引言：随着社会经济的快速发展，煤矿开采深度日益加深，导致矿山压力及井筒壁所承受压力增加。所以各地区监测部门需要针对煤矿井筒展开科学化变形监测，通过光纤井筒变形安全监测方法不断提高作业精准度、降低成本消耗量。由此可以看出，对煤矿井筒的变形安全监测，在煤矿安全生产、矿区开采稳定性等方面呈现出至关重要的价值作用。
一、煤矿光纤井筒变形安全监测基本原则
井筒变形安全监测作业开展期间需要在科学化的保护措施下有序进行监测工作，与此同时，结合井筒井壁环境要素的影响及差异性，需要选取科学适宜的监测技术手段，始终坚持井筒变形安全监测的基本原则。
（一）先进性
运用现代化光纤光栅传感技术实施煤矿健康监测期间，此种技术方法呈现出防雷击、自重轻、安全程度高等优势特点，并对矿井内部的安全健康程度展开科学化、全方位监控。
（二）可靠性
重点强调监测仪器设施和监测方案的可靠性，确保监测点位和监测数据的可靠程度。
（三）经济性
煤矿光纤井筒变形安全监测整体成本造价符合标准条件，并呈现出较高的性价比。运用光纤光栅作为关键传感媒介后可以在实际操作阶段中降低产生故障问题的可能性，整体系统维护保养成本消耗量相对较低。
（四）多元化
因为煤矿井筒深度高达数百米，想要构建出科学完善的大规模监测网，相关人员需要在现代化监测技术的帮助下获取井筒全面的数据信息，重点强调多层次、多参数监测效果，并在此基础上构建出符合井筒空间效应特点的规划方案。
（五）重点区域监测
据相关调查研究可以看出，重点监测区域主要涵盖井筒含水层、表土层以及基岩衔接位置。在对井筒展开安全监测作业期间，相关人员需要针对监测点位、系统线路的保护给予足够的关注和重视，当监测井筒内部呈现为湿度较大的特点情况下，需要在第一时间做好监测系统防潮湿、防锈蚀的准备工作[1]。
二、煤矿光纤井筒变形安全监测方法
（一）明确垂线基准
1.明确主要设备
激光垂准仪是煤矿光纤井筒变形监测的主要设备之一，其主要运用激光能量集中化、方向性强等优势特点实现精准化监测。激光垂准仪的整体结构确保激光光束与望远镜的准心同轴、同焦，当望远镜瞄准具体目标位置期间，便会产生一处显而易见的红色光斑，在目镜外层结构装设滤光片后可以进行直接勘测与观察。此种仪器还配备网格激光靶等装置，促使井筒变形安全监测工作更加便捷、高效。除此之外，煤矿光纤井筒变形监测作业期间还会应用特制三脚架头、防护罩等设备装置，分别用于监测定位及避免仪器受潮淋雨等方面。
2.基准确立方案
为了在根本上推动矿井生产作业正常运行，充分提高检修时间效率，可以采用现代化激光垂准基准方式，其主要优势特点体现在以下几方面：其一，安装条件便捷简单、易于上手，可以筛选小空间安置仪器；其二，因为垂准仪主要借助激光作用实施监测作业，具有高强度的穿透性，甚至穿透1000m远的距离，在电源条件充足的状态下完全符合光纤井筒观测及监测作业对距离的标准；其三，垂直度相对较高，光纤井筒变形监测方式比传统钢丝铅垂基准模式呈现出高精准度优点；其四，具有上下均匀投光的基本特性，在根本上减少垂准仪的高度条件并为联测点构设打下良好基础。
（二）外业观测及数据处理
根据相关技术方案和规程要求来看，监测团队需要提前做好井筒作业环境的全面考察，并根据以下几方面内容开展光纤井筒变形安全监测作业。针对所收集的数据信息展开科学化总结和审核，并运用假定坐标、零方向等措施方法推算基准点坐标 和方向，在现代化科学技术软件的支持下展开变形数据分析与处理。最后以矿井底层井筒中心线为核心进行挠度分析。
1.井上下联测
主要采用现代化全站仪器有效联测地面表层的钢丝，进而明确垂线坐标，在开展导线衔接敷设阶段中，相关人员需要注意将最短的导线沿垂线方向加以延伸，可以在监测工作中筛选以及导线或二级导线。因为井筒变形安全监测受到诸多外界影响的干扰及影响，所以相关监测人员需要采用激光垂准仪在井下水平面及地面位置展开上投和下投处理。
2.光纤光栅传感技术
在运用光纤光栅传感技术期间，需要将光纤光栅辅助变形监测方法运用于井筒变形安全监测当中，实现传统方法与创新方法的高度结合，进而提高整体工程测量的准确度、完整度，有效优化传统测量方法存在的不足与空缺。相关人员可以在井筒内部设置两条测线，编号分别为1和2，并在测线1的每层布设一个温度传感器，光纤光栅温度传感器不但可以为工作人员提供井筒内部关键部位的温度状况，还可以为整体监测作业提供温度补偿资源，切实减少因温度变化而造成安全影响，而测线2可以减少温度传感器的布设环节。为了在根本上保证不会对矿井内部结构造成影响并开展稳定持续的监测任务，需要对光缆和传感器进行保护措施。两条测线均铺设1条主体光缆，并将光缆直接引入控制室，在解调仪的帮助下展开数据的收集、存储及分析[2]。
2.罐梁面积井壁测量
首先，观测层高程测量。在地面位置上采用全站仪明确钢尺初始高度，并采用由上至下的基本原则测量灌梁高程，在丈量不同层次高度期间，需要将附带编号的标签固定在具体位置；其次，选点。在罐梁和井壁的核心位置处选择特征点为后续的监测提供保障，并添加相应的编号，不同观测层编号相同的点位相互对应，相关人员可以结合实际状况加以优化和调整。
结论：综上所述，为了确保煤矿井筒实现安全运行，并在根本上减少成本资金的过度消耗问题，及时开展光纤井筒变形安全监测是最为关键的途径。采用激光垂准仪和光纤光栅传感器技术开展变形监测作业，可以有效缩减作业时间，并充分满足矿井检修时间配置，确保矿井实现有序正常生产，为我国煤矿事业的可持续发展提供更多有力的保障。
参考文献：
[1]薛可可,靳文举,王骥. 赵楼煤矿副井变形监测研究[J]. 内蒙古煤炭经济,2020,(11):17-19.
[2]李世念,张旭苹,赵晓京. 分布式光纤传感技术在煤矿地质监测中的应用[J]. 应用科学学报,2020,38(02):215-225.
作者简介：白俊峰（1985-），男，工程师，内蒙古鄂尔多斯市人，汉族，大学本科，主要从事采购管理及矿山机电管理工作。