淺談煤礦測量工作的實施方法

錢張書 周行

（山東唐口煤業(yè)有限公司，山東 濟寧 272100）

1 概述

礦山測量工作是指導(dǎo)和監(jiān)督安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，為采礦一線服務(wù)及平衡生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，工程建設(shè)項目增加，內(nèi)容日趨復(fù)雜，其對測量工作的要求也愈來愈高。因此，礦山測量是礦山基建和生產(chǎn)過程中必不可少的一項技術(shù)基礎(chǔ)工作。包括礦井聯(lián)系測量、井下控制測量、井巷施工測量、井巷貫通測量、礦塊施工和采場驗收測量、礦區(qū)路線測量、采剝工程測量及礦山移動的觀測等。

2 煤礦測量的主要任務(wù)

測量工作的主要任務(wù)是：建立礦區(qū)地面和井下測量控制系統(tǒng)，為煤礦各項測量工作提供起算數(shù)據(jù)；對于地面系統(tǒng)：要依據(jù)設(shè)計方案，進行地面生產(chǎn)系統(tǒng)、土建、管線和機電安裝等工程測量工作；建立地表、巖層和建筑物變形觀測站，開展礦區(qū)地表與巖層移動規(guī)律、采礦或非采礦沉陷綜合治理以及環(huán)境保護工作；參與“三下”采煤和塌陷區(qū)綜合治理以及土地征用和村莊搬遷的方案設(shè)計和實施；進行礦區(qū)范圍內(nèi)的地籍測量；對于井下系統(tǒng)，要在煤礦生產(chǎn)各個階段，對采掘工程是否按設(shè)計施工進行檢查和監(jiān)督；利用測繪資料，解決煤礦生產(chǎn)、建設(shè)和改造中提出的各種測繪問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護提供有關(guān)的測繪資料；要測繪各種煤礦井下相關(guān)測量圖件，滿足生產(chǎn)、建設(shè)和規(guī)劃各階段的需要；根據(jù)礦區(qū)地表與巖層移動變形參數(shù)，設(shè)計和修改各類煤柱。并且參與月度、季度、年度生產(chǎn)計劃和長遠發(fā)展規(guī)劃的編制工作。

3 井下測量工作的實施方法

煤礦井下工程在規(guī)劃、設(shè)計、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進行的測量工作，包括主要石門、絞車房、變電所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程測量。

3.1 定向放樣與貫通測量

井下工程的定向放樣，主要根據(jù)施工中線和施工水準點進行。先根據(jù)施工中線和水準點放樣出開挖斷面的中心點，布置炮眼進行鉆爆，或以掘進機械進行開挖。待巷體成型或部分成型后，即根據(jù)校準的中線放樣斷面線，進行襯砌。巷道、坑道貫通以后，施工中線即可對接，此時要測算巷道橫向、縱向（高程和方向）的貫通誤差，并進行調(diào)整。在放樣精度要求較高時，貫通誤差調(diào)整前，應(yīng)先進行貫通測量，亦即將相向開挖兩巷口附近的巷外控制點 (或巷內(nèi)貫通面兩側(cè)的導(dǎo)線控制點)連成貫通導(dǎo)線或貫通水準線路，重新施測并加以平差。在允許調(diào)整的范圍內(nèi)，所有重要放樣工作，都以平差后的坐標和高程作為調(diào)整施工中線和放樣的依據(jù)。

地下工程襯砌后，要進行斷面測量、核實、凈空。對于硐室、井下庫房等還要進行實際庫容的測算。井下工程竣工后要測制竣工圖和記錄必要的測量數(shù)據(jù)，在經(jīng)營管理階段還要進行井下工程的設(shè)備安裝、維修、改建、擴建等各種測量工作。

礦井測量在煤礦生產(chǎn)中有比較重要作用，貫通質(zhì)量與否直接影響礦井安全生產(chǎn)與礦井效益。因此要保證測量的精度，要開發(fā)相應(yīng)適合于在Windows平臺下《煤礦測量信息管理系統(tǒng)》，使礦井測量資料得到及時處理，合理平差，減少計算誤差。要使系統(tǒng)對建立的數(shù)據(jù)庫具有管理功能，方便資料查詢，為CAD微機繪圖打下基礎(chǔ)；將復(fù)雜的測量資料內(nèi)業(yè)處理轉(zhuǎn)化為可視化、簡單化的微機操作；提高礦井安全管理，實現(xiàn)礦井導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)管理和使用，為礦井的安全生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

3.2 控制測量與高程聯(lián)系測量

在施工階段，應(yīng)配合施工步驟和施工方法，進行施工控制測量以及建(構(gòu))筑物的定線放樣測量，保證井下工程按照設(shè)計正確施工。井下工程施工控制測量分為地面控制和井下控制兩部分，并將兩部分聯(lián)測，形成具有統(tǒng)一坐標和高程系統(tǒng)的控制網(wǎng)。如果采用斜井施工，要進行井上、井下的平面和高程聯(lián)系測量。平面聯(lián)系測量是通過井筒進行聯(lián)系三角形測量，將地面近井控制點的平面坐標和方向傳遞到井下平面控制點上，作為井下導(dǎo)線的起算坐標和起算方向。單井平面聯(lián)系測量通常采用重錘投放兩條鋼絲，測定垂線投放點的坐標和投點連線的坐標方位角，井下導(dǎo)線即由此傳算。近代已逐步采用光學(xué)投點儀、激光垂準儀和陀螺經(jīng)緯儀定向的方法代替上述幾何聯(lián)系測量。如有已掘成的兩個豎井，彼此有坑道連通，則可通過井下導(dǎo)線連接兩個豎井的投點，進行兩井定向測量。高程聯(lián)系測量通常采用吊垂線法、長鋼尺法或長鋼絲法，近代則采用電磁波測距儀測深的方法。地面控制測量和井下控制測量所用儀器、工具(尤其全站儀)，應(yīng)進行檢定，取得一致的標準。

地面平面控制一般采用導(dǎo)線、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或GPS網(wǎng)。高程控制一般采用水準網(wǎng)或電磁波測距三角高程控制網(wǎng)。井下控制測量從各巷口或井口引進，隨巷道掘進而逐步延伸。井下控制網(wǎng)的形狀和測量方法，依巷道的形狀和斷面的大小而定。平面控制一般多采用導(dǎo)線或狹長的導(dǎo)線網(wǎng)。在井下導(dǎo)線中，采用能夠保證設(shè)計精度的全站儀，加測一邊或數(shù)邊的方位角，可減少橫向貫通誤差的積累。小型井下工程常采用中線控制。高程控制一般采用水準測量或三角高程測距儀測高。井下所設(shè)的控制點比較容易產(chǎn)生位移，在使用前應(yīng)予檢測。井下工程施工時，因巖體掘空，圍巖應(yīng)力發(fā)生變化，可能導(dǎo)致井下建筑及其周圍巖體下沉、隆起、兩側(cè)內(nèi)擠、斷裂以至滑動等變形和位移。因此，必要時，從施工前開始，直到經(jīng)營期間，應(yīng)對地面、地面建筑物、井下巖體進行系統(tǒng)的變形觀測，以保證安全施工，鑒定工程質(zhì)量，開展相應(yīng)的科學(xué)研究工作。

3.3 測圖比例

在井下工程規(guī)劃設(shè)計、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所處的井下深度，需要使用已有的各種大、中比例尺地形圖，或測繪專用地形圖。地形圖測繪范圍，除滿足主體工程和附屬工程的設(shè)計需要外，還應(yīng)考慮在巖體掘空后，地面沉陷、巖體移動以及地下水滲入的可能影響范圍。測圖比例尺，對大型地下工程，規(guī)劃階段為1：500～1：10000；初步設(shè)計階段為 1:200～1:2000；施工設(shè)計階段為1: 200～1:2000。對小型地下工程，初步設(shè)計和施工設(shè)計用圖常一次測繪，比例尺采用1:500～1:2000。此外，還要測繪必要的縱、橫斷面圖以及地質(zhì)剖面圖等。

4 結(jié)語

煤礦地質(zhì)測量資料是一種活躍的、動態(tài)變化的、與空間位置密切相關(guān)的信息，而且具有一定的不確定性，對煤礦的安全生產(chǎn)和煤礦生產(chǎn)能力具有重要的影響。因此，認真做好工作面的測量工作是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，通過測量數(shù)據(jù)，查找問題癥結(jié)，及時繪圖，從而為采掘開拓部署提供準確的測量資料。近年來，礦井生產(chǎn)范圍逐年擴大，采掘頭面?zhèn)€數(shù)偏多，為了不影響生產(chǎn)，要加強現(xiàn)場管理，及時在巷道施測經(jīng)緯儀導(dǎo)線，標定巷道中腰線，上山切眼實測到頭。在開拓巷道中，及時安裝激光指向儀，確保工程質(zhì)量，滿足礦井生產(chǎn)的需要。

[1]許光海.測繪新技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用[J].科技信息(科學(xué)教研)，2008-08-10.