[摘 要] 伴隨著我國科學技術的發展和生產力水平不斷的進步，能源的綜合開發利用與安全生產和綠色開發的矛盾也日漸突出。尤其是近年來，在煤礦的開發生產中發生的各種事故越來越多，從某些方面來說，煤礦開發過程中針對煤礦測量技術的應用以及地質因素的研究，關系著整個煤礦開發和生產的質量和安全性能。
[關鍵詞] 煤礦測繪； 地質因素； 研究
我國是世界上的能源大國，同時也是世界上的能源需求大國。其中各種能源中又以煤礦的需求量特別大。所以煤礦的地質工作就尤為重要，煤礦地質工作主要是研究煤礦安全生產中的地質構造、煤層厚度的變化、礦井儲量、礦井水的預測與防治、瓦斯地質等各類地質問題。從勘探到礦井的一切開采工程，都必須有可靠的地質資料為依據，才能正確指導礦井建設、采掘工作面的合理布局、確定采掘方式、采煤方法等，因此煤礦地質工作在生產建設和安全生產中具有十分重要的作用。這就要求煤礦的地質測量測繪以及對地質因素的研究必須到位。作者以自己專業的見解對煤礦的地質測繪重點技術應用以及地質因素進行了研究和討論，希望為煤礦的安全生產提供一些參考。
一 煤礦測量中的測繪技術探討
地質測繪是為進行地質調查和礦產勘查及其成果圖件的編制所涉及的全部測繪工作的總稱，主要包括控制測量、地形測量、勘探網測量、勘探線剖面測量、勘探坑道測量、鉆孔及地質點的定位測量、礦區勘界測量。近年來，隨著測繪技術的不斷發展和進步，測繪技術在測量工作中發揮了越來越多的作用，尤其是在礦產資源生產的過程中發揮了巨大的作用。我國是一個礦產資源豐富國家，同時也是資源利用和開發巨大的國家，對于煤礦資源的需求不斷增大，開發和利用的過程中對于煤礦測量技術的應用的要求也就越高。為了滿足我國對于煤炭資源的需求，煤礦測量中測繪新技術的應用越來越重要。
1.1 GPS（全球定位系統）技術在煤礦測量中的應用
GPS技術也就是我們通常提到的全球定位系統技術。目前由于GPS技術的快速發展及其不斷上升的性價比，使得GPS技術已經成為了現代礦山測量中地面部分測量的一項重要技術，其最大的技術特點是能夠有效地取代傳統的地面測繪工作，因此在煤礦測量中的礦區地表移動監測、孔高程監測、水文觀測、礦區控制網建立等工作中得到很好的應用。
GPS技術相對傳統的測量技術來講具有更多的優點。首先，GPS技術可以實現對定點、定區域進行立體化的三維坐標式測量工作，對于測量的量化工作使監測的精準度更高；其次，GPS技術可以以指定測量點為中心，進行很大范圍內的監測工作，且對于測量信息的收集和傳遞實效性要遠遠高于傳統測量技術；再次，由于GPS是通過電磁波測距儀來進行對煤礦情況以及其他需要測量的測量點進行測量的新型高科技技術，其精準度以及應用便利程度要比傳統的測量技術高出很多。
1.2 慣性測量系統（ISS）在煤礦測量中的應用
測繪新技術中的慣性測量系統又可以稱為ISS，ISS慣性測量系統和GPS（全球定位系統）之間有著很大的差別。ISS技術的優勢主要在于其自動化程度相對其他技術要高出很多，且受自然環境因素的影響較小，具有更好的機動性和靈活性，能夠適應不同復雜環境下的煤礦測量工作。但是，慣性測量系統（ISS）還會受到GPS信號的限制，故在采用GPS技術測量技術的煤礦觀測中，對于慣性測量系統的應用需要進行反復研究斟酌測定，確保測量工作的精確性。不過，慣性測量系統本身的特點足夠使其能夠勝任任何環境下的煤礦測量工作，其方便靈活的特點能夠隨時隨地實現對于煤礦測量的工作?？梢哉fISS是煤礦測量中測繪新技術應用的一個新的進步和發展方向。
1.3 遙感技術（RS）在煤礦測量中的應用
遙感技術也可以稱為RS技術，這是一種通過利用遙感器對于一定距離的目標進行輻射，通過反射的電磁波等信息的收集和處理，最終形成透析影像，方便對于地面的各種地理情況和景物進行不同程度的探測和識別的技術。隨著科學技術的發展和進步，如今的遙感技術已經可以通過結合衛星技術實現對于煤礦礦山大范圍環境的監測。由于其監測范圍廣泛可以及時發現各種突發狀況并且在第一時間里通知到相關監測部門；整體的監測性能可以有效評估礦山開發和生產過程對于周邊大環境的影響程度，以便采取相應的預防和控制措施。另一方面，遙感技術同地理信息系統（GIS）的有機結合，可以實現對于礦區資源開采程度以及周邊地區土地資源利用有效監控。如今已經廣泛應用在煤礦測量之中。
1.4 地質測繪發展方向
地質測繪是地質礦產勘查開發的基礎，以一體化或集成為主導的空間信息技術體系已逐漸成為測繪學或地球信息學新的技術體系和工作模式，朝著高科技自動化實時化和數字化多功能方向發展地控制測量應逐步發展衛星源射電干涉技術（VLBI/GPS）、全球定位系統（GPS）、慣性測量系統（ISS），最終實現技術換代；地形測繪應進一步發展攝影測量，加速投影測量與遙感應用的結合，發展多種遙感手段和數據信息的處理技術，提高地質遙感的應用水平和效果；地勘工程測量應逐步吸收和擴大衛星源射電干涉系統全球定位系統慣性測量系統等現代定位測量技術的應用，廣泛應用現代數據處理技術，提高地勘工程測量的速度和精度，普及電磁波測距儀和電子速測儀。
二 開展煤礦地質因素研究
礦井地質構造直接關系到煤礦的生產和安全，尤其是隨著煤礦機械化生產程度的提高，對地質工作提出了越來越多的要求，以便為煤礦高產高效提供可靠的地質保證。在煤礦生產中，礦井中、小型構造，特別是斷裂構造一直以來是煤礦生產極待解決的地質問題。安全管理理論認為，事故的根本原因是物的不安全狀態和人的不安全行為，煤礦安全事故主要發生在頂板、瓦斯、煤塵、水、火、放炮、提升、運輸等范圍，發生事故的原因不外乎是人為因素和環境因素（即地質因素）。煤礦生產大量實踐證明煤礦生產建設安全生產和提高煤礦經濟效益都離不開詳實的地質資料，地質資料是檢查采掘設計和生產計劃是否合理的標準之一是煤礦生存和發展的重要戰略依據之一。下邊作者就影響煤礦開采工作的幾點地質因素展開研究。 2.1 地質構造
地質構造是影響煤礦安全生產的各種因素中最重要的一個。地質構造包括褶皺、節理和斷層。其中斷層由于破壞了煤層的延續性和完整性，在井巷中難以查明和控制。工作面遇到褶皺、節理和斷層造成層位錯動擠壓，巖石變得破碎，同時伴隨地下滲水，煤層松動后容易脫落。因此，地質構造帶往往是發生頂板、透水和瓦斯事故的地段。（1） 褶皺影響煤巖的產狀和形態，但沒有破壞巖層和煤層的延續性，在井巷中比較容易追索和控制。褶皺在生產中主要影響煤層平巷的掘進方向，從而影工作面長度，給機械化回采、頂板管理帶來一定的困難。個別褶皺特別發育時，可能造成煤層的不可采。（2） 節理發育的地方影響鉆眼爆破的效果，如果炮眼方向與主要節理平行時，在爆破過程中沿裂隙漏氣影響爆破效果。節理發育的地方頂板易沿裂隙面冒落傷人，另外節理發育的地方是地下水和礦井瓦斯的良好通道，容易發生突水事故和瓦斯突出事故。（3） 斷層在礦井生產中，經常會碰到各種不同性質的斷層，由于斷層破壞了煤層的連續性和完整性，斷層兩盤產生的牽引、揉皺、擠壓等作用，造成斷層帶巖石破碎、巖石強度降低，容易聚集瓦斯，導通地下水，引發礦井突水、瓦斯突出和坍塌冒頂事故，斷層帶容易導致煤厚突增或突減，煤層突增處易產生冒頂跨煤堵人事故。還有一些頂斷底不斷、底斷頂不斷的小斷層及小型層間滑動的地質構造部位也是巖塊易脫落部分，易發生頂板事故。
2.2 煤礦工作中的瓦斯地質
礦井瓦斯是指煤礦生產過程中，以從煤巖層內涌出的甲烷為主的各種有害氣體。瓦斯窒息事故經常發生在褶曲軸部（復式向斜或背斜軸部轉折端）和壓性斷層，火成巖侵入體附近的工作面和采空區，圍巖透氣性差的盲巷，深部開采的下山等。近年來由于全國煤礦開采深度的增加，瓦斯含量也隨之增加，這樣就增大了通風管理的難度，增大了瓦斯事故的幾率。瓦斯事故的預防，一是要正確認識瓦斯的含義和危害性，在職工中普及瓦斯地質知識：二是要加強瓦斯地質研究，對影響礦井瓦斯聚集的因素進行綜合分析，找出瓦斯聚集的規律，編制瓦斯地質圖，指導通風；同時加強瓦斯濃度檢測和通風管理，促進安全生產。
2.3 水文地質
水空地質條件對頂板的穩定性也一定的影響但影響最大的是巖性為黏土巖的廟板。當巖層中害有起膨脹作用的黏土巖的頂板。當巖層中含有起膨脹作用的黏土礦物（如蒙脫石、伊利石等）時，硬巖層在、軟巖層在下的直接頂板表現更為突出，上方的硬巖層易產生裂隙透水性好，而下方的軟巖層透水性差（或不透水）。這樣，地下水易在兩個巖層之間富集，使下方軟巖層軟化，消弱了堅固性，發生膨脹后易離層而造成頂板冒落。
2.4 其他影響煤礦安全工作的地質因素
在煤礦開采工作中能夠影響到安正正常工作的地質因素還有以下幾點：（1）小褶曲。小褶曲的軸部裂 隙發育易導致局部冒頂，當工作面過向斜時，由于頂板巖層下沉極易離層或下沉產生張裂隙，從而導致頂板冒落。（2）裂隙。頂板中出現裂隙的多少，直接反映頂板的整體性和堅固性。裂隙越發育，密度越大，其間隙越小，頂板的穩定性就越差，冒落的可能性就越大。（3）沖刷、變相。在后生沖刷的邊緣，由于沖刷體與原頂板巖體粘結力若，易離層，往往是頂板冒落的潛在危險區；在頂板相變邊緣地帶，易發生頂板冒落區。（4）頂板巖層傾角及其變化。頂板巖層傾角的變化程度也反映項扳破壞程度。主要有兩種情況：一是傾角相對變化較大區；二是相鄰控制點的傾角變化無規律區。這兩種情況都說明頂板巖層整體性、堅固性發生了變化，反應了項扳巖層發生了斷裂或揉皺。
三 小結
綜上所述，隨著數字化測繪技術的提高，大力開展數字化測繪技術的應用與研究將是測繪單位提升企業競爭實力和提高煤礦經濟效益的根本任務。同時，地質環境因素與煤礦安全生產有著密切的聯系。隨著煤炭開采機械化程度的提高，對影響煤礦安全生產的主要地質因素的分析研究日益重要。所以說，煤礦地質測繪及地質因素研究必須兩手都要抓，兩手都要硬。只有這樣才能夠向著信息化、智能化、自動化的方向進行發展，促進礦山工作的高效化、精確化，保證礦山的可持續發展，科學地指導煤礦的安全生產，從而提高煤礦的經濟效益。
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