煤矿测量数据

煤矿测量数据（精选10篇）

煤矿测量数据 篇1

1 一般水平定向钻进钻孔轨迹

一般意义上的水平定位钻进, 多选择以地面作为参照, 并进行相应空间坐标系建立。在煤矿生产作业中, 其水平定向钻孔则需要依据井下钻场为参照, 建立相关的空间坐标系。为确保钻孔钻井精度及效率, 需要综合考虑矿井实际状况, 确保空间坐标系建立准确性, 并研究表征钻孔贵轨迹空间位置的实际点、线、面与角之间所存在的具体关系, 确定描述钻孔轨迹的方法及相关计算方法, 将其作为钻孔轨迹设计与钻孔轨迹数据信息处理的理论基础。定向钻孔轨迹, 以空间曲线参数作为划分标准, 则可以分为设计钻孔轨迹、实际钻孔轨迹与实测钻钻孔轨迹。其中实际钻孔轨迹, 指的是钻头钻进过程中由钻头中心点沿着钻孔轴移动所形成的实际的几何路径, 其钻孔轨迹, 是由众多点组合而成。然而在实际操作过程中, 受条件限制无法对钻孔轨迹中的所有点实施测量, 因此其实际钻孔跪进仅仅具备抽象意义, 无法将其完整绘制展示。钻孔实测轨迹, 指的是在钻进过程中, 对实际轨迹中存在的某些特定点执行测量操作获得的轨迹, 这些店称之为测点, 以测点为基础, 绘制出的钻孔轨迹表现为折线, 折线与实际轨迹之间所具备的近似程度, 是由测点的密集程度来决定的。

媒矿井下水平定向钻孔轨迹空间坐标作为基础, 逐步实现钻孔轨迹描述与绘制作业。其操作步骤主要为:第一, 依据区域特征及实际, 建立钻孔轨迹空间坐标系, 对钻孔轨迹所处于的实际空间位置进行确定。传统方式的地面钻孔, 多会选择以地面作为参照, 依据钻孔表现的方向, 多将向下方向作为垂直轴, 设置为Z, 表示正方向, 然而井下钻孔作业, 不仅仅存在着垂直孔与下斜孔, 还存在着近水平孔, 钻有上仰孔, 且其钻孔地点均位于地面以下, 为方便研究与描述其钻孔钻进状态, 其基本参照物多选择井下钻场, 依据其参照体系, 构建出垂直于轴向上为正方向的煤矿井下钻孔坐标系。第二, 地面钻井作业中, 其关于井斜的描述, 多是选择钻孔垂直轴及轴线之间所存在的夹角作为重要参数来表示。然而煤矿井下钻孔, 多选择水平面与钻孔轴线之间的仰角作为重要参数值, 且考虑到地面情况与井下条件下, 其X, Y轴在正反向取向上保持着一致性, 然而在坐标系中, Z轴方向却存在着相反性。地面坐标系中, 多将Z轴向下作为坐标系正方向, 其坐标系统满足右手螺旋法则。在井下坐标系统中, 则多将Z轴向上作为坐标系正方向, 此时坐标系则满足左手螺旋法则。具体如图1所示。

2 水平定向钻孔轨迹的基本要素

在实际开展水平定位钻孔轨迹设计操作、测量操作及数据信息处理的过程中, 一般多选择钻孔轨迹L中的某一个测点作为研究的基础对象, 其选择测点所相应的孔深、倾角与方位角, 则被称之为水平定向钻孔轨迹的基本要素。依据相关理论, 则测点数据信息仅表现了该点位置的空间位置, 测点位置的切线则表示为钻进过程中的前进方向线, 亦被称之为钻孔当前轴线, 可以通过钻孔当前轴线、来表述测点附近一段钻孔轨迹。测量数据的处理操作与钻孔孔迹绘制, 其对钻孔轴线的绘制, 均是依据钻孔轴线进行操作的。为确保钻孔轨迹绘制及描述的准确性, 要求对钻孔孔迹中存在的测点相应的孔深、倾角与方位角基本要素进行精确处理。在其基本要素中, 理论孔深定义为:测点位置所具备的实际钻孔深度值, 在近水平钻孔中, 多指的是孔口位置到测点钻孔曲线之间的实际长度值, 多采取钻杆进行测量, 一般用L进行孔深记录;倾角:是指钻孔当前点的切线与水平面之间的最小夹角;方位角:是指钻扎当前点的切线在水平面的投影与北向 (N轴) 之间的夹角;设计方位钱:开孔方位线在水平面上的投影, 代表钻孔深度廷伸主方向。

3 煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法

在煤矿生产过程中, 尤其是高瓦斯矿井, 从瓦斯治理和利用的角度出发, 经常需要在煤层及其顶板或底板中布置一系列的钻孔用于抽采或释放瓦斯, 以确保生产安全。根据钻孔的目的和用途不同主要分为预抽钻孔、防突钻孔两种。根据抽采瓦斯的位且或来源不同, 水平定向钻孔主要分为本煤层预抽孔、顶板高位孔、底板穿层孔等形式。

本煤层预抽钻孔的布且形式预抽钻孔一般情况都布宜在煤层厚度大、透气性好、瓦斯含且高、煤层硬度较大的称定煤层中, 这样不但有利于成孔和后期钻孔橡定, 同时能够保证钻孔的高渗透性。有利于瓦斯的逸出。报据钻有利于瓦斯的逸出。报据钻孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布龙形式主分为走向和倾向布置两种形式。为了保证良好的抽放效果, 不能使钻孔穿透工作面或从巷道穿出帆, 在实施定向拐商钻孔前, 孔相对于工作面延伸方向的不同水平定向钻孔布置戳主钻孔布t形式一般以走向或倾向平行布皿为主。在实施向拐夸钻孔后, 可采用“一孔多分支”的钻孔布1形式。这样可在顺槽直接开孔, 减少钻机椒运次数, 提高钻进效率, 同时起到“一孔多用”的效果。

4 煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理方法

在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中, 提出应用平均角法进行轨迹计算。为确保钻进轨迹描述的准确性, 可以进行多点测量, 降低两侧点间距, 提高计算精度, 这种方法计算简单, 在实践应用中应用较为广泛。此外, 在煤矿井下随钻测量技术钻孔轨迹数据处理中还可以采取平衡正切法。然而其方法应用精度偏低, 为满足现场实际需求, 本文提出应用Excel进行钻孔孔迹测量参数计算, 并绘制钻孔轨迹图。Excel工具具备着强大的数据处理功能, 通过测量仪器, 收集测点深度、倾角与方位角等信息, 通过Excel形式进行保存, 采取相应的计算方式进行孔迹坐标计算, 选择图表导出方式, 直观获得钻孔轨迹水平及垂直投影。

5 结束语

随着煤矿开采深度增加, 为确保煤矿生产安全性, 实现生产效率, 在煤矿开采中多采取定向钻进技术, 以实现对煤矿钻进工作的有效控制。在分析钻孔孔迹一般水平定向钻进、水平定向钻孔轨迹的基本要素、煤矿井下水平定向孔轨迹的一般形式和描述方法等基础上, 探究钻孔孔迹数据处理方法, 典型的钻孔孔迹数据处理方法包括平均三角法、平衡正切法等, 本文提出Excel法进行钻孔孔迹测量参数计算, 实践证明其可行性, 且效果良好。

参考文献

[1]胡小林, 黄麟森, 王清峰.煤矿井下随钻测量技术的应用研究[J].矿冶, 2012, 4:89-92.

[2]石智军, 董书宁, 姚宁平, 等.煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术与装备[J].煤炭科学技术, 2013, 3:1-6.

[3]黄寒静.煤矿井下定向钻孔轨迹计算与误差分析[J].煤矿安全, 2014, 1:132-135.

煤矿测量数据 篇2

一、工程概况

***工作面位于北三采区上部，标高为-670~-871m，工作面走向长**m，***轨顺由开拓工区于**年*月开始施工，***皮顺由掘一工区于**年*月施工，**年*月*日开拓工区掘进至*号点前*m，掘一工区掘进至*号点前*m，开拓工区掘进至相距*m处时停止掘进，由掘一工区编制贯通措施，完成贯通任务。为了保证该巷道的准确贯通，地测科测量组承担了***工作面的贯通测量工作。**年*月实现了对向贯通。

二、测量概况

1、井下导线测量 1.1井下起始边的检校测量

采用**全站仪对井下起始边进行检校，在该起始边可靠的前提下，作为导线测量的起始边。

1.2 井下导线测量

井下导线采用**全站仪按7″导线精度施测，水平角观测两个测回，边长观测两个测回，并进行往返观测，各种测量数据限差符合技术要求，平差计算导线坐标。

2、井下高程测量

**煤矿主井井下高程测量以井下*水平起始水准点为高程基点，采用三角高程测量施测，观测垂直角*个测回，测平距，精确量取仪 器高。

三、贯通精度

根据所采用的测量仪器测角中误差mβ＝±7″，及测距仪测边平均中误差ml＝±15mm，计算获得理论上的水平方向误差为Mxk预＝±0.294(m)。顺利贯通以后，进行了导线联测，测得最后边的方位角闭合差为17.5”,坐标闭合差为fx=+0.054m,fy=-0.030m,f=0.059,小于预计误差，满足贯通容许偏差值，以较高的精度完成了***工作面贯通。

四、技术结论

1.通过顺利贯通后的误差计算证明，贯通测量采用的方法和数据分析方法等符合设计书和相关规程的各项要求，达到了技术设计的目的，满足了贯通工程的需要。

2.导线点测量的平面和高程成果准确可靠，符合各项技术要求。

**煤矿**科

浅析煤矿矿山测量的若干问题 篇3

关键词：矿山测量；煤矿生产；能源消耗；采矿工作；煤矿地质 文献标识码：A

中图分类号：TD17 文章编号：1009-2374（2015）25-0137-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.067

我国实行改革开放政策以来，工业的发展进步对各种能源有了更多的需求。但是，煤炭占一次能源的消耗总量仍然为65%，这使得煤矿安全工作受到社会各界的广泛关注。进行测量工作时一定要事先进行认真的调研、收集资料、编制方案，这样才能保证测量工作的顺利进行，将各种问题的发生率降到最低，确保矿井测量工作的质量，

只有这样才能促进我国采矿行业的健康可持续发展。

1 矿山测量是采矿工作的前提

实际进行矿井测量工作时，一定要先深入了解采矿地的工作环境以及工作期间会出现的各种问题，然后才能事先制定较为科学的工作方案。实际工作期間，要关注地质结构的变动，预估矿产开采期间对地质结构产生的影响，这样才能够事先做好规划预防工作。由于矿井开采工作中的地质结构非常多样，所以经常会发生安全隐患，这更加要求我们精确地开展测量研究工作。测量研究的工作难度是很大的，因此必须保证各项工作步骤的高质量，这样才能促进生产的顺利开展。

2 在保障生产安全进行中有关键作用

2.1 减少在面对复杂的地质情况下的不安全因素

分析煤矿开采工作的实际不难发现，其最主要的特征就是要在地下开展工作，这会受到多种因素的影响，并且还会威胁工作者的人身安全。例如：开采某些煤矿时需要在地质复杂的区域工作，且工作前人们对于当地环境也没有深入的了解，可能发生很多的意外。此外，煤炭开采过程中常常会出现各种意外，但施工中应尽量减少这些问题的发生。所以，实际开采工作前，必须对矿山及周围的环境条件有一个深入的了解，做好一系列预防工作，增加煤矿开采工作的安全性。此外，进行煤矿开采工作时，肯定会给周围的地质结构产生一定的影响，而这可能会出现连锁反应，因此测量工作者必须熟知施工现场的实际状况，以保证施工方案的科学性。

2.2 能尽可能保护好煤柱

采矿的具体工作内容就是挖掘地下的煤炭，并且还需要实现煤矿的开采，但这样的工作方式势必对地下岩土地质带来很大的毁坏，这便会导致开采空洞的产生，使原有的地层厚度产生变化，且地底的承载力也会出现变动。在这一条件下，采空区中有一些岩体会发生局部塌陷的问题。尤其是开采期间，各层度煤矿因厚度的差异需承受不一致的地表压力，但若转移煤矿时未实现进行防范工作，还会使煤柱遭到毁坏。所以测量人员要不断研究岩层的变化情况，察觉受力变化，进行精确的计算，制定出基本的变化规律，合理进行采矿安排。正如对于临近的煤柱要精确到大小的设计和距离的远近安排，这样采矿的过程中，不会影响整体的煤层地质，在可操作的范围内进行，最终提高煤炭的整体产量。

2.3 在指定开采巷道的作用大

只有通过测量数据才可以确定煤矿的实际位置，所以一定要事先做好充分的准备工作，保证数据的精确性，否则将会使工人无法确定巷道的方向而使工作总量大大增加。鉴于此，一定要保证测量工作的准确性，这样能减少施工周期，提高工作效率。除此之外，还要保证通风系统的高性能，这样才能提高工作的安全性。尤其是开展通风工作时，还应避免有害气体的渗入，一旦有害气体进入，则极易导致员工中毒或者是窒息等问题的发生，无法保证工作的安全性。科学地开展测量工作能够使采矿工作的安全性大大提高，防止产生通道的变更工作，还能大大降低施工成本，提高施工效率。除此之外，高质量的测量工作能够精确确定巷道口的位置，保证道路的贯通性，将各种意外出现的可能降到最低，尽可能地提高工作的安全性。

2.4 有效地预防自然力的影响

进行煤矿开采工作时，会受到自然条件的很大影响，例如，开展矿井开采工作时常常会遭遇含水层，若要在这一地区进行施工，则会使施工进度受到严重的延误。还有可能会碰到滴水等问题，而这会导致矿井中湿度的提高，并降低光照的亮度，影响施工的顺利进行。若地下水忽然渗入了施工地区，还可能使井区淹没，无法保证工作人员的安全工作，所以一定要事先做好预防工作，尤其要注意水的影响，防止出现矿井淹没的意外。在实际的操作中，这是可以通过水文观测来进行测量预测的，也就是全面收集调查附近的地质情况，分析具体的地下含水层的分布地带，及时做好隔离准备。地下含水层包括周围的河道、湖泊等，在确定这些物体的具体方位之后，还要预估它们与实际矿产开采工作的联系，以事先制定好科学的预防方案。不仅要注意水流问题所造成的不良作用，还需要保证生态系统的平衡性，这样才能够有效地减少地质问题的出现。万一出现了施工意外，则不仅会导致煤炭储量的减少，还会引起各种地质问题的出现，影响居民的正常生产生活。

由于以上原因的存在，一定要认真严谨地进行矿山测量工作，只有这样才能够达成预期的生产目标。除此之外，还要科学地设定中、腰线的位置，以确保巷道的出口位置能够符合规定，并使工作效率大大提高，还能够将各种安全意外的发生率降到最低。

3 未来的发展趋势

3.1 测量仪器的开发

我们今后进行煤矿的开采工作时，一定要不断提高各种仪器设备的性能，并且为了保证运输的方便性，还要尽可能地减少仪器的占地面积。现在是信息化时代，因此要不断提高设备的数字化程度，并消除那些不必要的工作内容，以进一步提高工作的效率。还要促进仪器设备远程控制的实现，一方面是为了减小工作的难度，也是为了降低人工误差的发生率，保证测量的精确性。通过科学技术的推动，未来的很多仪器都要走智能化的道路，也就是自行分析数据反映给测量人员，及时纠正施工过程中的错误，如自动操作系统等就有很大的实用价值。

3.2 重视测量技术的开发

众所周知，测量工作有着很强的技术性，并且对于测量结果的准确性有着极高的要求，否则将可能导致煤矿的安全生产系数大大降低。因此，在整个测量过程中，我们始终要将测量结果精确性的提高作为一项重要的工作，不仅要对已有的技术进行提升，还需要积极地开发新型技术，以弥补原有的工作方式中的不足。可是，这并不意味着我们要将已有的测量方式完全摒弃，正确的做法是以之前的工作经验为基石，在吸取教训的基础上积极进行新技术的改进创新工作。做好这一工作除了能够促进测量工艺的进一步发展，还可以很好地保证技术的可行性，促进施工的顺利开展，防止实际进行的各个环节与现实发生脱节。此外，各个地区的地质状况有很大的差异，因此在测量时必须要深入考虑这一点，这样能更好地保证方案的科学性。

4 结语

综合本文论述，开展采矿工作时一定要保证测量工作的高质量，只有这样才能保证工作的安全性，并且还能使各项步骤有据可依。所以必须不断提高测量工作的质量，这样才能促进各项开采工作的顺利开展，促进煤矿开采企业实现经济效益的最大化。此外，政府相关机构也要积极地促进地质测量技术的改革，以促进我国煤矿产业的健康可持续发展。

参考文献

[1] 张国良，朱家钰，顾和和.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

[2] 吴立新，殷作如，邓智毅，等.论21世纪的矿山：数字矿山[J].煤炭学报，2004，（4）.

作者简介：赵伦东（1964-），男，安徽肥西人，煤炭工业合肥设计研究院高级工程师，研究方向：测量学。

煤矿测量数据 篇4

1.实施煤矿测量的重要性

在进行煤炭生产中, 只有提高煤炭测量的地位, 才能使领导和员工意识到测量工作对煤矿生产的重要性, 才能在工作中谨慎认真, 减小误差, 促进煤炭生产的安全。煤矿生产有自己的特点, 存在着较大的安全隐患, 需要掌握地下的相关资料, 对生产的环境进行充分地了解, 才能采取对应的措施, 降低风险, 保证生产的安全性。煤炭开采过程中, 需要对复杂的地质条件进行监控, 进行水害预报、地质预报, 测量工作的准确性直接影响开采活动的进行。因此掌握正确的测量资料, 才能对地质情况进行正确测量, 从而针对隐患进行预防。此外, 进行煤炭测量可以很大程度上提高资源的利用效率, 避免资源的不必要浪费。

通过准确的测量可以给煤矿安全生产带来保证, 必须提升地质测量人员对安全生产的认识, 让每个测量人员意识到测量工作在煤矿安全生产中所占的比重, 强调地质测量与煤矿安全生产之间的关系。煤矿的安全生产必须要强调地质测量工作来施工过程中的地位, 重视测量人员对安全生产的认识。

2.煤矿测量方法分析

随着科技的进步, 现代化的技术被广泛地应用于煤炭开采领域, 很大程度上提高了煤炭开采的效率。煤炭开采的大规模进行, 迫使使用新技术新方法进行煤矿测量, 进行测量方法和测量工艺的创新。

2.1新技术的使用。随着GIS技术的快速发展, 在煤炭测量领域内进行测量的水平取得了很大程度地提高。测量的精度取得了新的突破。进行测量时, 能够实现将测量结果和通用软件进行互用和转化, 加快了煤矿企业信息化的进程。

2.2 GPS用于矿山控制网的改造。一些年代比较久远的煤矿, 需要进行技术改造, 通过技术改造和技术完善, 顺利向矿区引入GPS技术, 加快生产进进度和生产效率, 几个月才能够完成的任务几天就可测量完成。在进行矿井之间贯通式, 使用GPS技术, 能够很大程度上缩短测量时间, 提高测量精度。使用计算机和现代信息技术, 能够很大程度上提高数据的处理能力和数据的精确度, 对对煤矿测量环境的改善有着重要意义。

2.3陀螺仪应用于井下导线网格。在一些老矿井中, 经常是多矿筒多水平的布局, 在建设的过程中常常是经过多次的测量改进, 控制系统在统一性上存在明显的不足, 使用陀螺定向技术进行观测, 可以很大程度上提高测量的准确性, 减少在不等值观测时对方向产生误差。

使用陀螺仪进行定向, 能够很大程度上控制观测的精度, 能够满足测量的多方面需求, 对煤矿测量的影响程度比较下, 有比较高的测量精度, 能够避免测量过程中的小的不良因素对测量结果的影响。通过有针对性对进行测量, 从而保障了测量的精度要求。

3.提高煤况测量精度的措施

煤矿进行开挖中, 会面临不同的环境, 经常性的需要进行测量工作, 通过测量为煤矿生产提供准确的数据, 可以很大程度上减少安全事故的发生。现阶段一些大型机械、新的开采技术被用于煤矿生产, 开采速度非常快, 需要采取各种措施提高煤矿测量的精度, 避免因测量工作导致的经济损失。

3.1严格执行测量的基本要求

在进行煤矿测量时, 严格按照操作规范要求, 先布置测量控制网, 在确定各个碎部点, 依照从高级到低级、从整体到局部的顺序进行, 在测量中要每步进行仔细检查和平差。在测量过程中要明确测量的要求, 选择合适的测量方案进行测量。进行测量, 从而在测量现场标出设备安装的位置信息, 保证施工的施工测量结果在误差允许的范围内, 满足不同情况对测量精度的要求。

煤矿的测量过程比较复杂, 很多因素都会导致测量误差的产生, 企业应根据自己的实际情况, 根据相关规范和规定的要求, 指定的测量管理制度, 对测量中的相关操作规范和测量标准进行规定, 保证测量的精确度较高。

3.2做好测量前的必要准备

煤矿测量前, 各项准备工作要进行充分的准备, 测量设备进行矫正和检验, 减少系统误差的影响。以期应根据相关仪器管理规范的要求, 进行定期地检验和维护, 加强企业的仪器管理。随着工程建设对精确度要求的提高, 仪器的精密性越来越高, 很小的误差就会造成比较大的工程事故, 因此在进行一起使用前应对仪器和设备进行仔细地检查和校正, 减少测量过程中系统误差和测量误差, 提供精确地测量数据。

3.3核查检查前的原始数据

在进行测量工作之前, 对观测员提交的数据进行认真检查, 依据测量规范的规定, 在测量原始数据正确无误的基础上进行测量, 检查测量结果的正确性, 当观测结果接近误差的极限时, 对产生误差的原因进行分析, 寻找解决误差的办法, 只到将误差缩小到规定的范围内在进行下一步测量。存在测量者在对数据资料进行总结时, 不进行审核检查, 未经核算导致误差增大, 错误不能得到及时纠正, 后续工作数据全部错误。另一方面, 在进行绘图时, 需要对测量结果和计算的结果进行复核, 对比较重要的数据进行审批, 保证进行正确绘图, 避免出现测量人员不经过数据复查, 造成测量出现误差。

3.4提高测量过程的准确性

煤矿测量涉及到很多环节, 每个环节的精确度有不同的要求, 煤矿测量阶段对测量精度进行了严格地限定。煤矿测量过程中, 测量任一环节出现失误, 倒会造成整个测量工作准确性的降低, 甚至会因为测量误差导致才出现安全事故, 在进行测量时, 要高度重视设计图纸的审核、测量点和资料的使用、现场的测绘和标定。在进行测量的过程中, 要提高测量的标准, 提高数据的准确性, 从而保证后续施工的安全, 保证后续施工的正常进行。

3.5提高测量图精度

通过提高测量图的精确程度来提高测量的准确性。进行煤矿安全生产的过程中, 准确使用测量图来保证生产的安全, 通过图纸来反映准确生产过程的动态变化, 对测量图有很高的要求。在进行测量图准确绘制过程中, 为了方便测量人员的能够方便使用, 应从多个方面进行控制。

(1) 按照测量图是绘制规范保证图纸绘制内容的完整性, 根据实地情况, 进行准确绘制, 这就要求绘制人员对现场进行充分地考察。

(2) 进行准确控制, 保证地上与井下空间能够对应, 精确度控制在规定的范围内, 达到煤矿测量的具体要求, 才能满足生产安全的要求。测量图的内容应包括水窝、避难硐室、绞车硐室等, 并进行必要的标示。

(3) 当两个煤矿相距比较近时, 应掌握对方煤矿开采的进度和开挖情况, 并在自己的测量图中进行标示, 从而有利于后期对方瓦斯、积水等对自己施工的影响, 保障人员施工安全, 根据监控对方煤矿的开采进度, 减少施工中安全事故的发生。

结语

煤矿生产是个系统工程, 随着科学技术的快速发展, 一些新的测量方法和测量工艺在生产中开始被应用, 测量的准确度和测量的效率得到快速提升, 信息技术的发展, 也带动了测量的进步。在进行测量过程中, 需要做到精益求精, 对测量的环境进行认真地测量和校对, 保证测量准确, 提高煤矿生产的安全性。本文对煤矿测量地位进行探讨, 针对煤矿测量的方法进行分析, 提出提高煤矿测量精度的几点对策。对煤矿测量方法进行探讨, 是提高煤矿测量精度的重要途径, 减少煤矿安全事故的发生, 给煤矿带来较好的经济效益, 促进煤矿测量工作健康快速的发展。

参考文献

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[2]金祥波.煤矿测量中的测绘新技术探析[J].科技创新与应用, 2014 (33) :58-59.

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[4]俞黎斌, 黄茂江.GPS技术在工程控制测量的应用及测量精度分析[J].江西建材, 2015 (2) :215.

[5]李江.煤矿大型贯通测量方案设计与实施[J].中州煤炭, 2015 (2) :116-118+121.

[6]马建安.煤矿测量中提高测量精度的措施分析[J].内蒙古煤炭经济, 2015 (2) :51+53.

煤矿工程井下测量技术的应用研究 篇5

【关键词】煤矿工程；井下测量

1.概述

矿山测量工作是指导和监督安全生产的基础，也是矿山的生产建设过程中所实现安全生产重要的一个环节、一项重要而且严谨的技术性工作，也是煤矿搞好实现煤矿的安全生产、生产技术的管理重要的手段。为采矿一线服务及平衡生产方面发挥了重要作用。随着科学技术的不断进步，工程建设项目增加，内容日趋复杂，其对测量工作的要求也越来越高。因此，矿山测量是矿山基建和生产过程中必不可少的一项技术基础工作。包括矿井联系测量、井下控制测量、井巷施工测量、井巷贯通测量、矿区路线测量等。煤矿井下工程测量是任何一点的错误都有可能对煤矿的生产造成一些严重的后果，但是在测量的过程当中难免会犯一些的失误，因此测量人员都应该养成一种认真细致的良好习惯，尽可能地减少由于自己的失误进而造成的错误给生产带来一些不良后果。

2.煤矿测量的主要任务

测量工作的主要任务是：建立矿区地面控制网和测绘1∶500～1∶5000的地形图和矿图，为煤矿各项测量工作提供起算数据；进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量；测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；进行岩层与地表移动的观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。利用测绘资料，解决煤矿生产、建设和改造中提出的各种测绘问题，并为煤矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料；此外，在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主巷道的定向与测量，掘进时中、腰线的给定，井下巷道贯通，转弯巷道设置、斜洞布设，井下场地开拓，回采定水平，矿量计算，井上下对照等等，处处都离不测绘。

3.井下测量工作的实施方法

煤矿井下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行的测量工作，包括主要运输巷、石门、绞车房、变电所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程测量。在进行井下工程测量时，导线点最好选择在较为稳定的顶板较好，要钉的牢固一些。为了不让定点因震动等因素产生位移，提高测量点的精确性，定好点后最好用水泥黏糊好。这样可以避免由于测量点的错位给测量工作造成不必要的影响。

3.1 定向放样与贯通测量

贯通测量与定向放样 井下的定向放样主要是根据导线测量点和施工中线进行的。应该先根据施工中线以及导线测量点放样后，安装激光指向仪，利用激光指向仪发出光线控制巷道坡度与巷道中心；然后布置炮眼并进行钻爆，或者用掘进的机械进行开挖。两巷道贯通之后，施工的中线就可以对接在一起，与此同时应该要测算出来巷道的纵向以及横向的误差，并且进行相应的整改。在放样的精度要求比较高的时候，在调整贯通误差之前，应该先进行1-3次闭合测量。在可以调整的范围之内，所有的放样工作中，都必须以平差以后的高程和坐标作为调整施工的放线和中线的依据。

待井下工程衬砌以后，要进行断面的净空、核实、测量。对于煤矿井下库房以及硐室等还要进行一些实际的库容测算。当煤矿井下的工程竣工以后，要测制竣工图以及记录重要的测量数据，在经营管理的阶段还应该进行煤矿井下工程的设备扩建、改建、维修、安装等各种测量工作。

在煤矿生产中矿井测量有着比较重要作用，贯通质量直接影响矿井安全生产与矿井效益。因此要保证测量的精度，要开发相应的煤矿测量的信息管理系统，能够及时处理矿井测量资料，合理平差，减少计算误差。开发的系统要对建立的数据库具有相当的管理功能，方便我们进行资料查询，为CAD微机绘图打下基础；将复杂的测量资料通过内业处理转化为可视化、简单化的微机操作；提高矿井安全管理，实现矿井导线测量数据管理和使用，为矿井的安全生产提供可靠的依据。

3.2 控制测量与高程联系测量

在施工阶段，应配合施工方法和施工步骤，进行施工控制测量及建（构）筑物的定线放样测量，来保证井下工程按照既定的设计正确进行施工。井下工程施工控制测量分为井下控制和地面控制两部分，最后并将两部分联合测量，形成坐标和高程系统统一的控制网。如果是斜井施工，则还要进行在井上和井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量，将地面近井控制点平面坐标和方向传到到井下的平面控制点上，作为井下导线的起始坐标点和起算方向。近年来全站仪定向的方法已逐步代替上述基本的几何联系测量。高程联系测量，目前采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和井下控制测量所用仪器、工具，应定期进行检定、校正，防止偏差过大。

地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网、边角网或GPS网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各井口或巷口引进，随巷道掘进而逐步延伸。井下控制网的形状和测量方法，随巷道的具体情况的不同而不同。平面控制一般多采用狭长的导线网。在井下导线中，采用能够保证设计精度的全站仪，加测一边或数边的方位角，可减少横向贯通误差的积累。小型井下工程常采用中线控制。高程控制一般采用水准测量或三角高程测距仪测高程。井下所设的控制点比较容易偏移原来的位置，在使用前应进行检测。 3.3 绘图比例

在井下工程规划设计、施工阶段，视工程规模的大小和建筑物所在的井下深度的不同，需要使用已有的不同比例的比例尺地形图，或测绘专用的地形图。地形图测绘范围，除了需要满足主体工程以及附属工程的设计需要外，还应考虑在地下岩体掘空后，地面沉陷、地下水渗入或者岩体移动的可能影响范围。测图比例尺，对于大型地下工程，比例为1：500～1：10000；1：200～1：2000。对于小型地下工程，初步设计和施工设计用图常一次测绘，比例尺采用1：500～1：2000。而且，还要测绘必要的纵断面图、横断面图和地质剖面图等。

4.结束语

煤矿电网电能质量测量 篇6

2003年, 某矿6 kV供电电路因主井提升机频繁启动、谐波长时间超标而产生了过电压, 发生了绝缘子烧毁现象, 经济损失巨大;2005年其下属变电所同样因产生过电压, 使继电保护装置跳闸, 导致矿井供电中断。为保证该矿设备和人员安全, 笔者对该矿电网电能质量进行了测量、数据记录和分析, 以确定是否存在安全隐患。

1 常用测量装置结构

煤矿电网电能质量常用测量装置有万用表、示波器、电流探头、探测线圈、电能质量表和分析仪、谐波分析仪, 这些设备可采集电网中电压、电流数据, 包括波形、频率、有效值、最大值、最小值、平均值、功率因数等。常用测量装置一般由保护电路、滤波电路、信号转换电路、采样电路、CPU通信电路、上位机组成, 具体结构如图1所示。

(1) 保护电路:

防止过电压、过电流损坏测量装置, 同时防止由测量装置故障引起二次侧故障, 影响生产和安全。

(2) 滤波电路:

对输入电压和电流信号进行模拟滤波, 去除噪声, 抗电磁干扰, 同时防止采样前的频率混叠现象。

(3) 信号转换电路:

将输入电流信号转换为电压信号, 再进行线性变换及过电压处理, 使其符合AD转换器的输入量程。

(4) 采样电路:

将模拟信号转换为数字信号, 选择AD转换器时应注意采样频率和位数 (16位或者24位) , 多通道采样应注意定时器设置, 使各个通道同步采集信号。

(5) CPU通信电路:

用于处理、记录数字采样数据, 然后与上位机通信。

(6) 上位机:

对从CPU通信电路接收到的数据进行数字信号处理, 分析电网中存在的电能质量问题。

2 电能质量测量要求

(1) 煤矿电网现场勘查:

需了解整个电力系统的运行方式、容量、负荷、电容器投切等基本情况, 人工干预合闸、设备启停的操作时间, 有无跳闸、设备故障、元件烧毁、控制系统失灵等现象, 同时注意敏感设备非正常运行与正常运行时的特征区别。

(2) 测量点选择:

若测量煤矿电网中的全部可测量点, 实施起来比较困难, 因此, 可选择适当的关键位置作为测量点来确定整个或者部分电网的实际情况。测量点选择:① 供电入口:包含供电降压变压器的运行情况;收集的数据可用来描述用户负荷电流变化情况和谐波畸变水平;能指示扰动源 (在测量仪表的系统侧或用户侧) , 降低变换器成本。② 敏感设备附近:可观测敏感设备对高频暂态过程的反应, 应减小敏感设备附近的设备对监测仪产生的干扰。③ 变电站和选定的用户供电入口:一条馈电线故障期间, 变电站可感受到其它馈电线上的电压暂降, 有利于监测用户设备故障。

(3) 测量装置选择:

应注意测量装置的性能、规格、数据采集的精度和速度等。测量电压暂降需用到一定时间范围内的电压数据, 而电压中断可以用中断的起止时间宽度来简单定义;测量大多数暂态电能问题需要对电网信号进行高频采样;额定电压、谐波等稳态现象是周期信号, 随时间变化较慢, 用相对较低频率的稳态采样就能得到准确测量结果。

(4) 监测量和监测时间:

监测量应根据现场勘查的初步结论和预测的电能质量问题来选择。要得到电网系统频率响应, 需要同时检测电网电压和电流;要测量谐波潮流, 需要同步采样电网三相电压、电流。监测时间应根据具体监测量来设置, 如电压暂升是偶然发生的, 不知道其具体发生时刻, 需要监测较长的时间;测量谐波畸变水平可能需要1周时间, 测量间隔不大于2 min, 测量次数不小于30次。

(5) 长期监测设备:

用于连续测量和记录一段时间内的煤矿电网数据, 以观察和分析整个电网运行状况, 对数据进行处理后可得到电能质量问题的发生频率、时间、扰动水平等参数。长期监测设备有故障录波器、电压记录仪、功率检测仪等。

(6) 查找扰动源:

将测得的扰动波形发生时刻与某些设备启停时刻联系起来, 确定扰动源大致范围, 再观察设备运行情况, 同时对其进行测量, 分析出扰动源。

3 实例计算

现以某矿电网治理后的验收测试为例, 介绍电能质量测量过程, 测量参数为电网电压、电流、谐波、功率、频率、三相不平衡等[1]。测量点为主井总进线L1和各主要设备接点, 从测量点的电压互感器二次侧测电压, 测量电压取为相电压, 从电流互感器二次侧测电流。测量装置不能靠近电动机等干扰严重的设备, 数据传输及通信线路应远离电磁干扰严重的环境, 采用屏蔽式电缆。测量结果如图2所示。

对采集到的数据进行实时记录和计算统计, 时间间隔为1 s, 整个测量时间为40 min, 记录不同时间的各个测量参数数据, 为分析煤矿电网电能质量提供准确的数据基础。结合不同时间启停的设备, 可以准确分辨出电能质量问题的来源。

3.1 电压及电流有效值

交流电压、电流有效值的计算方法:undefined, 其中I为有效值, Im为峰值; (2) 真有效值原理:有效值等于规定时间间隔内所获取的电压、电流参数瞬时值的平方作算术平均后的平方根, 如每周期128点采样值的有效值为

undefined

根据图2记录的数据, 求得各时间点的电压、电流的真有效值变化趋势, 得出大致的电压幅值变化范围, 如图3～6所示。从图3可看出, 该煤矿电网标准6 kV电压偏差最大值为3.3%, 符合GB12325—1990《电能质量供电电压允许偏差》的规定[2];从图4～6可看出, 该煤矿电网电压运行在正常范围内, 未出现过电压和欠电压现象, 符合GB12326—2000《电能质量电压允许波动和闪变》的规定[3]。

3.2 电网谐波

电压总谐波畸变率为谐波电压含量UH与基波电压U1的百分比, 其计算公式为

undefined

式中:Uh为各次谐波电压含量。

电流总谐波畸变率为谐波电流含量Ih与基波电流I1的百分比, 其计算公式为

undefined

式中:Ih为各次谐波电流含量。

由式 (2) 和式 (3) 可得到各个时间点的电压总畸变率和电流总畸变率, 如图7所示, 可见两者分别小于4%和2.2%, 总谐波畸变率小于6 kV母线电压畸变率允许最大值 (4%) , 符合GB/T14549—93《电能质量公共电网谐波》的规定[4]。

3.3 电网频率

采用测量周期法来测量电网频率偏差。该方法通过硬件电路对波形的过零点处进行检测, 结合倍频计数法求出波形周期T, T的倒数即为电网频率。测得的该煤矿电网频率变化范围大致为[49.965, 50.035], 偏差频率为[-0.035, 0.035], 如图8所示, 小于正常频率偏差允许最大值 (0.2 Hz) , 符合GB/T15945—95《电能质量电力系统频率允许偏差》的规定[5]。

3.4 功率因数

功率因数是衡量用电设备效率的重要参数。该煤矿功率因数平均值由治理前的0.83左右上升到0.95左右, 节能效果明显。

4 结语

主要介绍了电能质量常用测量装置、监测注意事项等内容, 同时结合某矿电网电能质量项目整改, 对电网电压偏差、频率偏差、电压有效值、谐波畸变率、三相不平衡、功率因数、有功功率等参数进行了实时测量记录, 经整理、计算后得到了电网治理后的数据变化, 对这些数据进行对比和理论分析后得出了电网电能质量是否符合国家标准及是否需要治理的结果, 由此总结出了煤矿电网的常用测量方法及对测量数据进行计算处理的方法。再结合煤矿常用设备的额定值、启停时间等特征, 可得到电网中具体时刻、具体设备的电能质量问题。

参考文献

[1]肖湘宁.电能质量分析与控制[M].北京:中国电力出版社, 2010.

[2]国家技术监督局.GB12325—1990电能质量供电电压允许偏差[S].北京:中国标准出版社, 1990.

[3]国家技术监督局.GB12326—2000电能质量电压允许波动和闪变[S].北京:中国标准出版社, 2000.

[4]国家技术监督局.GB/T14549—93电能质量公共电网谐波[S].北京:中国标准出版社, 1993.

煤矿测量数据 篇7

关键词：煤矿测量技术,煤矿开挖,煤矿安全生产

煤矿测量技术对于煤矿的开挖、矿井的贯通以及对于煤炭的正常生产与保证生产工作人员的生命安全都具有重要的意义。从生产实际中, 我们了解到很多煤矿事故的发生都是由于煤矿测量技术的不到位, 造成煤矿与矿井的施工不符合生产安全质量责任标准, 才会酿成一起起悲剧。因此, 为了做好煤矿安全生产, 也为了人们的生命财产安全, 我们要在煤矿测量技术工作上做到扎实到位, 工作兢兢业业, 才能真正确保煤矿的安全生产与运营。

1 煤矿测量技术在煤矿生产中的指导意义。

煤矿测量技术在煤矿生产中有许多用武之地。煤矿测量包括对煤矿开挖前的施工前期测量、施工技术测量以及施工后期测量工作等。而施工技术测量则是确保煤矿安全开挖的重要前提, 这里施工测量主要是:测设。也就是将设计图上的图形放大到地上, 以便施工, 我们习惯称之为放样。具体操作是将设计图上图形的特征点标定在地上, 即点的平面位置和高程的标定。当然煤矿测量包括了对煤矿矿井的井下高程测量以及采矿的巷道贯通测量等诸多工作。而矿井井下高程测量与巷道贯通测量则是煤矿测量技术中对于煤矿正常开挖与安全生产具有实践指导意义的重要工作, 因此我们的测量工作必须引起高度重视。

2 煤矿测量中做好井下高程测量与安全生产的重要联系

前面已经提到了矿井井下高程测量与矿井巷道贯通测量, 我们就此对这两项测量工作的具体内容与重要性进行一定的探讨。就矿井井下高程测量而言:井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工作。其主要目的是为了建立一个与地面统一的高程系统, 从而达到确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互关系, 以便解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。其具体任务大体为:第一, 在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的高程, 建立井下高程控制;第二, 给定巷道在竖直面内的方向;第三, 确定巷道底板的高程;第四, 检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。

井下高程测量关系到矿井开挖与巷道贯通的后续工作, 对于矿井的正常施工关系重大。因此, 高程测量需要达到几项基本要求。通常而言, 井下高程测量分三种类型, 即:通过立井导入高程, 水准测量以及三角高程测量。

在主要的水平运输巷道中, 一般应采用精度不低于S3级的水准仪和普通水准尺进行水准测量;而在其他巷道中, 则可以根据巷道坡度的大小、采矿工程的要求等具体情况, 采用水准测量或三角高程测量测定。当巷道倾角小于5°时采用水准测量;倾角在5°~8°之间可采用水准测量, 也可采用三角高程测量, 当倾角大于8°时则采用三角高程测量。而且在进行井下高程测量之前, 应在井底车场和主要巷道内预先设置好水准点。从井底车场高程起算点开始, 沿井底车场和主要巷道逐段向前敷设, 每隔300~500m设置一组高程点, 每组至少应由三个点组成, 其间距以30~80m为宜, 永久导线点也可作为高程点使用。水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上, 也可以设在井下固定设备的基础上。设置时需要着重考虑使用方便并选在巷道不宜变形的地方。设在巷道顶、底板的水准点构造与永久导线点相同。井下所有高程点应统一编号, 并将编号明显地标记在点的附近。

3 重视煤矿测量技术控制, 做好巷道贯通测量工作, 加快矿井建设

井道高程测量只是矿井测量工作的一个简单缩影, 对于测量而言, 需要做的工作还有很多, 需要解决的问题也还有很多。就矿井的巷道贯通测量而言, 这是矿井测量中一个重要的环节。做好这个环节的工作, 意义重大。

矿井巷道贯通是指:一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个巷道相通。而贯通测量是当采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时, 为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。进行巷道贯通测量工作, 不但可加快施工进度, 改善通风状况与劳动条件, 而且有利于矿井开采与掘进的平衡接续, 加快矿井建设。

在巷道贯通中, 通常会出现三种情况, 相向贯通、同向贯通或追随贯通以及单向贯通。

在进行井巷贯通时, 矿山测量的工作就是要确保各掘进工作面均沿着设计的位置与方向掘进, 使贯通后接合处的偏差不超过规定的限度。这个限度是关系到井巷质量, 井巷报废以及人员伤亡的安全限度。而我们的巷道贯通主要是:一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通等三种贯通方式。通常而言, 贯通巷道接合处的偏差值, 只有可能发生在三个方向上:水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差, 只对距离上有影响, 对巷道质量没有影响;水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差Δx和竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差Δh。其中Δx和Δh对于巷道质量有直接影响, 因此又称之为贯通重要方向的偏差。而对于立井贯通来说, 影响贯通质量的是平面位置偏差, 即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差。

为了确保贯通测量值在允许误差范围之内, 测量值要控制在下表中的误差值以内。

4 结束语

文章简单阐述了煤矿测量技术对安全生产的重要作用, 主要从井下高程测量与巷道贯通两个方面进行了重点论证, 为了解决巷道的掘进、煤炭的回采工作等还需要进行更准确的地质预测预报资料。因此, 掌握精准的煤炭测量技术, 获取准确的地质预测预报资料, 是保证煤矿安全生产与工作的最好方法。

参考文献

[1]张英琦, 梁玉恩.浅谈煤矿地质测量工作的重要性[M].吉林地质, 2012 (3) .[1]张英琦, 梁玉恩.浅谈煤矿地质测量工作的重要性[M].吉林地质, 2012 (3) .

[2]姜在炳.煤矿地质测量空间信息系统及其发展趋势[J].煤田地质与勘探, 2005 (2) .[2]姜在炳.煤矿地质测量空间信息系统及其发展趋势[J].煤田地质与勘探, 2005 (2) .

[3]段崇云.论煤矿地质测量工在安全生产中的作用[J].现代商贸工业, 2012 (4) .[3]段崇云.论煤矿地质测量工在安全生产中的作用[J].现代商贸工业, 2012 (4) .

[4]秦国建, 王海波, 姜在炳, 刘明军, 王成.基于ASP技术的煤矿地测信息远程管理系统研究[J].煤田地质与勘探, 2006 (4) .[4]秦国建, 王海波, 姜在炳, 刘明军, 王成.基于ASP技术的煤矿地测信息远程管理系统研究[J].煤田地质与勘探, 2006 (4) .

[5]刘永高.煤矿地质测量空间信息系统及发展趋势分析[J].科技与企业, 2012 (5) .[5]刘永高.煤矿地质测量空间信息系统及发展趋势分析[J].科技与企业, 2012 (5) .

煤矿测量技术创新浅析 篇8

一、现代光学及电子技术的应用

将激光束的工作原理应用到水准仪中, 便可代替人工读数。通过将激光器发出的激光束导入望远镜筒内, 使其沿视准轴方向射出水平激光束, 利用激光的单色性和相干性, 在望远镜物镜前装配一块具有一定遮光图案的玻璃片或金属片, 即波带板, 使之所生衍射干涉。经过望远镜调焦, 在波带板的调焦范围内, 获得一明亮而精细的十字型或圆形的激光光斑, 从而更精确地照准目标。如在前、后水准标尺上配备能自动跟踪的光电接收靶, 即可进行水准测量。在煤矿施工测量中, 常用激光水准仪建立水平面或水平线。目前最先进的数字水准仪使用在煤矿测量中, 配合专门的条码水准尺, 通过仪器中内置的数字成像系统, 自动获取水准尺的条码读数, 将不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度, 避免人为的主观读数误差, 提高测量精度和效率。

二、各种专用经纬仪在煤矿测量中得以广泛应用

将电子经纬仪、电磁波测距装置、微型信息处理机和记录器等综合成单体整机的电子速测仪已经在煤矿测量中得以广泛应用。通过全新的电子速测仪对煤矿矿山进行测量, 不仅可在现场迅速获得斜距、平距、高差 (或高程) 和坐标增量 (或坐标) 等数据, 并能自动显示、打印和穿孔记录, 或在磁带上存贮数据, 还可建立数字地形模型, 或利用专用接口与计算机连接自动成图。在如煤矿井下巷道等工程黑暗环境下作业时, 利用LDT520系列激光电子经纬仪, 对测点发射的可见激光束可高效率实施方向控制和点位定位, 激光束有效作业半径达可达600m甚至更远。

三、ATR技术在全站仪中的应用极大地提高了煤矿测量精度

将Auto Targets Recognition (自动目标识别) 技术应用到全站仪中, 全站仪已经达到令人不可致信的角度和距离测量精度, 既可人工操作也可自动操作, 既可远距离遥控运行也可在机载应用程序控制下使用, 同时, 白天和黑夜都可以工作。可使用在煤矿施工测量、变形监测、矿区地面高程控制测量、井下平面控制测量等应用领域。全站仪这一最常规的测量仪器将越来越满足各项煤矿测绘工作的需求, 发挥更大的作用。

具有ATR功能全站仪, 实现了目标的自动搜索、识别、观测、记录和计算, 被誉为测量机器人。具有该功能的全站仪已应用在精度要求较高的煤矿工程测量、变形监测以及无人值守等测量工作中。应用ATR功能实现监测点三维坐标测量, 在一定条件下, 其高程精度可达二等水准测量精度, 这一技术必将广泛应用

四、GPS技术在煤矿矿山测量中的应用

随着全球定位系统 (GPS) 技术的快速发展, 测量技术也日益成熟, 并逐步在测量工程中得到应用。与传统的测量系统比较, GPS系统具有以下显著特点: (1) 定位精度高。实践表明, 在300～1500m精密工程定位中, 与电磁波测距仪测定的边长比较, 其边长较差为0.5mm。 (2) 观测时间短。在动态相对定位中, 流动站在距基准站15km内, 每站观测仅需1～2s。 (3) 可提供三维坐标。经典的大地测量将平面与高程采用不同的方法分别施测, 而GPS系统可同时测定待测点的三维坐标, 并达到四等水准的测量精度。 (4) 操作简单。随着GPS接收机的不断改进, 自动化程度越来越高, 有的已经达到“傻瓜化”的程度。 (5) 全天候作业。GPS系统可以在24h内的任何时间进行作业, 也不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响, 特别适合露天测量作业。

五、数字测图技术的应用

数字测图技术是通过各种手段采集数据, 并通过计算机加工处理获得数字地图的方法。数字地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接形成新的地图。可以对数字地图进行任意比例尺、任意范围的绘图输出。它易于修改, 可极大地缩短成图时间, 可以很方便地与卫星影象、航空照片等其他信息源结合, 生成新的图种。数字测图技术在煤矿的应用能够给煤矿的生产带来很大的便利, 利用三维激光仪、全站仪和3s技术所采集的数据建立“数字煤矿”, 从而建设数字化的智能煤矿, 进行数字化煤矿开采, 高产高效创建本安型煤矿。

六、遥感技术在现代煤矿测量中的应用

遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器, 在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物, 获取其反射、辐射或散射的电磁波信息, 如电场、磁场、电磁波、地震波等信息, 并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。遥感探测的工作方式可分为主动式遥感和被动式遥感。在煤矿测量中, 通过遥感测量技术分析矿区周围的土壤与植被的光谱情况, 探究煤矿地下开采对开采影响区域的生态环境的影响。遥感测量在煤矿的应用还体现在地表沉陷范围和沉陷程度监测、煤矸石污染范围和污染程度监测、地下水的监测等几方面。

七、结语

随着科学技术的发展, 三维激光、全站仪、GPS定位技术、数字测图技术必然会越来越完善。在煤矿矿山测量中的各类新仪器、新技术的应用推广, 矿山测量的数据会越来越精准, 标准化、现代化煤矿会越来越多。同时也必将给煤矿测量这个交叉学科提供更广泛的发展空间。

摘要：煤矿测量工作是煤矿企业生产建设的重要环节, 也是矿山建设、生产、改造和编制长远发展规划等各项工作的基础。同时是煤矿安全生产和合理开采煤炭资源的重要保证, 是不断提高煤矿企业的经济效益和社会效益本的可靠技术手段。因此不断了解煤矿测量技术发展新趋势并不断应用创新, 是煤矿企业向现代化、信息化、机械化发展的有效途径。

关键词：煤矿,测量技术,创新

参考文献

[1]张国良, 朱家钰.矿山测量学[m].中国矿业大学出版社, 2000.

[2]高井祥.测量学[m].中国矿业大学出版社, 2004.

[3]李战宏.现代测量技术[m].煤炭工业出版社, 2009.

[4]潭辉.土木工程测量[M].上海:同济大学出版社.2004.

[5]李树山, 刘维新.浅谈矿山测量中的测绘新技术[J].建矿业资讯.2008. (5) .P30-31.

煤矿地质测量工作要点探析 篇9

随着我国社会主义经济的发展, 各个行业对煤矿的需求也越来越大, 我国的煤矿产业也有了良好的发展机遇。而煤矿地质测量工作在煤矿生产中是非常重要的, 关系到煤矿是否能够安全生产, 并且对煤矿的生产能力有着重要的影响。如果做不好煤矿地质测量工作, 可能会阻碍煤矿行业的发展, 甚至会导致生产事故的发生, 影响人民的生命。

二、煤矿地质测量工作在煤矿行业的重要性

煤矿地质测量工作直接关系到煤矿行业的发展前景, 更加是保障煤矿行业安全生产的重要因素。

(一) 煤矿地质测量工作在煤矿生产中的重要作用

在煤矿进行开发的全部过程都需要对煤矿地质进行测量。在生产阶段, 要对开采所在地的地质进行测量, 再根据地质决定开采所需要的设备。除此之外, 还要对煤矿矿体的几何和储量进行管理, 监测岩层的移动以及该如何在采矿时保护地面的建筑物。这些工作都是以煤矿地质的测量工作作为前提的。

进行煤矿地质测量工作, 可以了解采空区的测绘、井下的所有巷道以及周围小煤矿的开采和地表的关系情况, 可以了解煤矿开采的第一手资料。只有切实的开展煤矿地质的测量工作, 才能够保证煤矿行业的安全生产, 也才能够及时的制定一些灾害预防的措施和处理灾害的方案, 也只有这样, 煤矿行业的安全生产才有保障。

(二) 煤矿地质测量工作与煤矿安全生产密切相关

在进行煤矿作业时, 由于煤矿行业生产系统的复杂性, 涉及的环节也比较多, 再加上煤矿地质条件也是经常变化的。不断移动的煤矿工作面, 给煤矿生产带来了很多不安全的生产因素, 如水害、顶板事故、有毒有害气体等, 这些不安全的生产因素会时时刻刻威胁到煤矿工人的生命安全。通过煤矿地质的测量, 可以对巷道的方向、位置、断面规格、坡度进行跟踪治疗, 这样可以尽可能多的发现威胁煤矿生产的因素。对煤矿的地质进行测量, 还可以了解煤矿周边水源的地点和空间位置, 这样就能有效的防止由于煤矿周边水源侵入而形成的透水事故, 为煤矿的安全生产提供多一分保障。

三、煤矿地质测量工作的要点

煤矿地质测量工作在煤矿生产中是非常重要的, 然而, 随着时代的进步、经济的发展, 传统的煤矿地质测量的方法已经不能满足煤矿生产的现代化需要。因此有必要利用更先进的技术对煤矿的地地质质进进行行测测量量。。

(一) 空间信息系统在煤矿地质测量中中的的应应用用

我国的煤矿企业与其他现代化国家相比, 其信息化的基础设备就显得比较落后, 煤矿生产的部门联系不密切, 不能及时交流发现的问题, 再加上煤矿生产的动态性, 导致我国的煤矿行业的信息化与网络化的滞后。近年来, 随着信息技术的发展, 煤矿行业也步入一个信息化和数字化的时代。信息化和数字化对煤矿的发展有着举足轻重的地位。

煤矿测量的地质资料是一个与空间位置有着紧密联系、动态变化的、活跃的信息, 该信息具有不确定性。如果不弄清楚煤矿的地质, 就很容易导致矿井出现淹水或者是煤尘瓦斯的爆炸事故的发生, 会对煤矿企业造成很大的损失, 同时也会威胁到煤矿工人的生命。如果还是使用传统的人工检索和处理煤矿的地质信息, 就很难满足煤矿信息化生产与现代化管理的需要。因此, 应该将空间信息系统广泛应用于煤矿地质测量的工作。空间信息系统在煤矿地质测量工作的应用主要表现在其可以在测量地质时, 将煤矿测量的地质信息进行数字化, 对测量部门进行信息化。空间信息系统可以对煤矿地质的测量数据进行自动化的管理, 还可以自动生成煤矿地质测量所需的基础图件。空间信息系统可以快速的分析和决策矿井下的突发事件。

空间信息系统是由煤矿地质测量平台、煤矿地质测量基础数据管理系统、煤矿地质测量的图形与数据管理系统、煤矿地质测量3D模拟系统等组成。空间信息系统可以采集煤矿生产过程中地质测量的原始数据、也可以对采集到的地质资料进行分析。因此空间信息系统在煤矿地质测量的应用已成为一种趋势。

(二) CAD绘图技术在煤矿地质测量工作的应用

CAD绘图技术指利用计算机, 通过算法和程序来构造图形。其构造的图形可以是已经存在的事物, 也可以是虚拟的构造。CAD绘图技术可以通过处理大量地质测量数据以及生产的数据资料, 处理数据后系统就可以获得地质的生产信息, 进而绘制出煤矿生产的图件, 绘制出来的图件也可以随着地质测量信息的变化而改变。

由于煤矿行业中不严格的管理、不当的操作、以及低劣的工程质量, 在煤矿生产中经常会发生各种各样的事件。CAD绘图技术可以使用计算机以一种三维的图像再现事故发生的场景, 这样煤矿企业的管理者就可以在三维图上寻找事故发生的原因, 这样就可以采取相应的措施对煤矿的安全生产进行管理。

(三) CGIS地理信息系统在煤矿地质测量中的应用

CGIS地理信息系统可以把煤矿地质测量的数据建立到一个数据库, 数据库的数据可以自动生成一个生产所需的相关的图件, 比如采掘工程的平面图、煤岩层的对比图等。图件可以反映煤矿工人的工作状态以及设备实时运行的管理, 对煤矿安全生产实施动态监控。

CGIS地理信息系统以地理空间的数据库为基础, 采用三维模式, 为煤矿产业提供动态的地理信息, 及时的反映煤矿作业, 可以及时的将检测到煤矿地质信息记录到数据库。CGIS地理信息系统可以提高煤矿地质测量的现代化水平, 更为煤矿的安全生产提供重要的保障, 也可以减少因为煤矿事故造成的经济损失。

(四) 3D模型的构建在煤矿地质测量中的应用

在煤矿地质测量中, 如果能建立一个3D模型, 那么在煤矿生产中就可以对生产的全过程进行直接的观察, 如果发现问题就可以及时更正, 这样就能避免许多必要的事故。但是受数据采集、数据生成的影响, 目前很多3D模型的软件还是不能广泛应用于煤矿地质的测量。3D模型的构建是基于点、线、面、体的设计的基础上进行构建的。其结构示意图如图1所示。

由煤炭科学研究院研制的系统MS-GIS.0正是基于3D模型构建的基础上研发的, 系统MSGIS.0是由基础数据管理系统、3D模型系统、GIS平台、图形与数据管理系统等组成的。系统MSGIS.0可以对煤矿地质测量的数据进行采集、统计、制图、分析等, 煤矿行业通过该系统可以实现对煤矿的勘探、生产、开采的远程管理。

(五) 数字化制图技术在煤矿地质测量中的应用

数字化制图技术主要是将计算机技术与信息技术同现代测绘技术进行有效的结合, 最终研发出的先进技术。当前, 想使各个行业实现数字化, 信息化与网络化已经成为了必要的先进手段, 通过企业的合理应用能够发挥出巨大的作用。对于数字化制图技术而言, 其主要是通过数字将地球表面的一些空间元素进行抽象化, 然后利用属性、图像以及坐标的形式来准确地描述对象, 并找到它们之间的关系, 最终合理的将其联系起来, 然后直接在具有存储性能的介质上存贮相关的数据文件, 在很大程度上提高了生产的效率, 并且获得的成果精度非常安全可靠。伴随着科学技术的快速发展, 计算机技术与地质测绘仪器的应用逐渐普及, 数字化制图技术在诸多的测绘生产以及社会实践中也越来越被广泛的应用。

而数字化制图技术在采矿场形状以及其它形状地形图的具体应用就是合理的进行工程设计以及工程规划, 最终为组织生产提供有力的依据。并且具体需要做的就是在以矿业信息数据为依据的基础之上, 合理利用现代的空间分析技术、知识挖掘技术、数字收集技术、多媒体技术等其他技术, 最终为矿产的资源进行合理的评估、并制定详细规划、进行全面的开拓设计、对决策进行有效的管理。因此它已经成为了仿真模拟与对煤矿地质测量过程进行分析的强大的技术平台与工具。其最终的目标就是为了能够在收集精确详细地理信息的基础之上, 对台阶地形图进行合理的验收, 有效计算出每个月的矿岩量, 并制定生产验收报表, 使煤矿具有高度自动化、信息化, 并有效提高工作的效率, 最终实现遥控采矿或者无人采矿的高科技找矿。

当前数字化制图技术仍然在不断向前发展, 并且全站仪也已经达到了普及, 以往的三角测量已经不能满足当今社会的种种需求, 因此逐渐脱离这个舞台, 利用灵活的网或者导线网已经获得了很多的效益, 在信息获取的角度看来, 煤矿地质测量信息的采集手段也已经越来越多:已经由传统的钻探手段发展成为了利用高科技来进行勘探的手段, 所以数字化制图技术已经为煤矿地质测量带来了新的生机, 并加快了其发展的速度。

结语

煤矿地质测量工作直接关系到煤矿行业的发展前景, 更加是保障煤矿行业安全生产的重要因素。随着时代的进步、经济的发展, 传统的煤矿地质测量的方法已经不能满足煤矿生产的现代化需要。只有利用更先进的技术对煤矿的地质进行测量, 才能为煤矿的安全生产提供重要的保障, 也才能减少因为煤矿事故造成的经济损失。

参考文献

[1]肖军.浅谈蓝光数字化矿山软件在矿山地质工作中的应用[J].新疆有色金属, 2011 (34) :37-39.

[2]萨贤春.煤矿地测信息系统 (MSGIS) [J].地质评论, 2009:135-137.

浅析煤矿工程井下测量技术 篇10

1 建立完善的地面控制与地下测量系统, 为煤矿的测量工作提供数据支持

针对煤矿产业进行井下测量工作的意义就在于, 利用在地面建立控制平台和在井下进行测量的方式, 得到合理可靠的数据, 为煤矿各个环节的测量工作提供数据支持。具体来讲, 我们先从关键的井下测量系统开始分析, 井下测量主要是在工程进行的不同阶段, 按照施工和设计对于采掘工程进行监管作用, 根据测绘出来的精确数据指导和解决, 煤矿工程在建设生产中所突出的各类测绘问题, 并依据测量结果, 对在矿井下突发的安全事故, 预防和救护提供有效的信息。为满足生产发展的需要, 井下测绘工作者要不断地吸取工程经验, 不断完善测量工作, 提高专业实践能力, 提高工作效率对工作进行合理规划, 加强自身应变能力根据不同实际情况, 及时调整测绘方式。为了凸显井下测量对于煤矿企业发展的重大意义, 必须由优质专业水平的测量员组织专业测量队伍, 依照相关部门指定的行业指标, 定期对施工现场进行测量, 其测量内容主要围绕对矿井所需采掘工程平面图进行测量、主要巷道经纬仪导线进行测量、次要巷道的罗盘导线的测量等等。其次是对地面控制系统的工作内容分析, 地面控制系统的主要工作目标就是根据矿井的设计方案, 进行地面机电的安装以及生产系统的控制等, 并针对煤矿工程的开采所造成的环境破坏问题进行休整与治理。

2 煤矿工程井下测量的工作程序以及工作方式

煤矿工程井下测量在工程进行的各个阶段开展测量工作, 其测量内容涵盖广泛, 其中有打眼、变电所、煤巷、破压及采面、上下山巷道、绞车房、石门等等一些井下工程环境以及工程设备设施。

2.1 根据一定的比例对井下工程的各个阶段进行测量

根据要求按照不同的比例, 对井下施工从最初的规划设计阶段, 到施工阶段等各个不同的阶段进行测量。要求测绘根据工程的规模大小的不同, 以及施工所处的井下深浅程度, 来使用各种型号的比例尺。对于地形的测绘范围来说, 在充分考虑岩石体位移、地面发生下陷、地下水体渗入等在地下岩体被掘空后, 可能会发生的因素, 并初步预算这些现象将会带来的后果, 提前做好防御措施。同时, 还要满足总体工程, 以及配套工程的设计规划需要, 必要条件下, 还需要对相应的地质剖面以及各断面进行测量。在测量时根据工程不同阶段以及不同井下深度, 按照相应的测图比例尺测量, 具体而言可以分为四种情况:第一种情况是, 针对小型井下工程的测绘, 在对初步施工设计用图和设计用图进行测量的时候, 一般使用1:500至1:2000的比例尺;第二种情况是, 大型井下工程规划阶段, 一般采用1:500至1:10000的比例尺;第三种情况是, 大型井下工程初步设计阶段, 一般采用1:200至1:2000的比例尺;最后一种情况是针对施工的设计阶段的测量, 一般采用1:200至1:2000的比例尺。

2.2 充分利用施工控制与高程联系的测量方式对工程各个阶段进行测量

在进行施工阶段, 井下测量应该努力配合施工的程序和施工方式, , 利用建筑物的定样放样测量手段, 对工程进行施工控制测量。以此来确保井下工程按照规划设计, 井井有条的进行施工。将控制测量方式按环境因素分类, 可以从两个不同情况进行分类: (1) 地面控制测量; (2) 井下控制测量, 将这两种测量方式配合起来, 形成一个高程系统、统一坐标的控制网络体系。在针对斜井工程施工的时候, 要对矿井上和矿井下的平面进行高程联系测量。所谓的单井平面联系测量就是指, 通过重锤施重法, 将两条钢丝放入井下, 测量钢丝垂线定点的坐标指示和定点连线的坐标轴, 地下导线就是运用这种方式传算得出的, 现代社会科技发达, 部分煤矿企业已经淘汰了这种传统的测量方法, 使用先进的螺以及光学投点仪和激光垂准仪。而使用地面接近矿井控制点的方向传递和平面坐标传递至矿井下平面控制点, 为矿井下起算方向和起算坐标提供数据传输, 这种测量方式就是经纬仪方位角平面联系测量。

2.3 煤矿工程井下贯通测量与定向放样

通俗地讲, 工程施工放样具体是指通过, 全站仪、经纬仪等测量仪器, 将设计图纸尺寸标示在地面的过程, 对应到矿井下工程的定向放样的具体方式则是指, 根据井下工程施工的水准点和中线将中心点放样出来。现代煤矿工程井下测量普遍使用的是激光导向的方式, 从而控制掘进机械的运行。

3 结束语

煤矿工程的井下测量工作环境, 充满着不确定因素和多变性, 而煤矿的地质测量资料是与空间位置息息相关, 充满了动态变化的数据信息, 确保煤矿地质测量资料的准确性与实时性, 才能够有效地保证煤矿企业的生产力和井下施工人员的生命安全。必须做好煤矿工程井下测量工作, 严格按照相关法律法规以及操作规范进行井下测量, 为采掘工作人员的井下采掘工作, 提供精准的测量资料。

参考文献

[1]张淑美.煤矿工程测量中测绘新技术的应用分析[J].科技传播, 2012 (4) :90-91.

[2]郝永.煤矿工程采矿新技术要点探析[J].科技致富向导, 2013 (36) :32-63.