迎。因此学生在学校学习期间,必须认真上好实训课,不仅学好理论知识,同时练就实际操作的技能。
课堂实训是教学中的重要环节,又是培养实践能力的主要途径,是从学习向实际工作过渡的桥梁,是理论联系实践的重要步骤,必须正确对待。矿山测量教学实习是《矿山测量》课程的一个重要教学环节,它是在学完《矿山测量》课程的基本概念、基本理论和基本方法之后进行的一次综合的实践性教学环节。
二、实习基本要求
学生通过实习达到以下要求:
1、巩固所学的知识,加深对书本知识的理解,培养学生以理论指导实践的独立工作能力;
2、使学生初步掌握地形测图的实践方法、工作组织、操作技能以及资料分析和整理方法,在测、算、绘方面得到全面训练;
3、培养学生独立分析和解决矿山测量中出现的实际问题的能力。
三、教学内容及要求
一、水准仪的构造及使用
【教学内容】
了解水准仪的分类及水准仪的构造;掌握水准仪高程测量的原理;掌握水准测量外业测量工作。
【教学方法与手段】
讲授教学、仪器实操、小组讨论。
二、水准仪高程控制网的建立
【教学内容】
了解高程控制网的分类;熟悉常用水准路线的布设形式;了解高程控制标志点得选取原则;掌握闭合水准路线测量的外业工作;掌握闭合水准测量的外业记录;掌握闭合水准测量的内业计算。【教学方法与手段】
讲授教学、仪器实操、小组讨论。【讨论与作业】
要求分组实操仪器,至少选取至少8个点布设成闭合水准路线,在规定的时间内按双仪高法完成水准路线的外业观测以及内业计算工作;规范填写水准测量外业观测手薄;检查两
次观测高差是否大于6mm,若超限查明超限原因,野外返工补测;根据野外观测记录完成水准路线成果计算表的填写工作。
三、全站仪的构造及使用
【教学内容】
了解全站仪的构造及测角测距原理;熟练掌握全站仪的对中整平;熟练使用全站仪进行水平距离的观测;熟练掌握全站仪测回法进行水平角的观测;熟练掌握全站仪进行竖直角的观测;了解使用全站仪进行三角高程测量。【教学方法与手段】
讲授教学、仪器实操、小组讨论 【讨论与作业】
要求分组实操仪器,在规定的时间内高质量的完成全站仪的对中和整平;每人至少完成一个测回水平角的观测,要求2c值符合规范的规定。
四、全站仪闭合导线的建立
【教学内容】
了解控制测量的概念及国家级控制网的建立;了解常用导线的几种布设形式;熟练掌握导线的外业观测方法及内业数据处理方法;掌握野外观测记录规范;要求最终野外观测成果符合国家相应等级规范的规定。【教学方法与手段】
讲授教学、仪器实操、小组讨论 【讨论与作业】 要求分组实操仪器,至少选取8个标志点布设成闭合导线(也可选取高程控制点作为平面控制点)在规定的时间内完成导线的测角量边工作;规范填写导线水平角观测手薄,检查2C值是否超限,如果超限查明原因,返回野外进行补测,直到符合规范规定为止;根据水平角观测手薄完成闭合导线成果计算表的填写工作。
五、地形图碎步测量及地形图的绘制
【教学内容】
了解地形图的概念及工程应用;了解地形图的测绘原理及常用方法;了解控制网的布设原则;了解图根控制点、碎步测量的概念;掌握使用全站仪进行大比例尺数字化测图的原理;了解图根控制点得选取原则;掌握使用全站仪进行地形图的碎步测量;了解1:500常用图式符号的绘制;熟练进行草图的绘制;掌握使用南方CASS7.0软件进行地形图的绘制。【教学方法与手段】
讲授教学、软件演示、仪器实操、小组讨论 【讨论与作业】
要求分组实操仪器,根据现场地形完成图根控制网的布设、测量;将仪器架设在图根控制点上完成分组所在片区1:500地形图的测绘工作;要求草图绘制清晰、整洁,图式符号符合国家相应比例尺图式符号的规定;要求在规定的时间内使用软件完成数字化地形图的绘制。
四、成绩考核
实践活动同理论学习一样,都是培养工程技术人员必不可少的教学环节。因此,实习教学也是衡量学生合格与否的的重要依据之一。实习成绩以以下原则确定:
1、考察学生的实习态度和遵守纪律情况。
2、考察学生的业务能力情况,即: A、仪器的使用熟练程度和准确性。B、记录、计算的准确性与整洁性。C、内业计算的准确性和整洁性。
D、地形图数字化绘制的准确性、整洁性和美观性。E、跑尺的准确性和速度。F、分析问题、解决问题的能力。G、实习内容完成的数量与质量问题。
H、实习报告编写的质量,其中包括:内容是否齐全,各种观点是否恰当,对存在的问题是否有独到的见解,各种表格,图是否正确规范,语言是否流畅,词序是否合理,书写是否整洁美观。
五、推荐教材和教学参考书
《矿山测量》煤炭工业出版社 主编 李天和 《全球定位系统(GPS)测量规范GB/T18314-2009》 《煤矿测量规程》2010 《工程测量规范》2007
一、准备工作
1、实习前学生应认真复习教材有关内容和《矿山测量》实训指导与实习报告,无比弄清楚基本概念和本次实习的目的、要求、操作步骤及应注意的事项,以保证按质、按量、按时完成实训任务。对未认真准备的学生,一经发现立即停止实习。待其按要求做好准备后,再补做实习。缺课堂实训一次者,不准参加期末考试。
2、测量实训以小组为单位进行,组长负责组织协调工作。
3、每次实训时,学生领借仪器后先到教师制定的地点集合,待教师讲解和布置后,方可开始实习。
二、借还仪器、工具
1、实习前十分钟,学生以小组为单位,由组长到仪器室借用仪
器工具。
2、借用者应按仪器工具的清单当场检查仪器、工具是否完好,有无短缺,以保证实习的正常进行。如有问题,可向实验室工作人员反映,以便补足数量或分清责任。
3、各组所借之仪器、工具应严格按照操作规范和使用注意事项由本组成员专用,未经教师许可不得互相转借或调换。
4、实习完毕,应由组长向教师报告实习情况,经教师认可后方可收、验仪器工具。如有损坏或遗失,应主动报告教师和发放仪器的老师,填写仪器损失单,以便按仪器管理办法酌情处理。
三、仪器使用注意事项
1、携带仪器前,应先检查仪器箱盖是否关紧锁好,拉手、背带是否牢固。
2、搬运仪器时,应避免振动和碰撞。汽车运输应放置在有弹性的坐垫上或由人抱着。
3、安置仪器前,应注意三脚架高度是否适中,架腿螺旋是否拧紧,然后一手握住仪器,一手拧紧连接螺旋,此项操作必须一人一次完成,以免摔坏仪器。
4、提取仪器时,应先松开各制动螺旋,再用手捧支架或机座等坚实部位,紧拿轻放,切勿用手提望远镜,以免破坏各部件的连接关系,仪器取出后应关好箱子,以免丢失零配件。
5、仪器箱是用来装置仪器的,严禁在箱上坐人,违者将给予处分和罚款。
6、仪器安置后,不论是否操作,必须有人看护,防止无关人员拨动或行人、车辆碰撞,禁止任何人在仪器附近打闹。
7、不许将仪器工具靠于墙、树或电杆上,以免倒下摔坏。
8、工作中应撑伞遮阳、挡雨,严禁烈日暴晒和雨淋仪器。
9、各制动螺旋切勿旋拧过紧,以免制动失效。各微动螺旋及基座安平螺旋应置于中间位置使用,切勿拧至尽头,以免失灵或者损坏。严禁剧烈、快速、过力和粗暴的动作。
10、对仪器上某些部件性能尚未了解时,必须向老师请教后方可操作,不得擅自乱动。
11、仪器装箱时,应先放松各制动螺旋。装箱后先试关一次箱盖在确认安防稳妥后,再拧紧制动螺旋,最后关箱上锁。对电子类仪器,实习结束或者搬站时均应先关闭电源。清点仪器附件和工具,防止遗失。
四、测量记录、计算要求及注意事项
1、野外观测结果是计算各级平面、高程点位置的原始数据,是测量工作长期保存、使用的重要资料。因此,必须做到记录真实,注记明确,整饰清洁美观,格式统一。
2、一切原始观测值和记事项目,必须在现场用铅笔记录在规定格式的外业手簿中,严禁凭记忆补记。
3外业手簿中的记录和计算,严禁用橡皮擦拭、涂改或刮补,对需修改和淘汰的观测结果,应以斜线划去,而将正确数据写在其上方,对因超限划去的成果,还须注明原因及重测结果所在页数
4、外业工作中的记录和计算工作是测绘工作者的基本功之一,它不但要求准确,而且要求迅速。因此,学生在实习期间就应该养成良好的、严格的记录习惯和计算技巧。决不能认为是实习就马马虎虎或潦草从事。
5、外业观测成果均需用1-3H铅笔,按稍大于记录格高一半的字体大小压底线填写,留出上部空隙作为修改之用。
6、观测者读出数字之后,记录者在记录的同时,应将所记录的数字向观测者复诵一遍,以防听错或者记错。
7、记录数字位数要全,零位不能省。例如度盘读数:132°11′06″,164°00′00″;水准尺读数:1.600米和距离记录:35.000米。
8、无论是测角或水准测量,一侧测站上的计算工作必须经过检核,确认无误后才能搬站。
9、平均读数的末位按四舍六入和5单进双不进的规则进位。例如:1.5475和1.5485均取1.548.10、记录中各项平均值和计算中的取位,均取至观测值的最末位,不必多取小数。
六、实习内容
1、实习动员
0.5天
2、选点与埋点
0.5天
3、图根平面控制测量(20秒导线)
1天
4、图根高程控制测量(三角高程测量或水准高程测量)
1天
5、控制测量内业计算
1天
6、地形图碎部测量
1天
7、使用软件绘制地形图
0.5天
8、编写实习报告
0.5天
七、实习成绩评定方法
实践活动同理论学习一样,都是培养工程技术人员必不可少的教学环节。因此,实习教学也是衡量学生合格与否的的重要依据之一。实习成绩以以下原则确定:
3、考察学生的实习态度和遵守纪律情况。
4、考察学生的业务能力情况,即:
I、J、K、L、M、N、O、P、仪器的使用熟练程度和准确性。记录、计算的准确性与整洁性。内业计算的准确性和整洁性。
地形图数字化绘制的准确性、整洁性和美观性。跑尺的准确性和速度。分析问题、解决问题的能力。实习内容完成的数量与质量问题。
实习报告编写的质量,其中包括:内容是否齐全,各种观点是否恰当,对存在的问题是否有独到的见解,各种表格,图是否正确规范,语言是否流畅,词序是否合理,书写是否整洁美观。
八、其他
编写实习报告的要求
1、编写实习报告是实习的主要内容之一,因此,各位学生应认真进行编写。
2、实习报告应按一定的格式书写。
1)每段开头空两格,标点符号站一格;
2)表格一般画在中间,插图应符合实际情况,所有图表应统一编号。
3)语言应通顺、流畅,用词应准确、恰当,在能准确表达意思的前提下,语言应尽量简洁、精炼。
4)文字书写要工整,图表应整洁,美观。
一、矿山测量概述
矿山测量是一门精细的科学, 从井下到地面、从静态到动态, 皆须仔细研究和处理;矿山地质勘探、建设和开采, 涉及矿体到围岩各个层面, 需要测绘、地质等学科的辅助, 其具备鲜明的实践性和应用性。矿山测量是用测量、计算和绘图为手段, 在露天和井下采矿活动中以矿体、围岩、井巷工程、露天设施等为研究对象, 在静态和动态条件下解决各种空间几何问题, 确保矿产资源的合理开发、为矿山安全生产和矿区生态环境的治理及保护服务。
可以说, 没有矿山测量, 矿山建设犹如海市蜃楼, 就缺乏了最坚实的基础;没有矿山测量, 矿山建设难以保证安全, 甚至无法进行, 矿山测量以观测、计算、绘图为手段, 依据测量的数据, 指导生产工作顺利进行, 保证合理高效的开采。
二、矿山测量对矿山生产具有重要的作用
1.加强矿山测量可以为巷道掘进指明方向
在矿山生产过程中, 离不开矿山开拓与掘进工作, 但是此两项工作是离不开矿山测量的。矿山开采企业为了生产, 开采出有用的地下资源。首先, 要掘进工作的巷道, 这一切都要在矿山测量人员精心测量之下才能够进行, 掘进人员离开测量数据, 就无法顺利的开展工作。对于开采工人来说, 矿山测量就是开采工作的航标, 是海船航行的舵盘。各种类型的贯通测量工作无所不在, 因为矿山生产会出现各种各样的情况, 比如工作的需要, 提前完成过程任务;比如开采条件恶劣, 需要改善通风状况;比如发现安全问题, 需要保证生产的顺利等等。为此, 矿山测量工作需要不断加强, 必须让贯通线路准确无误, 其中包括方位、距离、坡度等要素, 要让贯通线路提前形成回路, 保证顺畅的通风, 使得井下空气保持无毒, 避免工人窒息, 以使生产能够安全进行。笔者多年的工作体会是, 做好矿山测量工作, 提供科学的数据, 是确保矿山各种工程按预期设计的目标顺利施工、完成开采任务的前提条件。
2. 加强矿山测量可以有效预防安全事故的发生
矿山测量在矿山安全生产方面起重要指导作用。矿山测量工作被比作矿山生产建设的眼睛, 矿山安全及矿山管理充分利用矿山测绘的各种测量图表, 为矿山计划的编制和安全生产指挥提供可靠的依据。矿山测量工作跟不上, 就不能及时、准确地将矿山开采变化的空间, 以及暴露出来的各种地质现象或者其它信息及时绘制成图, 就会造成矿山开采生产的盲目性以及工作的混乱, 从而给安全生产带来损失。
在露天矿开采的过程中, 常常会形成很多的台阶, 如果边坡坡度达到一定的限度时, 因为应力失去了平衡, 会破坏边坡岩体稳定的条件, 进而出现边坡滑落事故, 这样对作业人员、设备带来很大的威胁, 使得矿山安全生产严重受到影响。为此, 要进一步保障矿山生产、建筑物与作业人员的安全, 降低财产的损失, 所以需对矿山岩体移动情况给予准确观测、分析与研究, 全面掌握移动的规律, 提出预防移动对生产与安全产生影响的措施办法, 进而降低财产损失。对岩体沉降位移观测、分析与研究则是矿山测量的一项十分重要的工作。在移动区内的地表、岩体内部、巷道内、边坡台阶上, 按一定的规则设立观测点, 在移动前、移动过程中, 直到移动终止, 定期的观测测点的变化情况, 计算出测点的位移值和沉降值。我们通过对观测资料的整理分析, 即能够获得移动的特征、变形的分布情况, 找出移动范围与移动规律, 从而科学制定出合理的安措设计, 为是否停止生产、撤出人员和及时发出预警提供依据, 进而有效预防安全事故的发生。
3. 加强矿山测量可以为应急救援提供保障
地下开采的非煤矿山在生产、建设过程中, 不可避免的会发生生产安全事故。据不完全统计, 矿山所发生的安全事故最多的为片帮冒顶、中毒窒息和触电生产安全事故。可以说, 矿山一旦出现了安全事故则就会有相关人员发生伤亡或者被困;假如发生的事故比较严重, 则伤亡或者被困的人员会比较多, 为此就要组织力量给予救援。而在救援过程中则应该提供准确的井下采掘工程平面图、纵投影图与井上下对照图。我们可以通过井下采掘工程平面图以确定安全事故发生事故的地点, 准确定位被困人员的位置, 然后通过井上、井下对照图以确定地面和井下的相互关系, 以便于科学制定最佳的救援相关方案, 科学选择施工最佳的救援通道, 在实地准确标定出救援通道位置并指导施工, 以在最快的时间内解救出井下被困的人员, 保障国家与人员的生命财产安全。而这些准确图纸的提供与实地标定救援通道位置均需要矿山测量人员完成。假如在巷道掘进与采场回采的过程中, 测量人员没有做到及时的测量填图或者所测量的数据误差比较大, 则会提供出不够准确的巷道平面图, 进而给事故救援方案的制定带来偏差及误导, 难免会延误事故救援时间, 增加人员的伤亡。由此可见, 加强矿山测量工作在矿山生产事故应急救援中起着保障性的作用。
此外, 在日常安全生产管理中, 测量人员还要和安全管理人员一起按照实测的井下各中段、采场平面图绘制井下避灾线路图, 在图上准确标注出安全出口、各中段、采场之间的关系及紧急时撤离的最短线路, 并把避灾线路图悬挂在各中段、采场现场, 以指导现场作业人员遇到紧急情况时可以在最短的时间内迅速撤离到地面, 确保作业人员的安全, 降低人员的伤亡。
三、结语
综上所述, 矿山测量历史并不是很长, 也就是几十年的发展, 它主要是为生产提供服务, 关注安全;矿山测量设计到一些其它学科, 成绩斐然, 成长飞速。矿山测量作用巨大, 应用价值极高, 在矿山生产中十分重要。为此, 矿山测量人员要进一步认识到测量工作的重要性, 树立高度的责任心, 努力拓宽各种测量技术的应用领域, 进而为矿山安全生产保驾护航。
摘要:矿山测量在矿山生产中扮演着十分重要的角色。在矿山生产过程中, 往往需要进行许多日常性的测量工作, 一方面要准确地标定矿山工程的位置, 另一方面要及时填绘各种生产设计图纸, 进而为矿山管理技术人员更好地了解生产进度、制定生产计划并指导实施及编制矿山发展规划提供准确的资料。本文结合工作实际, 探讨了矿山测量对矿山安全生产的影响, 以期为我国矿山安全生产提供理论参考。
关键词:矿山测量,矿山生产,安全生产,矿山事故
参考文献
[1]杨菲.数字化测量技术在矿山测量中的应用研究[J].科技与企业, 2014 (8) .
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关键词:数字化测量技术;矿山测量;应用分析
中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)14-0049-01
随着经济的迅速发展,矿产的需求在不断的增加,与此同时,矿山的生产与建设也有了更高的要求。矿山测量是进行矿山生产与建设的重要前提,对矿产开采以及矿产工人的安全都有着重要的保障作用。而矿山生产中的疏忽和误差都会对其安全造成重要的影响,甚至导致事故的发生。数字化测量技术能够有效的提高矿山测量的精确度,降低其工作强度,因而,积极推广数字化测量技术在矿山测量中的应用便具有十分重要的现实意义。
1 数字化测量技术的技术优势
①数字化测量技术能够利用计算机的仿真技术,在计算机中直观的反应出矿山的地形特点及相关要素,并利用这些测量结果来指导矿山的开采。
②数字化测量技术具有较高的测量效率,短时间内就可获得测量结果,有助于动态检测矿山生产中的各项内容,出图迅速为矿山生产工作提供了高效的指导作用,另外,它还能够提供科学的参考依据以帮助生产决策和预警的制定。
③数字化测量技术还能依据具体生产的需求,提取处理测量结果的各项要素数据,以获取更为有效的图纸或者数据资料,使测量结果的应用范围更为广泛。
④数字化测量技术具有较广的测量范围和较高的测量精度,其包括了3S技术、三维可视技术、数字化制图技术等多种内容,极大地减小了测量的劳动强度,并提高了测量的精准度。
2 数字化测量的相关应用技术
2.1 3S技术
3S技术也即GIS,GPS,RS技术,3S技术在矿山测量工作中的应用能够有效地提高测量的先进性及时效性。
2.1.1 GPS
GPS主要包括用户、地面监控、空间三个部分,它是卫星导航在测量反面的延伸应用。相较于传统的手工测量技术GPS技术的测量精度以及测量灵活性更好,同时还具有全天候测量的特点,且不用考虑测量点是否具有较好的通视性,测量误差也不会发生累积现象,因而,其在矿山测量中的应用也愈加的广泛。
2.1.2 GIS
GIS也即地理信息系统技术,它以地理空间为基础,并依据地理模型进行分析,以提供多空间及动态的关于地理信息的数据资料。GIS在矿山测量中的应用主要是借助矿山的地理信息系统,以矿山资源的环境信息为平台,将数据的采集、数据的处理、数据的输出和使用形成数字化的技术体系,以满足矿山生产的数据资料需求。
2.1.3 RS
RS即遥感技术,遥感技术通过对信息的摄影、扫描、传输、处理,控测和识别地表的地物信息。矿山测量中采用遥感技术,不但能够准确的完成矿山的地形图绘制,还能够对矿山环境进行监测,遥感技术的应用极大地降低了大面积矿山监测的工作难度。
2.2 数字化的绘图技术
矿山生产中,矿山地质、开采通道这些虽是客观存在的内容,但也会随矿山生产工作的推进而发生一些变化,如矿山开采中矿质和采层的厚度等都会发生改变。因而,这就需要将矿山的地表和地下的情况以图纸的形式反映出来,并确保矿山生产资料的准确性,然而图纸的绘制必须具有很好的时效性和准确性。数字化的制图技术可以实现绘图的智能化以及信息化,同时还可以通过计算机的管理分析,实现准确的掌握矿山的实际情况。另外,数字化的绘图技术不会限制于图纸的尺寸,便于进行图纸的修改、储存以及使用,而且数字化绘图技术与地理信息系统数据的结合,能够调整和优化矿山的开采以及运输线路。
2.3 三维可视技术的应用
三维可视技术在矿山测量工作中的主要应用就是帮助理解和描述地面和地下的地质特征,同时它也是数据体的表现形式。三维可视技术的应用有利于全面理解矿区的空间信息以及空间位置间的关系,为测量人员进行空间分析提供坚实的数据支持。三维可视技术的应用步骤为:
①数据的采集。数据的采集主要是借助三维激光的扫描技术扫描矿山地形,获取矿山开采所需的现状点、等高线、云影响等信息资料。
②数据的处理。数据的处理则是在数据采集完成后,对采集的数据进行去除噪点、三维建模、数据拼接等处理。
③管理平台的建设。三维系统的平台建设能够实现在不同地点和不同环境下矿山测量以及矿山生产工作人员可以借助网络技术的支持,查询和预览矿区的空间位置以及设备属性等数据信息。
3 矿山测量中数字化测量技术的应用研究
3.1 测量分析矿山地形及其采掘现状
数字化的测量技术能够将矿山测量工作一次完成,同时还能生成三维的可视化图像,并提供正确的矿山采掘以及剥离区的立体坐标数据。
3.2 定位矿山作业中的钻孔和征地、地界划分
数字化测量技术能够定位测量和规划矿山的某一区域,特别是在矿山开采、施工测量时定位某一具体位置以及确定边界,同时数字化测量技术能够在不受气候影响的情况下进行远距离的测量工作。
3.3 提供矿山生产所需的测量数据
数字化的测量系统可以建立矿山生产管理的数据库,以减少数据间的传递和处理环节,测量的精度及速度也有了很大的提高。
3.4 检验测量成果
数字化的测量技术能够快速准确的检验测量成果与实际情况的符合性,确保矿产生产测量数据的准确性,同时及时纠正与实际不符的测量结果。
4 结 语
随着信息技术的快速发展,数字化的测量技术在矿山生产中的应用也愈加广泛,俨然成为矿山测量的主流技术,数字化测量技术在提高矿山测量的工作效率的同时,保证了矿山工作的安全性。
为了更好地将其应用到矿山的测量工作中,这就要求技术人员应对其基本理论进行充分的学习和掌握,并不断完善和改进数字化的测量体系,以确保矿山生产工作的顺利进行。
参考文献:
[1] 吕春玉.解析数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,(25).
[2] 邱本立,周青青,王建有.数字化测量技术在矿山测量的应用[J].中国新技术新产品,2010,(19).
实
习
报
告
系部名称:____测绘工程系_______ 专业___________工程测量_____ 年级____________ 三__________ 班级:_______0932___________ 姓名:_______申玉龙_________ 学号:________11093222______
实践单位:山西沁源康伟李城煤业有限公司
实践时间: 2012年2月13日 至 2012 年5月18日
第一次参加社会实践,我明白即将走上社会实践是引导我们学生走出校门,走向社会,接触社会,了解社会,投身社会的良好形式;是培养锻炼才干的好渠道;是提升思想,修身养性,树立服务社会的思想的有效途径。通过参加社会实践活动,有助于我们在校学生更新观念,吸收新的思想与知识。我从中领悟到了很多的东西,而这些东西将让我终生受用。社会实践加深了我与社会的了解,拉近了我与社会的距离,也让自己在社会实践中开拓了视野,增长了才干,进一步明确了我们青年学生的成材之路与肩负的历史使命。社会才是学习和受教育的大课堂,在那片广阔的天地里,我们的人生价值得到了体现,为将来更加激烈的竞争打下了更为坚实的基础。我在实践中得到许多感悟!
实习概况
山西沁源康伟李城煤业有限公司简介
尊敬的各位领导:
首先让我代表康伟公司李城煤业全体员工,向在百忙之中聆听我公司汇报工作的各位领导表示衷心的感谢!现将我公司矿井建设工作做如下汇报,不当之处,请批评指正:
一、基本情况
1、矿井基本情况:山西沁源康伟李城煤业有限公司是2009年由原山西沁源李城煤业有限公司、原山西杨氏煤业有限公司、原山西沁新能源有限公司新安煤矿整合后成立的股份制公司,公司位于沁源县城北西15°,距县城13Km的李元镇李城村西部,行政区划属李元镇管辖。
矿井为基建矿井,建井期为16.3个月,矿井批准生产能力为0.6Mt/a,矿井井田面积为5.995KM2,批准开采2-11#煤层,可采煤层共4层(3#、8#、9#、10#)。矿井证照齐全,采矿许可证号为C***0045248,有效期为2009年11月29日-2011年11月29日,营业执照注册号为***,营业期限为2011年7月5日至2011年11月29日,矿长孟德儒,矿长资格证号为:MK140500344,矿长安全资格证号为:第11014010500352号,与矿井基建有关的 相关手续齐全、有效。
矿井开口由山西煤炭工业局基建局批准,开工日期为2011年元月10日至2012年5月9日共16个月,概算为2.55亿元。
主平硐倾角3°30′(现根据地质情况改为-5°)、净宽4.2m。副平硐向外设3‰的流水坡度(现根据地质条件改为-5°)、净宽5m。
矿井设计可采煤储量是:14534.37Kt,服务年限18.6年,在9#、10#煤层布置一个9+10工作面,采用一次全采煤工作面进行回采。
实践工作
我在这边的实习主要是井下测量,主要工作是导线测量、高程测量,我就实习的工作简单阐述。
井下测量的导线和地面的导线一样分为闭合导线、附合导线、支导线,其中以支导线为主。我所用的仪器是宾得全站仪。
一 闭合导线
以高级控制点A、B中的A点为起始点,并以AB边的坐标方位角αAB为起始坐标方位角,经过1、2、3、4点仍回到起始点A,形成一个闭合多边形的导线称为闭合导线。
二 附合导线
以高级控制点A、B中的B点为起始点,以AB边的坐标方位角α AB为起始坐标方位角,经过5、6、7、8点,附合到另外两个高级控制点CD中的C点,并以CD边的坐标方位角αCD为终边坐标方位角,这样的导线称为附合导线。
三 支导线
从一个高级控制点C和一条高级边的坐标方位角α导线称为支导线。由于支导线缺少对观测数据的检核,故其 边数及总长都有限制。
CD
出发延伸出去的
踏勘选点及建立标志
选点前,应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料,把控制点展绘在地形图上,然后在地形图上拟定导线的布
设方案,最后到野外去踏勘,实地核对、修改、落实点位。如果测区没有地形图资料,则需详细踏勘现场,根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况,合理地选定导线点的位置。实地选点时,应注意下列几点:(1)相邻点间通视良好,地势较平坦,便于测角和量距;(2)点位应选在土质坚实处,便于保存标志和安置仪器;(3)视野开阔,便于施测碎部;
(4)导线各边的长度应大致相等,除特殊情形外,对于二、三级导线,其边长应不大于350m,也不宜小于50m。
(5)导线点应有足够的密度,分布较均匀,便于控制整个测区。
外业测量 一 测角
用测回法施测导线左角(位于导线前进方向左侧的角)或右角(位于导线前进方向右侧的角)。一般在附合导线或支导线中,是
测量导线左角,在闭合导线中均测内角。若闭合导线按顺时针方向编号,则其右角就是内角。
全站仪测一个测回。若盘左、盘右测得角值的较差不超过40“,则取其平均值作为一测回成果。
导线边距取一测回品均值作为测量成果记录。连测
如图6.15,导线与高级控制点连接,必须观测连接角βA、β
1、连接边DA1,作为传递坐标方位角和坐标之用。如果附近无高 级控制点,则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角,并假定起始点的坐标作为起算数据。
导线测量的内业计算
(一)内业计算前的检查工作:
①应全面检查导线测量外业记录,数据是否齐全,有无记错、算错,成果是否符合精度要求,起算数据是否准确;
②绘制导线略图,把各项数据注于图上相应位置,如图6.16所示; ③确定内业计算中数字取位的要求。内业计算中数字的取位,对于四等以下各级导线,角值取至秒,边长及坐标取至毫米(mm)。
对于图根导线,角值取至秒,边长和坐标取至厘米(cm)。
二 闭合导线坐标计算 现以图6.16中的实测数据为例,说明闭合导线坐标计算的步骤:
1、准备工作
将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐标计算表”(表6.10)中,起算数据用双线标明。
2、角度闭合差的计算与调整
n边形闭合导线内角和的理论值为: Σβ理 =(nΣβ理 公式(6.10)各级导线角度闭合差的容许值fβ容,见表6.3及表6.4,fβ超过fβ容,则说明所测角度不符合要求,应重新检测角度。
若fβ不超过fβ容,可将闭合差反符号平均分配到各观测角度中.改正后之内角和应为(n-2)·180°,本例应为360°,以作计算校核。
3、用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角
根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角按下列公式推算其它各导线边的坐标方位角:
α 前 = α后 + 180°-β右 公式(6.11)
本例观测右角,按式(6.11)推算出导线各边的坐标方位角,列入表6.10的第5栏。在推算过程中必须注意:
① 如果推算出的α前>360°,则应减去360°; ② 如果推算出的α前<0°,则应加上360°;
③ 闭合导线各边坐标方位角的推算,直至最后推算出的起始边坐标方位角,它应与原有的起始边已知坐标方位角值相等,否则 应重新检查计算。
表6.10 闭合导线坐标计算表
4、坐标增量的计算及其闭合差的调整 [ 调整原则:取位、凑整 ] ① 坐标增量的计算
如图6.18,设点1的坐标x1、y1和1-2边的坐标方位角 α平距离D12也已测得,则点2的坐标为:
2均为已知,水 6
式中△X12、△Y12称为坐标增量,也就是直线两端点的坐标值之差。
上式说明,欲求待定点的坐标,必须先求出坐标增量。根据图6.18中的几何关系,可写出坐标增量的计算公式(即坐标正算公式):
上式中:△x及△y的正负号,由cosα及sinα的正负号决定。② 坐标增量闭合差的计算与调整
以图6.18中可以看出,闭合导线纵、横坐标增量代数和的理论值应为零,即:
实际上由于量边的误差,往往使Σ△X测、Σ△y测不等于零,而产生纵坐标增量闭合差fx与横坐标增量闭合差fy,即:
从图6.19明显看出,由于fx、fy的存在,使导线不能闭合,1-1′之长度fD称为导线全长闭合差,并用下式计算:
仅从fD值的大小还不能说明导线测量的精度,应当将fD与导线全长ΣD相比,以分子为1的分数来表示导线全长相对闭合差:
即以导线全长相对闭合差K来衡量导线测量的精度较为合理,K的分母值A越大,精度越高。不同等级的导线全长相对闭合差
容许值K容已列入表6.3和表6.4。若K超过K 容,则说明成果不合格,此时应首先检查内业计算有无错误,必要时重测导线边长。
若K不超过K 容,则说明成果符合精度要求,可以进行调整,即将fx、fy反其符号按边长成正比分配到各边的纵、横坐标增量中去,以Vxi、Vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数,即:
纵、横坐标增量改正数之和应满足下式:
计算出的各边坐标增量改正数(取位到cm)填入表6.10中的第7、8两栏坐标增量计算值的右上方(如-
2、+2等)。
各边坐标增量值加改正数,即得各边改正后坐标增量,填入表6.10中的第9、10两栏。
改正后纵、横坐标增量之代数和应分别为零,以作计算校核。
5、计算各导线点的坐标
根据起点1的已知坐标(本例为假定值:x1=200.00m,y1=500.00m)及改正后各边坐标增量,用下式依次推算2、3、4各点的坐标:
算得的坐标值填入表6.10中的第11、12两栏。最后还应推算起点1的坐标,其值应与原有的已知数值相等,以作校核。
三 附合导线坐标计算
附合导线的坐标计算步骤与闭合导线相同,角度闭合差与坐标增量闭合差的计算和调整也与闭合导线相同,即:
但对于附合导线,闭合差计算公式中的Σβ理、Σ△X理、Σ△Y理 与闭合导线不同。下面着重介绍其不同点。
图6.20 附合导线图
(1)角度闭合差中Σβ理的计算
设有附合导线如图6.21所示,已知:起始边AB坐标方位角α标方位角αCD。观测:所有左角(包括连接角βB和βC。由式(6.11)有:
AB
和终边CD的坐
写成一般公式,为:
式中:n为水平角观测个数。满足上式的Σβ将上式整理可得:
左
即为其理论值。
若观测右角,(2)坐标增量闭合差中Σ△X理、Σ△Y理的计算 对图6.20的附合导线,有:
即: 附合导线的坐标增量代数和的理论值应等于终、始两点的已知坐标值之差.附合导线的导线全长闭合差,全长相对闭合差和容许相对闭合差的计算,以及增量闭合差的调整,与闭合导线相同。
四 支导线的坐标计算
支导线中没有多余观测值,因此也没有闭合差产生,导线转折角和计算的坐标增量不需要进行改正。支导线的计算步骤为:(1)根据观测的转折角推算各边坐标方位角;(2)根据各边坐标方位角和边长计算坐标增量;(3)根据各边的坐标增量推算各点的坐标。以上各计算步骤的计算方法同闭合导线。
实践总结或体会
这是我第一次经历社会实践。对于一个大学生生而言,敢于接受挑战是一种基本的素质。我踏上社会实践的道路。想通过亲身体验社会实践让自己更进一步了解社会,在实践中增长见识,锻炼自己的才干,培养自己的韧性,想通过社会实践,找出自己的不足和差距所在。
一:人际关系
在这次实践中,让我很有感触的一点就人际交往方面, 大家都知道社会上人际交往非常复杂,但是具体多么复杂,我想也很难说清楚,只有经历了才能了解.才能有深刻的感受,大家为了工作走到一起, 每一个人都有自己的思想和个性,要跟他(她)们处理好关系得需要许多技巧,就看你怎么把握了.我想说的一点就是,在交际中,既然我们不能改变一些东西,那我们就学着适应它.如果还不行,那就改变一下适应它的方法。让我在这次社会实践中掌握了很多东西,最重要的就是使我在待人接物、如何处理好人际关系这方面有了很大的进步。同时在这次实践中使我深深体会到我们必须在工作中勤于动手慢慢琢磨,不断学习不断积累。遇到不懂的地方,自己先想方设法解决,也可以虚心请教他人,而没有自学能力的人迟早要被企业和社会所淘汰。
二:自强自立
俗话说:”在家千日好,出门事事难!"意思就是说:在家里的时候,有自已的父母照顾,关心,呵护!那肯定就是日子过得无忧无虑了,但是,只要你去到外面工作的时候,不管你遇到什么困难,挫折都是靠自已一个人去解决,在这实习过程中,让我学会了自强自立!凡事都要靠自已!现在,我已经学着靠自己的能力去处理一些事情,学会自强自立.三:认识来源于实践
一切认识都来源于实践。实践是认识的来源说明了亲身实践的必要性和重要性,但是并不排斥学习间接经验的必要性。实践的发展不断促进人类认识能力的发展。实践的不断发展,不断提出新的问题,促使人们去解决这些问题。而随着这些问题的不断解决,与此同步,人的认识能力也就不断地改善和提高!马克思主义哲学强调实践对认识的决定作用,认识对实践具有巨大的反作用。认识对实践的反作用主要表现在认识和理论对实践具有指导作用。认识在实践的基础上产生,但是认识一经产生就具有相对独立性,可以对实践进行指导。实践,就是把我们在学校所学的理论知识,运用到客观实际中去,使自己所学的理论知识有用武之地。只学不实践,那么所学的就等零。理论应该与实践相结合。另一方面,实践可为以后找工作打基础。通过这段时间的实习,学到一些在学校里学不到的东西。因为环境的不同,接触的人与事不同,从中所学的东西自然就不一样了。要学会从实践中学习,从学习中实践。我们不只要学好学校里所学到的知识,还要不断从生活中,实践中学其他知识,不断地从各方面武装自已,才能在竞争中突出自已,表现自已。
四:专业的重要性
选择了测绘为专业的我,在这次实践中自然比较关注这一环。虽然在实践中只是负责比较简单的部分,但能把自己在学校学到的知识真正运用出来也使我颇感兴奋!在学校上课时都是老师在教授,学生听讲,理论部分占主体,而我自己对专业知识也能掌握,本以为到了企业实践应该能够应付得来,但是在企业里并没想象中如此容易。平时在学校,数字错了改一改就可以交上去了,但在企业里,数字绝对不可以出错,因为质量是企业的第一生命,质量不行,企业的生产就会跟不上,而效率也会随之降低,企业就会在竞争的浪潮中失败,所谓“逆水行舟,不进则退”,企业要时时保持着这种竞争状态,才能在市场中立于不败之地,就因为这样,企业会对每一个在企业的员工严格要求,每一个环节都不能出错,这种要求在学校的课堂上是学不到的,在学校里可能会解一道题,算出一个程式就行了,但这里更需要的是与实际相结合,只有理论,没有实际操作,只是在纸上谈兵,是不可能在这个社会上立足的,所以一定要特别小心谨慎,而且一旦出错并不是像在学校里一样老师打个红叉,然后改过来就行了,在企业里出错是要负上责任的,这关乎企业的利益损失。
总结:
很多在学校读书的人都说宁愿出去工作,不愿在校读书;而已在社会的人都宁愿回校读书。我们上学,学习先进的科学知识,为的都是将来走进社会,献出自己的一份力量,我们应该在今天努力掌握专业知识,明天才能更好地为社会服务
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