望兒山金礦測量控制系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

靳傳軍，寇虎強(qiáng)

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東萊州市 261441)

望兒山金礦測量控制系統(tǒng)的建立與應(yīng)用

靳傳軍，寇虎強(qiáng)

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東萊州市 261441)

詳細(xì)介紹了焦家金礦望兒山分礦1#井、2#井測量控制系統(tǒng)建立的過程和步驟，通過地表控制測量、豎井聯(lián)系測量建立了井下控制測量系統(tǒng)，并推廣使用了激光測距儀導(dǎo)入高程。使用尼龍棒錨鉤代替鋼錨鉤，解決了井下水腐蝕鋼錨鉤、破壞控制點(diǎn)的難題。

測量控制系統(tǒng);尼龍棒錨鉤;定向測量;激光測距儀;導(dǎo)入高程

焦家金礦望兒山分礦是一個(gè)建礦30多年的礦山，－150 m以上中段已經(jīng)停采多年，但近年隨著進(jìn)一步的勘探、選礦工藝的提高及可采品位隨之下降，也具有了工業(yè)價(jià)值。自2009年恢復(fù)－150 m以上采礦以來，累計(jì)出礦22萬t，金屬量超過400 kg，創(chuàng)造效益人民幣1個(gè)多億。特別是到了2010年，月均出礦量12000 t以上，占分礦出礦量約1/4，有效的緩解了生產(chǎn)壓力，為焦家金礦創(chuàng)造了不小的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著工程的進(jìn)一步拓展，原有的測量控制系統(tǒng)已不能滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)的需要。且由于井下水腐蝕性大，以前埋設(shè)的鐵錨鉤點(diǎn)多數(shù)已經(jīng)銹蝕嚴(yán)重，不能使用，再加上地表深陷、巷道變形等因素，從而使－150 m以上各中段的測量控制系統(tǒng)需要進(jìn)行重建。經(jīng)過籌劃和論證，自2009年下半年開始對1#井的 +60，+30，0 m 以及 2#井的 0，－30，－60，－90，－120，－150 m各中段進(jìn)行了測量控制系統(tǒng)的重建工作。經(jīng)過半年多的努力，完成了以上各中段的測量控制系統(tǒng)的重建，并同時(shí)進(jìn)行了各中段的支導(dǎo)線的測量工作，為－150 m以上各中段的地質(zhì)探礦、礦石開采工作提供了正確的測量技術(shù)支持。

1 籌劃與論證

現(xiàn)階段－150 m以上主要生產(chǎn)中段在2#井的0～－150 m中段及1#井的0，+30 m中段。按照生產(chǎn)先后、主次及盡量少占用生產(chǎn)時(shí)間的原則，對2#井的0，－30，－60，－90 m 及1#井的 +60，+30，0 m各中段進(jìn)行測量控制系統(tǒng)重建。而對于2#井的－120，－150 m中段，則通過－90～－150 m的斜井將控制點(diǎn)分別傳導(dǎo)到－120 m中段和－150 m中段，從而建立起 －150 m以上1#井、2#井的測量控制系統(tǒng)。

每個(gè)獨(dú)立的生產(chǎn)中段原則上在石門處設(shè)置3個(gè)測量控制點(diǎn)，為解決井下水對鐵錨鉤腐蝕快、控制點(diǎn)不能長久保存使用的問題，使用尼龍棒錨鉤，用速凝水泥將錨鉤埋設(shè)在巷道頂板。

豎井定向采用全站型陀螺儀定向，操作方便、精度高，各中段傳遞坐標(biāo)使用全站儀及電子經(jīng)緯儀。導(dǎo)入標(biāo)高使用光電測距儀。

在確定上述原則后，對測量控制方案進(jìn)行了具體的籌劃和論證，以盡可能少的資源、盡可能少的占用生產(chǎn)時(shí)間，并同時(shí)保證測量控制的精度要求，來具體操作實(shí)施望兒山分礦－150 m以上測量控制系統(tǒng)的建立工作。

2 近井點(diǎn)及各中段控制點(diǎn)的布設(shè)工作

近井點(diǎn)仍沿用建井時(shí)布設(shè)的控制點(diǎn)，并與其他控制點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，以作檢核。

中段控制點(diǎn)布設(shè)在各中段石門大巷頂板，各中段埋設(shè)個(gè)數(shù)為:1#井+60 m中段3個(gè)點(diǎn)，+30 m中段3個(gè)點(diǎn)，0 m中段3個(gè)點(diǎn);2#井0 m中段2個(gè)點(diǎn);－30 m中段3個(gè)點(diǎn);－60 m中段3個(gè)點(diǎn);－90 m中段3個(gè)點(diǎn)。

3 控制測量

采用陀螺儀定向，紅外線激光測距儀導(dǎo)入高程的聯(lián)系測量方式。

3.1 導(dǎo)入坐標(biāo)和高程測量

井口組為聯(lián)系測量指揮小組，負(fù)責(zé)下放鋼絲、測量鋼絲坐標(biāo)、傳遞高程，并指揮協(xié)調(diào)井下各小組的工作。該組共5人，其中有電焊工1人，零工1人。儀器配備為:全站儀1臺，水準(zhǔn)儀1臺，50 m鋼尺1把(井口測距用)，塔尺1根(測高程用)，手搖小絞車1臺(纏繞好鋼絲)，小鋼卷尺1把(2 m)，手持測距儀1部，記錄本1本，老虎鉗1把(用于放檢測環(huán))。具體工作如下:

(1)將罐籠提到離井口以上2 m，由電焊工將絞車焊在道軌上，由零工將井口用4塊左右木板(5 cm厚，3 m長，30 cm寬)封閉，在井架上垂直道軌方向，離井口約1.5 m高度橫擔(dān)1根圓木(Φ10 cm以上)，作為下放鋼絲的橫梁。

(2)在與－90 m小組聯(lián)系之后，在鋼絲上懸掛1個(gè)2 kg重錘后，慢慢向下放鋼絲，在鋼絲放到－90 m中段以后，通知井口人員離開井筒，由－90 m中段人員搭建工作平臺，懸掛重錘。之后，－90中段人員離開井筒，通知井口組，一前一后，放2個(gè)檢測環(huán)，以檢測鋼絲是否靠幫、打結(jié)。

(3)在－90 m小組人員穩(wěn)定重錘，并報(bào)告可以測量后，即通知各小組開始測量，測量鋼絲、測站點(diǎn)、后視點(diǎn)的夾角及距離，測角用2個(gè)測回。各小組測量距離時(shí)順序如下:井下各小組在角度測量完成后(在測量夾角時(shí)不準(zhǔn)進(jìn)入井筒)，均報(bào)告井口組，然后井下各小組等待通知后再進(jìn)行測距(目的為避免各小組同時(shí)在井筒內(nèi)多層作業(yè))。井口組完成角度測量，接報(bào)告后，首先進(jìn)行水平距離測量，測距完成后，離開井筒，通知0 m小組測量鋼絲到測站點(diǎn)距離及測站點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離;0 m小組測距完成之后，人員離開井筒，通知－30 m小組進(jìn)行測距工作，測量鋼絲到測站點(diǎn)距離及測站點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離;依次類推。－90 m小組測距完成后，通知井口組，各中段測距工作完成。

(4)完成上述工作后，井口組通知各小組進(jìn)行高程測量，導(dǎo)入高程使用紅外線激光測距儀進(jìn)行。具體導(dǎo)入高程測量程序如下:井口組首先通知0 m小組，進(jìn)行導(dǎo)入高程測量，導(dǎo)入高程過程電話保持通話狀態(tài)。井口組人員此時(shí)不要進(jìn)入井筒內(nèi)，待0 m小組把搖臺放下，將反光板放在搖臺上(人不要站上搖臺)，然后報(bào)告井口組可以進(jìn)行測量，這時(shí)井口組人員方可進(jìn)入井筒進(jìn)行高程測量。在井口組測量完井口到0 m高程之后，井口組人員要離開井筒并通知0 m小組，進(jìn)行0 m中段的水準(zhǔn)測量，0 m小組將塔尺放在反光板的紅點(diǎn)位置上，使用水準(zhǔn)儀，后視塔尺用讀數(shù)，再將塔尺立在前視點(diǎn)上，同樣進(jìn)行讀數(shù)。測量完畢之后，將搖臺升起，并通知井口組，0 m中段導(dǎo)入高程完畢。井口組接0 m小組報(bào)告后，通知－30 m小組進(jìn)行導(dǎo)入高程測量。測量過程同上，測量完畢后，向井口組報(bào)告－30 m中段高程測量完畢。同上依次進(jìn)行－60，－90 m中段的導(dǎo)入高程測量。

(5)井口組接到－90 m小組完成高程測量的報(bào)告后，通知各小組人員離開井口，井口組通知－90 m小組拆下重錘，掛上小錘，并撤去木板，在接到－90 m報(bào)告可以提鋼絲后，將鋼絲提到井口。

(6)井口組撤去放鋼絲的圓木，再撤封井口的木板，撤絞車。通知卷揚(yáng)，將井下組人員提上來。

3.2 0，－30，－60 m 測量

0，－30 m及－60 m中段的測角量邊工作及高程的導(dǎo)入測量，3人一組，每組主要儀器配備為:電子經(jīng)緯儀1臺，水準(zhǔn)儀1臺，塔尺1根(測高程用)，小鋼卷尺1把(2 m)，手持測距儀1部，記錄本1本，反光板1個(gè)。其具體工作如下:

(1)接井口組通知后開始進(jìn)行角度測量，即開始測量鋼絲(后視)、測站點(diǎn)、前視點(diǎn)的夾角，測角用2個(gè)測回。距離測量程序按上面井口組第(3)條內(nèi)容的要求進(jìn)行。

(2)接到高程測量通知后，按上面井口組第(4)條測量高程。

3.3 －90 m測量

－90 m小組負(fù)責(zé)封－90 m井筒、懸掛重錘、測角量邊工作及高程的導(dǎo)入測量，由4人負(fù)責(zé)，主要儀器配備有:電子經(jīng)緯儀1臺，水準(zhǔn)儀1臺，塔尺1根(測高程用)，小鋼卷尺1把(2 m)，手持測距儀1部，30 kg重錘1個(gè)，水桶1個(gè)，記錄本1本，反光板1個(gè)。具體工作如下:

(1)在井口組通知放鋼絲并看到鋼絲放到－90 m中段后，通知井口組停止放鋼絲，并將－90 m中段井筒用木板封好，作為工作平臺。

(2)懸掛重錘，待重錘穩(wěn)定后，通知井口組可以開始測量，在井口組同意后，井口組通知0，－30，－60 m小組開始測量，并同時(shí)進(jìn)行－90 m小組的測量，測角完畢后，人員離開井筒，并報(bào)告井口組測角完畢，等待－60 m小組通知后，按上面井口組第(3)條進(jìn)行距離測量。

(3)接井口組通知進(jìn)行導(dǎo)入高程測量后，按上面井口組第(4)條測量高程。高程測量完畢之后，通知井口組，撤掉重錘，換上小錘，并撤掉木板，通知井口組提升鋼絲。

3.4 各中段控制點(diǎn)的定向測量

(1)在地面已知點(diǎn)上測定全站型陀螺儀的儀器常數(shù);

(2)在井下各中段控制點(diǎn)待定邊上測定其陀螺方位角;

(3)計(jì)算待定邊的坐標(biāo)角。

在完成上述測量工作之后，又對各中段進(jìn)行了支導(dǎo)線的測設(shè)工作，將支導(dǎo)線點(diǎn)測設(shè)到各工作面，從而使本次測量控制系統(tǒng)發(fā)揮作用。

4 結(jié)論

(1)在本次測量控制系統(tǒng)建立過程中，利用尼龍棒錨鉤代替鋼錨鉤，有效防止了井下水對錨鉤控制點(diǎn)的腐蝕;利用激光測距儀導(dǎo)入高程，提高了導(dǎo)入高程的精度，減少放鋼尺這一傳統(tǒng)方法的程序，節(jié)約了聯(lián)系測量時(shí)間。

(2)通過建立－150 m以上的測量控制系統(tǒng)，保證了地質(zhì)探礦、礦石開采順利正確有序進(jìn)行，使得探采工作處于正確的測量指揮下，也為地表沉陷區(qū)的測量、井筒變形測量重新確立了控制系統(tǒng)，其潛在經(jīng)濟(jì)效益是不可估量的。

[1] 張國良，朱家鈺，顧和和.地下工程測量學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[2] 李青岳.工程測量學(xué)[M].北京:測繪出版社，1984.

[3] 楊紅林.地下工程測量時(shí)儀器采用的激光對點(diǎn)給向裝置[J].礦山測量，2001，(4):60 －62.

[4] 高俊強(qiáng)，王 斌.測有一個(gè)陀螺方位角地下導(dǎo)線的計(jì)算及最佳位置的理論證明[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，27(3):47 －50.

2010－12－27)

靳傳軍(1975－)，男，山東費(fèi)縣人，工程師，主要從事礦山測量工作，Email:wwwxfj@163.com。