摘要：目前，在我国不断发展的过程中，许多工作生产都无法脱离矿物质而存在。因此，开采金属矿山成为了众多工作者获取资源的方式之一。在矿山开采过程中常常伴随着安全隐患，为解决这一问题，研究人员发现了“矿山测量”这一有效手段。本文介绍了矿山测量在金属矿山安全生产中的主要工作内容、测量内容和测量精度，并对各项内容进行了系统的介绍。
关键词：开采；金属矿山；矿山测量
引言
矿山测量不仅是为金属矿山的开采与生产提供数据支撑以及绘制矿用图的参考，同时也是明确矿区地质情况、确保巷道掘进正确性的重要手段，通过有效的矿山测量，能够及时发现矿山开采与生产中的问题，并采取有效方式避免有可能产生的生产事故，维护生产安全。
1矿山测量在金属矿山安全生产中的作用
（1）明确巷道掘进方向。金属矿山生产中，运用矿山测量工作能够帮助明确巷道的掘进方向，为巷道的掘进提供理论基础与数据支撑，确保矿藏开采工作的顺利进行。同时，矿山测量能够为安全生产、排除矿井有毒气体等工作提供参考与帮助，例如，安庆铜矿在测量过程中，发现该矿山贯通方向在水平方向上限差为±0.2米，垂直方向上线差为±0.3米，如果进行盲目掘进的话，可能会带来巷道的偏离，影响矿山生产的高效性与安全性，而通过有效的矿山测量发现这一问题，及时调整的掘进方向，确保了生产安全，这是安庆铜矿利用矿山测量确保安全生产的有效证明。（2）减少矿井事故发生。金属矿山生产过程中可能会存在一些安全事故，包括冒顶、顶板脱落或沉降等问题，影响企业的经济效益，同时也会造成一定的生命与财产损失。而利用矿山测量能够对矿井事故进行有效检测与预防。
2测量内容
2.1几何定向
几何定向包括一井定向和两井定向。一井几何定向法常采用三角形连接法；两井几何定向法，要求在矿山中包含至少两个立井，并且能够进行测量的巷道与在定向水平的两个立井相通。在定向过程中，常常会采用建立坐标系等方式对获取到的数据进行整理和运算，故而对其中涉及的数据有着高标准和严要求。还有另外一种物理定向法，它是利用高速旋转陀螺轴和自转体“地球”所具有的特性，经过一系列方法制成陀螺经纬仪进行定向，主要分为以下几个步骤。（1）导入高程：对地面高程控制点进行标高。首先将数据传递到井下的高程起始点上。一般来说，如果施工过程中遇到平硐、斜井，将会采用水准测量或三角高程测量的方法；如果通过的是立井，则要选择利用钢尺、钢丝或光电测距仪等工具进行测量。巷道所设置的首级经纬仪导线网可以控制井下的基本平面，但必须每隔一定距离加测一条陀螺定向边，以减小误差，避免漏洞的出现。（2）形成控制网：通过专业手段提前设置好工业控制点，通过经纬仪视距的测量、平板仪的测量或地面摄影测量等方法对开采结果进行检验。（3）中腰线标定：通过挂线法或激光法在井巷施工时在指向仪上标定，再通过一定的位置与井巷接通。通过设置固定的点，在固定的时间对观测对象进行观测。
2.2三级矿量管理
用垂直断面法或水平断面法来预算采矿的损失和贫化，并以此测定工程所能进行的采掘空间，并在回采过程中对矿量进行管理。在测量过程中，一般采取以下原则：对开采矿山进行准确的侦测和勘探，快速对矿区做出争取的判断，为施工制作出最有效的方案，要在极大程度上保证测量的精确度。
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3金属矿山安全生产中矿山测量的应用
3.1陀螺定向
利用物理定向的方式，使用陀螺仪与经纬仪进行定向，因而也被称作陀螺定向。这种定向方式不会对立井的井筒造成占用，因而具有简单便捷的优势，能够克服几何定向在应用中由于占用井筒而导致的工程停产情况，同时也避免由于立井深度增加而导致定向精确性受到影响的问题，但现阶段在矿山测量中运用陀螺定向的方式还比较少，陀螺定向还没有具备系统性的操作规程与数据解算方法。陀螺定性的应用需要使用陀螺仪与经纬仪等设备，在定向工作中需要首先在地面任选一点确定其比例常数值，经过6次以上观测之后确定3个比例常数值，取其平均值A。一段时间内，这个平均值可以作为矿区方圆50公里范围内的比例常数值。其次，在地面确定一个已知边，测得陀螺方位角；再次，在井下待确定的边上测得陀螺方位角；最后，返回地面，在地面已知边测量陀螺方位角。
3.2确定控制网
在固定帮的基础上，按照小三角、线形锁、断面线、方格网、交会或经纬仪导线等方式确定开采控制点，利用经纬仪、平板仪与摄影等设备进行测量，确定矿区的采矿场与岩矿数量。在金属矿山生产时，需要对控制网与控制点的保存情况及电位精度进行定期检查，合理利用测量结果，如果存在精度或范围方面的偏差，则应当立即进行控制网改造或重新布控工作。在矿区内，出于提供地形测绘图或其他测量工作，需要进行高程测量，在地面按照规定的技术要求选定一些点位，确保这些点位能够得以长期保存，并明确标识其准确位置，按照较为精细的测量方法明确其高程，即为高程控制点，这些点位所构成的网络，即为高程控制网。矿区的生产工作，常常需要将高程控制网与平面控制网相结合进行矿藏开采。
3.3数字化绘图技术的应用
传统的矿山测量工作，按照点平面坐标、井下对应坐标、高程数据、方位角、垂直角与距离等测量数据进行矿用图的绘制时，通常再用手工解算的方式，对各测量数据加以计算，确定三维坐标之后，再绘制矿用图。随着数字化技术与信息技术的发展，在矿用图的绘制过程中，也逐渐开始应用CAD绘图软件，能够在一定程度上实现绘图的无纸化发展，并且能够实现各种图形的精确绘制与随意修改，但求自动化与智能化水平还有待提高。在矿山测量工作中，运用数字化绘图技术还可以采用ActiveX这种跨应用程序的集成规范与其他程序相集成的方式，进行CAD软件的二次开发，进一步提高CAD软件的可操作性与应用效果，赋予CAD软件更加丰富的功能，以满足绘图软件的数字化需求。
3.4新技术的应用
“3S”技术的应用，遥感技术（RS）、全球定位技术（GPS）与地理信息系统（GIS）是近年来在地理测绘与地球科学中应用较为广泛的技术，统称为“3S”技术，基于其技术应用的优势，在矿山测量工作中，也可以应用这三种技术来提高测量精度与工作效率。比如，在矿山测量工作中，利用遥感技术进行电磁波信息的收集、处理与成像，能够为矿区用图提供丰富的数据源，并利用相片矫正、目视判读与野外调绘等技术确保矿用图绘制的严谨性，能够有效减少成本的投入，并大大提高测量图的精确性。又如，全球定位系统的应用可以简化定位技术观测站之间的通视步骤，并且具备高精度、高效率、操作简便等优势，利用这一技术能够有效提高测量效果，针对矿区位移与点位移动、水文条件变化等情况，实现对矿区控制网的动态化调整，并确保在此基础上进行二次调整。
结语
随着矿山生产技术的发展,以及矿山生产的科学技术的进步,矿山测量的重要性越来越凸显出来。因此，只要保证矿山测量能够顺利实施，它就能保证工程的顺利进行。此外，矿山测量还可以降低矿石的损失和矿石的贫化，保证矿石生产的均衡发展。总的来说，矿山测量是采矿工程不可缺少的的技术手段，对山矿生存和发展有着紧密联系。本文首先介绍了矿山测量在金属矿山安全中的重要作用，然后解释了具体的测量内容，对保证矿山开采安全具有一定的参考意义。
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论文作者:陈金瑞,陶孟德
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签：矿山论文; 测量论文; 高程论文; 陀螺论文; 经纬仪论文; 矿区论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第20期论文;