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现代矿山测量技术
 
2012-3-19 | 作者:天地源 | 来源:中国选矿技术网 | 【 】【打印】【关闭

   关于矿山测量学的发展史,我们早在十六年前已有论文进行论述。世界矿山测量学科在其发展过程中有两派,即德俄派和美英派,这两派在矿山测量学科的定义、内涵上都有较大的差别,就连外文名词都不同。德国是矿山测量的发源地,起始及形成于十六世纪。当时俄罗斯的科学水平不如德国,圣彼得堡大学的名教授有很多是德国人,于是矿山测量在十八世纪的俄国开始生根。矿山测量的俄文叫法也跟着德文,称之为“Mаркщейдерия”。到了二十世纪初以后,经过一批苏联学者的辛勤工作,终于在四、五十年代形成了比较完整的矿山测量学科体系。且达到了世界一流的水平。它的内涵不仅包括矿井上下的测绘、露天矿测绘,而且有两大分支,即矿藏几何学与岩层移动和建筑物保护。德俄派的矿山测量最重要的特点是矿山测量师在矿山企业中的地位。在德国,矿山测量师的称号由国家经过严格的考试后认定,其对矿山开采与安全的监督权受国家矿业法及其它法律保证,矿山测量师在图纸等文件上的签名具有法律作用,矿山测量师的工作要求他有丰富的采矿、地质、安全等方面的知识和经验。这就不难解释为什么在德国矿山测量师的职业备受尊敬,矿山测量师也用不着唯企业领导人的意志是从。在计划经济时代的前苏联,则是设立了国家的矿山监督机构,从上到下对矿山测量工作进行监督检查,监督内容包括各种矿山测量图纸文件、矿产资源合理开发与利用、地下开采对地面和建筑物的影响等。各级监督机构的主要人员自然是矿山测量师。

另一矿山测量派为英美派,在这些国家它从属于测绘科学体系,是工程测量的一个组成部分,研究井上下的测绘与测设问题。地下开采引起的地表与岩层移动规律主要由采矿学家研究,测量人员仅给他们提供实测资料;矿产储量的估算和动态的统计监督以及矿体几何图纸的绘制则是地质工作者的事。

现在全世界矿山测量学者们统一在ISM(国际矿山测量协会)的大旗下,ISM隶属于世界矿业协会机构,它与国际测量员联合会(如FIG)没有隶属关系。这就是说,矿山测量学科无疑是矿业科学体系的一个组成部分。中、德、俄学者对矿山测量发展所作出令人瞩目的贡献主要表现在矿业领域内。

德国这些年来矿山测量的地位和性质没有发生根本变化,培养矿山测量专业高级人材的有柏林工业大学、莱茵—西法伦高等工业学校、CLAUSTHAL工业大学和FREIBERG矿业学院。这些学校的矿测专业学生人数都很少,一般每届只有十人左右,少的全校只有几个矿测专业的学生。

按照德国矿山测量师协会(DMV)的定义,矿山测量由以下五个部分组成,即矿床信息处理、矿山测绘、矿区规划、空间布置和开采损害学。

最近德国矿山测量杂志有人著文,认为对矿山危险的识别应成为矿山测量的一项重要任务。从发表文献可见,德国在矿山测量学科上的成绩不愧是世界领先的水平。研究领域宽广、与地质采矿重大问题结合紧密、应用最新的科技设备与方法,论文内容比较详实。自苏联解体后,俄罗斯由市场经济代替了计划经济,对矿山测量的地位和作用带来了影响,虽然原苏联各高等院校中设置的矿山测量专业仍存在,但乌克兰与俄罗斯的分离必然使原苏联矿山测量学科的整体实力分散。在20世纪40~60年代,苏联著名的矿山测量学者可以说是群星灿烂,他们的著作至今还影响着中国的矿山测量工作者。但是到了现在,这种繁荣的景象见不到了。

最近阅读文献知道莫斯科矿业大学矿山测量教研室彼兹甫涅夫等三位资深教授在1997年和1999年两次提出设立矿山稽查师的建议。其原因很清楚,俄罗斯转向市场经济后,国家管理各个工业行业的部都取消了,从上而下的矿山测量监督体系不存在了,至今还没有制定出俄罗斯矿山测量规程,俄罗斯矿产法中也没有有关矿山测量法律地位的条文。生产第一线的矿山测量师在工作上受到来自企业领导人的压力,而且矿山测量人员成为矿业企业的股东的一部分后,从个人利益出发,他们往往对矿产资源损失或破坏的行为不加监督。

他们这项建议受到有关部门的重视。在俄罗斯教育部的同意下国立莫斯科矿业大学从1998年起在矿山测量专业基础上试办矿山稽查专业,他们声称这是世界上的第一家,对矿山稽查师要求具备有丰富的地质、采矿、经济、矿山生态、矿业法和矿山测量方面的学识。至于稽查工作的任务,彼兹甫涅夫等提出了四个方面的十六项任务。即;矿山企业的共同性问题,其中包括对矿山企业所具有开采权的许可证的核查;对矿山用地图纸文献的审查,并对矿山技术设计的审查及与井巷实际位置进行对比等等;矿产资源的合理利用与矿藏保护,其中包括矿山企业矿物原料基地状况与地质储量保证性的分析;储量动态统计工作的检查;储量、损失与贫化以及剥离量计算的检查;伴有矿产、表外储量及含矿废石利用与保护工作的检查等等;矿山企业的生态安全,其中包括对矿山企业在矿山生态方面的现况与所采取措施的检查;对矿山企业在完成复垦计划方面有关报表的审查;矿山企业的技术安全。其中包括对由于岩层移动影响采矿工作与地表安全状况所采取措施的检查;对保证在危险区采矿安全性所采取措施的检查;对保证露天矿与废石场台阶与边坡稳定性所采取措施的检查;对保证矿山巷道安全所采取措施的检查等。

由以上几个方面内容的介绍可见,矿山稽查师的任务要多于原来的矿山测量监督。俄罗斯联邦政府会不会在不久的将来批准设立矿山稽查师岗位及其机构,我们当拭目以待。

中国的矿山测量科学技术经过五十年的发展,已经达到了世界先进水平,与历史悠久的德国、俄罗斯可一争高低。中国有矿山测量专业的高等学校近十所,有一所高水平的矿山测量研究所,《矿山测量》杂志是世界三大矿山测量杂志之一。中国每年发表矿山测量论文,出版的矿山测量教科书与专著、鉴定与获奖的科研成果,其数量与质量都在全世界名列前茅。更为重要的是中国矿山测量工作者冲破传统的学术领域,面向生产,开辟了一些边缘学科的课题进行研究,取得了可喜成果。如;“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)采煤、矿区土地复垦与土地管理、矿产资源经济等。

与此同时,令人不安的是矿山测量专业被合并调整为测绘工程专业中。大多数矿业院校被易名。矿山一线工作的矿山测量人员地位低、权力小,天天忙碌于导线与给向。这使一些满腹经纶的矿山测量专业毕业生感到英雄无用武之地。这是中国矿山测量界进入二十一世纪面临的特殊问题。中国矿山测量事业往何处去,成为广大矿山测量工作者所十分关心的事情。对此我们提出以下论点;

一、采用高新技术 

开拓新的领域中国矿山测量学科历来是矿业科学的一个组成部分,尽管它现在按照政府要求被纳入到测绘科学内,但其特色与丰富的内涵不能改变。在新世纪应更上一层楼,为人类社会的可持续发展作出贡献。“学科”、“学校专业”、“企业岗位”,这是三个既有联系又有区别的概念。学校中取消了矿山测量专业,不等于矿山测量学科的消亡。人口、环境、资源是新世纪的三大问题,现今我国矿山测量学者们已在关系到可持续发展的许多研究课题上付出了辛勤的汗水,时代不容许我们止步不前。

当今世界出现了许多边缘学科,科学的分工越来越细,同时学科之间的交叉、渗透和综合又越来越多,科学发展的道路上不承认领地,只承认竞争与争夺。只有勇于攀登、不受传统束缚的勇士才能开辟新的学科或新的学术领域。这些年来中国的矿山测量勇士们正是这样干的,不局限在传统的圈子里裹足不前,只要国家需要,就毫不犹豫地开辟新的研究领域。例如矿产资源经济的研究来源于矿体几何学,从损失贫化的经济评价、“三下”开采经济评价到煤炭经济可采储量划分、级差收益评估,以及金属矿品位指标的优化等,都是生产上的重大问题。地下开采引起岩层和地表移动的研究也是这样。本来测量人员的责任是提供观测资料,但矿山测量学的前辈们研究起移动的机理和规律与建筑物变形的规律,进一步又研究如何采取采煤工艺与建筑结构上的措施以减小移动与变形影响。现今又把研究深入到矿区造地复田的规划与措施上。另有些矿山测量学科的研究者探索建立矿山生态学这门新学科。

由此可见,每一位决心为矿山测量事业贡献力量的科技工作者要破除传统的束缚,不考虑体制的变动,去面对社会发展的需求,闯向有待认识的新领域。与此同时应采用“三S”等高新技术去改革传统的测绘与测设的工艺方法。矿山测量学科研究者在科技发展中的贡献与实力,来源于他们严谨求实的治学态度和对多维地理信息的掌握能力。

二、配合矿管部门开展矿产资源开采与合理利用的监管工作。

我国已建立了国土资源部管辖的全国矿产资源开采与合理利用的监管系统。尽管这个系统的运作要进一步完善与深化,但这是政府的重大决策,不可能改变,更何况文革中许多矿山的储量管理工作已从矿山测量手里转给了地质人员负责。在开采的监督问题上,矿山企业中测量工作者的正确的选择只能是如何和矿管部门更好的配合和合作。市场经济的发展与矿山管理体制改革的深化必定给矿产资源的保护带来新问题,从属于企业的矿山测量部门如何在矿管部门监督下发挥自己独特的作用,十分重要。因为矿管部门总归是外部的,它不可能时时刻刻“盯”着矿山生产,真正掌握储量、透彻了解采掘的,只能是矿山测量工作者。仔细地比较就可发现,中国矿管系统的监督范围要小于俄罗斯拟试行的矿山稽查师权力范围。我国矿山测量工作者应在这里找到发展工作领域的机会。

三、开办矿山测量专业的高等职业教育在大学本科层次上,国家教育部已取消了独立的矿山测量专业。我们认为,从市场经济角度考察,这样做是很有必要的。人才应面向市场需求,专业宜宽不宜窄,高等学校应由部门所有走向综合性发展,专业也不宜分工过细,对此应表示理解和支持。在新的世纪,相信测绘工程专业毕业生中每年都会有一部分走向矿山。但应该说,矿山测量专业所不可少的采矿、地质、法律、经济类课程可能继续减少但不宜取消。如何拟定培养目标和教学计划是值得研究的问题。矿山测量学科的繁荣昌盛依靠高校与研究所,并寄希望于硕士、博士学位高级矿山测量人材的培养上。在当前教育改革深化,高等学校扩大招生的情况下,应开办高等职业教育的矿山测量专业,学生从矿区招生,德国矿山测量人员培养的途径之一就是高等职业教育。


 

 
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