工程測(cè)量及其在煤礦中的應(yīng)用研究

【摘要】在煤礦生產(chǎn)建設(shè)中，測(cè)量工作起著非常重要的作用。依據(jù)相關(guān)的規(guī)定，無(wú)論是哪種礦井，都必須實(shí)施礦井測(cè)量工作，合理開(kāi)發(fā)與利用我國(guó)的煤炭資源，確保煤炭采掘與生產(chǎn)的安全。如何實(shí)施井下測(cè)量是煤礦企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，本文主要研究工程測(cè)量及其在煤礦中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量；煤礦

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791 （2010)02(c)-0000-00

1.前言

測(cè)量是煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，它對(duì)煤炭資源的開(kāi)發(fā)與利用起到不可或缺的作用，是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障。新時(shí)期背景下，我國(guó)煤礦工程得到迅速的發(fā)展，煤礦項(xiàng)目日趨增加，內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，給測(cè)量工作帶來(lái)了新的要求，因此，相關(guān)的煤礦測(cè)量人員必須高度重視煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中的測(cè)量工作，確保煤炭采掘與生產(chǎn)的安全。

2.工程測(cè)量及其在煤礦中的應(yīng)用

2.1掌握整礦井的整體情況

在進(jìn)行煤礦井下工程測(cè)量時(shí)，測(cè)量人員必須對(duì)整個(gè)礦井進(jìn)行全面的了解與認(rèn)識(shí)，以掌握礦井的整體情況。只有掌握了礦井的整體情況，才能準(zhǔn)確的選擇高程控制點(diǎn)以及平面控制點(diǎn)，并繪制出科學(xué)的礦井平面圖。此外，還應(yīng)對(duì)礦井的地質(zhì)、掘進(jìn)以及開(kāi)采進(jìn)行認(rèn)真的分析研究。

2.2井下高程控制測(cè)量

地下高程控制測(cè)量一般分為兩個(gè)部分，即地下三角高程測(cè)量以及地下水準(zhǔn)測(cè)量。高程測(cè)量過(guò)程中的線路，一般選擇與地下導(dǎo)線測(cè)量相同的線路。若坑道還沒(méi)有貫通，高程測(cè)量線路則應(yīng)該為支線，在檢核時(shí)，需要多次的往返觀測(cè)，以確保線路的準(zhǔn)確無(wú)誤。在選擇高程點(diǎn)時(shí)，一般選擇地下導(dǎo)線點(diǎn)，而高程點(diǎn)可以設(shè)置在邊墻上、底板以及頂板上[1]。依據(jù)施工放樣的要求，一般先實(shí)施低等級(jí)的高程測(cè)量，即測(cè)量出在豎直面內(nèi)坑道的掘進(jìn)方向，之后再實(shí)施高等級(jí)的高程測(cè)量。每組可以設(shè)置三個(gè)永久高程點(diǎn)，300—500m為永久高程點(diǎn)的最佳間距。

地下水準(zhǔn)的測(cè)量方法與地面水準(zhǔn)的測(cè)量方法相同，測(cè)量過(guò)程中，前后視距離必須相等。

一般坑道內(nèi)通視的條件都比較差，因此儀器至水準(zhǔn)尺的間距必須控制在50m之內(nèi)。為了更好的測(cè)定點(diǎn)的高程，水準(zhǔn)尺可以立于高程點(diǎn)或者導(dǎo)線點(diǎn)上。測(cè)量過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格檢核每個(gè)測(cè)站，

可以采取水準(zhǔn)尺黑紅面對(duì)每個(gè)測(cè)站實(shí)施準(zhǔn)確的讀數(shù)。如果選擇單面水準(zhǔn)尺，則必須使用儀器高實(shí)施兩次觀測(cè)，h=a-b為高差計(jì)算公式，其高差的差數(shù)必須控制在土3mm之內(nèi)。同時(shí)應(yīng)多次往返觀測(cè)水準(zhǔn)支線，若往返測(cè)不符值符合容許限差的規(guī)定，則其最終值為高差平均值。地下三角高程測(cè)量的高差計(jì)算公式為:h=l′·sinα+i-v[2]。若點(diǎn)在頂板，則在計(jì)算時(shí)應(yīng)將i、v加入負(fù)號(hào)。三角高程測(cè)量垂直角觀測(cè)精度要求見(jiàn)表1。

2.3井下導(dǎo)線控制測(cè)量

地下導(dǎo)線測(cè)量主要以掌握準(zhǔn)確的精度以及建立地下控制系統(tǒng)為目的。按照地下控制系統(tǒng)，一般能放樣出坑道或者隧道中線的位置，對(duì)坑道或者隧道的掘進(jìn)方向具有指示性的作用。

地下工程中的地下導(dǎo)線測(cè)量的特點(diǎn)如下：

(1）受坑道的影響，地下導(dǎo)線的形狀一般為延伸狀，在布設(shè)時(shí)，無(wú)需一次完成，可以依據(jù)開(kāi)挖的坑道慢慢地延伸。

（2）導(dǎo)線點(diǎn)可以設(shè)置在坑道頂板，但必須實(shí)施點(diǎn)下對(duì)中。

（3）在測(cè)量過(guò)程中，可以依據(jù)坑道的開(kāi)挖，敷設(shè)精度低與邊長(zhǎng)短的施工導(dǎo)線，施工導(dǎo)線對(duì)坑道掘進(jìn)起到指示性的作用，之后再敷設(shè)高等級(jí)導(dǎo)線對(duì)低等級(jí)導(dǎo)線實(shí)施校正檢查。

（4）由于地下工作環(huán)境一般比較差，因此對(duì)導(dǎo)線測(cè)量的影響比較大。

地下導(dǎo)線的起始點(diǎn)一般設(shè)置在斜井口、平峒口、豎井的井底車場(chǎng)，其坐標(biāo)通常由地面控制測(cè)量，有時(shí)也由聯(lián)系測(cè)量測(cè)定。確定地下導(dǎo)線等級(jí)，必須充分考慮地下工程的精度要求、范圍以及等等。導(dǎo)線測(cè)量一般依據(jù)基本控制的±15″級(jí)導(dǎo)線精度的規(guī)定進(jìn)行[3]。采取J6級(jí)經(jīng)緯儀或者5″全站儀按兩測(cè)回測(cè)角，限差如表2：

井下測(cè)角通常采取測(cè)回法，測(cè)量角度ACBβ=∠時(shí)，在儀器站中的C點(diǎn)處整平對(duì)中經(jīng)緯儀，在前視點(diǎn)B與后視點(diǎn)A設(shè)置垂球線，并以此作為覘標(biāo)，選擇蒙上白紙的礦燈照明垂球線[4]。在瞄準(zhǔn)過(guò)程中，可以選擇望遠(yuǎn)鏡筒外的準(zhǔn)星照準(zhǔn)覘標(biāo)處的燈光，之后再進(jìn)行調(diào)焦對(duì)光，同時(shí)采取礦燈來(lái)照明讀數(shù)窗與十字絲，實(shí)行精確地瞄準(zhǔn)，確保讀數(shù)的準(zhǔn)確。

在測(cè)設(shè)地下導(dǎo)線時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1)地下導(dǎo)線的布設(shè)必須盡可能地沿線路邊線或者中線，地下導(dǎo)線的邊長(zhǎng)應(yīng)與等邊相同或者接近，其長(zhǎng)短邊不能相接。導(dǎo)線點(diǎn)的布設(shè)，必須選擇通視良好、穩(wěn)固、施工干擾較的安全地段，兩點(diǎn)間的視線與坑道幫之間的距離不能小于0.2m。若是大斷面的長(zhǎng)隧道，則可以布設(shè)成主副導(dǎo)線環(huán)或者多邊形閉合導(dǎo)線。若是平行導(dǎo)坑，則應(yīng)保證平行導(dǎo)坑的單導(dǎo)線和正洞導(dǎo)線聯(lián)測(cè)，以資檢核。

（2）導(dǎo)線在延伸測(cè)量過(guò)程中，必須嚴(yán)格檢核測(cè)量前期的導(dǎo)線點(diǎn)，若屬于直線地段，則可以實(shí)施角度檢測(cè)，若屬于曲線地段，則除實(shí)施角度檢測(cè)外，還應(yīng)實(shí)施邊長(zhǎng)檢核測(cè)量。

（3）地下導(dǎo)線邊長(zhǎng)通常比較短，所以在實(shí)施角度觀測(cè)時(shí)，必須想方設(shè)法減少儀器對(duì)中和目標(biāo)對(duì)中誤差的干擾。若導(dǎo)線邊長(zhǎng)在15m之內(nèi)時(shí)，應(yīng)重新測(cè)回間儀器與目標(biāo)的對(duì)中，在對(duì)中過(guò)程中，應(yīng)盡可能地提高照準(zhǔn)的精度[5]。

（4）邊長(zhǎng)測(cè)量過(guò)程中，若實(shí)施鋼尺懸空丈量時(shí)，不僅需添加入尺長(zhǎng)以及溫度改正，而且需加入垂曲改正。若實(shí)施電磁波測(cè)距儀時(shí)，需保持反射棱鏡以及鏡頭上的干凈。若粉塵的濃度比較大時(shí)，或者坑道內(nèi)出現(xiàn)水汽時(shí)，則需立即停止測(cè)距，否則，測(cè)距精度將有所下降。若洞內(nèi)存在瓦斯時(shí)，則需運(yùn)用防爆測(cè)距儀。若全站儀或者測(cè)距儀的測(cè)距固定誤差比較大時(shí)（如5mm+3ppm），邊長(zhǎng)較短時(shí)，需使用鋼尺進(jìn)行量邊，確保測(cè)距的精度。在一些重要的煤礦工程中，還需對(duì)導(dǎo)線邊長(zhǎng)加入歸化到投影水準(zhǔn)面與投影到高斯-克呂格投影面的改正。

（5）為了更好地算出導(dǎo)線點(diǎn)的新坐標(biāo)值，需對(duì)構(gòu)成閉合圖形的導(dǎo)線網(wǎng)(環(huán))實(shí)施平差計(jì)算，

3.結(jié)語(yǔ)

測(cè)量在煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中起著非常重要的作用，它是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障，為我國(guó)合理開(kāi)發(fā)與利用煤炭資源做出卓越的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)煤礦工程得到迅速的發(fā)展，煤礦項(xiàng)目日趨增加，內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，給測(cè)量工作帶來(lái)了新的要求，因此，相關(guān)的煤礦測(cè)量人員必須高度重視煤礦生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中的測(cè)量工作，確保煤炭采掘與生產(chǎn)的安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]羅高，周檢英.工程測(cè)量及其在煤礦中的應(yīng)用[J].科技信息.2011(13).

[2]蔡兆殿，趙虎.煤礦井下測(cè)量問(wèn)題與對(duì)策研究[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊).2010(02).