摘要：随着科技的进步，对开采工程中的测量技术也提出了更高的要求。在工程项目中，施工单位为了实现高效生产，节约成本，缩短施工工期等目的，就需要对施工现场进行实时、快速、准确地测量。通过对变形监测和稳定性研究，能够有效地提高测量的精确度，保证施工安全。基于此，本文首先对采矿工程中变形监测与稳定性研究进行了概述；然后详细介绍了基于测量的变形监测技术和稳定性分析技术；最后以某露天煤矿为例，进行了采矿工程中变形监测与稳定性研究的案例分析。通过分析案例可得出：利用测量技术进行变形监测和稳定性分析，可以提高工程项目的质量和效率。

关键词：采矿工程；测量；变形监测；稳定性

引言

在进行开采工程时，不仅要保证工程项目的安全，而且要对施工过程进行实时、快速、准确地监测，及时掌握开采过程中的动态变化，根据实际情况采取相应措施，保证工程项目的质量和效率。在采矿工程中，测量技术是十分重要的。测量技术主要包括三个方面：第一是对矿山开采的区域进行测量；第二是对地表建筑物的沉降进行监测；第三是对地质结构进行变形监测。其中，变形监测技术在采矿工程中应用比较广泛，可以实时、快速、准确地对露天开采过程中发生的变形情况进行监测。通过对变形监测技术的分析和研究，能够有效地提高测量精度，保证施工质量。

一、采矿工程中的基本概念和原理

1.1 测量在采矿工程中的应用

在采矿工程中，测量工作是一项重要的工作内容。在实际工作中，采矿工程的测量主要包括采矿区域内的水平距离、垂直距离以及垂直高度等数据的测量。此外，还要对井下巷道内的竖直距离进行测量，通过这些测量数据来了解整个煤矿区域内的地表情况。同时，为了确保整个采矿工程的顺利进行，还要对地表下沉情况、巷道变形情况以及井下巷道的稳定性等内容进行测量。另外，还需要对井下巷道、采空区和地表沉降等内容进行测量，只有全面了解了这些内容，才能更好地保证整个煤矿工程的顺利进行。

1.2变形监测的概念和方法

变形监测是指通过测量工程现场的各种要素来反映出变形状况，并在变形发展到一定程度时，进行适当的分析、判断，以达到控制工程现场情况的目的。在对矿山进行开采时，由于矿石的不断开采，使得地下环境发生了变化，所以为了对矿石的开采工作进行控制，就需要在地下环境中对其进行变形监测。目前比较常用的变形监测方法有：位移监测、沉降监测、倾斜监测和应力监测等。这些方法是以采集不同方位的数据作为基础，通过数据处理和分析，判断出采矿现场的变化情况和发展趋势。在实际工作中需要根据矿区的实际情况和特点进行变形监测，这样才能保证矿山开采工作的顺利进行。

二、基于测量的变形监测技术

2.1 传统测量方法

传统的测量方法有全站仪、 GPS等，这是因为这些方法的精度较高，而且操作简单，但是测量时间长，而且对于环境条件的要求较高。在测量过程中，为了避免仪器出现损坏，需要不断地对仪器进行检修和保养，一旦仪器出现故障，需要进行专门的维修。这种方法虽然能够保证测量结果的准确性，但是测量工作具有很大的局限性。另外传统的测量方法存在较多的问题，首先是测量数据会受到各种因素的影响，出现不准确现象；其次是传统测量方法需要对操作人员进行培训，使得操作人员能够熟练地使用相关仪器；最后是传统测量方法在工作过程中还需要携带大量的设备和工具。

2.2 先进测量技术

变形监测技术的不断发展，也使得变形监测工作的手段和技术也变得多样化。目前，有许多先进的测量技术被广泛应用于采矿工程中，主要有以下几种：

（1）电子全站仪能够通过网络进行远程控制，同时还可以对数据进行处理和传输，目前应用最广泛的是美国生产的 DCORS系统。

（2）激光位移计能够实现远距离测量，同时还具有操作简单、自动化程度高等特点。

（3）激光测距仪可以实现对数据的准确测量和传输，同时还能够在复杂环境下实现测量工作。激光测距仪是目前使用最广泛的变形监测仪器。

2.3 变形监测系统的构建与应用

采矿工程中变形监测系统的构建需要结合其工程特点和地质情况，同时也要考虑到后期数据处理的需求，一般分为点、线、面3个部分。点是指控制点，主要用于确定测量区域，将测量数据录入到计算机中；线是指导线、水准等测量工具，将测量数据传输到计算机中；面是指观测点，将观测点采集到的数据进行传输、存储以及计算。变形监测系统的构建需要根据实际情况和具体要求进行，在构建过程中要全面考虑监测区域的地质条件和采矿活动特点。

三、采矿工程中的稳定性研究

3.1 稳定性评价指标

在采矿工程中，主要的稳定性评价指标有：岩体强度、岩体结构、采动应力、地表变形、地面沉降等。这些指标都是在工程中应用广泛的稳定性评价指标，通常情况下，这些指标可以分为三个方面，分别是：

（1）岩体强度，主要包括岩石的抗拉和抗压强度，抗拉和抗压强度都会受到岩体结构的影响。

（2）岩体结构，一般情况下，岩体结构包括块体结构和裂隙结构。

（3）采动应力，在采动过程中，由于采掘活动或者其他外力作用会对岩层造成影响，从而使岩层产生变形或者位移。

3.2 稳定性分析方法

由于采矿工程的稳定性评价指标众多，且在采矿工程中各个因素的作用下，导致其变化规律具有很大的不确定性，因此在对其进行稳定性评价时需要结合实际情况进行分析。目前我国常用的稳定性分析方法主要有三种，分别为定性分析法、定量分析法和综合评价法。在定性分析法中主要运用经验判断和类比推理；在定量分析法中主要运用数值模拟方法；在综合评价法中主要运用层次分析法、模糊综合评判法等。目前我国大部分矿山的开采都是以浅层采矿为主，因此针对浅层采矿工程稳定性评价可以使用上述三种方法，而对于深层采矿工程的稳定性分析，则需要使用模糊综合评判法。

3.3 稳定性改善措施

在对采矿工程中的稳定性进行分析和研究时，可以采用多种方法对其进行改善，例如在采矿工程施工之前，就要做好对地质环境的勘察工作，通过详细的勘测可以更好地了解采矿工程施工所在地区的地质条件以及岩石性质等。在进行施工时，要加强对周围环境的保护工作，做好对岩石性质的检验，可以采取相应措施防止出现坍塌等事故。在进行采矿工程施工时，要加强对施工进度的控制，通过及时地调整施工进度可以提高施工效率。

结论

随着科学技术的不断发展，矿山工程也越来越多，因此，要保证工程的质量和效率，需要加强变形监测和稳定性研究。采矿工程是一项复杂的工程项目，涉及很多方面，因此要结合具体情况进行分析。在进行采矿工程时，要选择合适的测量技术，对矿山进行变形监测。在实际测量中，要选择先进的仪器和设备，对采矿过程中的变化进行及时、准确地监测，确保采矿工程的质量和效率。同时，在进行稳定性研究时，要选择合适的稳定性研究方法。在实际研究中，要结合具体情况进行分析，掌握测量技术和稳定性研究方法的应用效果和优势。

参考文献

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