淺談井下貫通測(cè)量

【摘要】本文主要以兩井定向?yàn)槔?，淺析了井下貫通測(cè)量。就井下貫通測(cè)量的方法，以及貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)等方面提出了自己的見(jiàn)解。

【關(guān)鍵詞】井下；貫通測(cè)量；測(cè)量方案；誤差預(yù)計(jì)

引文

貫通測(cè)量，尤其是大型巷道貫通測(cè)量是礦山測(cè)量工作的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。因此，井下貫通測(cè)量方案及方法日趨引起礦山測(cè)繪從業(yè)者的重視。

1、貫通測(cè)量工作的主要任務(wù)及遵循的原則

目前國(guó)內(nèi)外兩井貫通理論比較成熟，貫通測(cè)量工作的主要任務(wù)包括：①根據(jù)貫通巷道的種類和允許偏差，選擇合理的測(cè)量方案和測(cè)量方法。②根據(jù)選定的測(cè)量方案和測(cè)量方法進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)量工作的施測(cè)和計(jì)算，以求得貫通導(dǎo)線最終點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。各種測(cè)量和計(jì)算都必須有可靠的檢核。③對(duì)貫通導(dǎo)線施測(cè)成果及定向精度進(jìn)行必要的分析，并與誤差估算時(shí)所采用的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行比較。若實(shí)測(cè)精度低于設(shè)計(jì)的要求，則應(yīng)重測(cè)。④根據(jù)求得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定貫通巷道的中線和腰線。⑤根據(jù)掘進(jìn)工作的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線和腰線。定期進(jìn)行檢查測(cè)量和填圖，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線。⑥巷道貫通后，應(yīng)立即測(cè)量貫通實(shí)際偏差值，并將兩邊的導(dǎo)線連接起來(lái)，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。還應(yīng)對(duì)最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。⑦重要貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行精度分析，作出技術(shù)總結(jié)。

另外，貫通測(cè)量必須遵循以下原則：1.在確定測(cè)量方案和方法時(shí)，應(yīng)保證貫通所必須的精度。2.對(duì)完成得測(cè)量和計(jì)算工作均要有客觀得檢查，如：進(jìn)行不少于兩次獨(dú)立測(cè)量；計(jì)算由兩人以上分別進(jìn)行或采取不同的方法，不同計(jì)算工具等。

綜上，也就是貫通測(cè)量必須保證誤差控制及精度考量。

2.貫通測(cè)量注意事項(xiàng)以及如何選擇方案和進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)

2.1貫通測(cè)量注意事項(xiàng)

對(duì)于測(cè)量員必須掌握以下幾點(diǎn)：（1）井巷貫通工程概況。（2）貫通測(cè)量方案的選定。地面控制測(cè)量，礦井聯(lián)系測(cè)量及井下控制測(cè)量。包括所用測(cè)量起始數(shù)據(jù)情況。（3）貫通測(cè)量方法。包括采用的儀器、測(cè)量方法及其限差。（4）貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)。（5）貫通測(cè)量成本預(yù)計(jì)。（6）貫通測(cè)量中存在的問(wèn)題和采取的措施。

所謂的貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)，就是按照所選擇的測(cè)量方案與測(cè)量方法，應(yīng)用最小二乘準(zhǔn)則及誤差傳播律，對(duì)貫通精度的一種估算。它是預(yù)計(jì)貫通實(shí)際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，而不是預(yù)計(jì)貫通實(shí)際偏差的大小，因此，誤差預(yù)計(jì)只有概率上的意義。

2.2如何更好選擇貫通測(cè)量方案

選擇貫通測(cè)量方案：

（一）了解情況，收集資料，初步確定貫通測(cè)量方案

首先應(yīng)向貫通工程的設(shè)計(jì)和施工部門(mén)了解有關(guān)貫通工程的設(shè)計(jì)、部署、工程限差要求和貫通相遇點(diǎn)的位置等情況，并檢核設(shè)計(jì)部門(mén)提供的圖紙資料。還要收集與貫通測(cè)量有關(guān)的測(cè)量資料，抄錄必要的測(cè)量起始數(shù)據(jù)，并確認(rèn)其可靠性和精度。繪制巷道貫通測(cè)量設(shè)計(jì)平面圖，然后就可以根據(jù)實(shí)際情況擬定出可供選擇的測(cè)量方案。

（二）選擇合適的測(cè)量方法

測(cè)量方案初步確定后，選用什么儀器和哪種測(cè)量方法，規(guī)定多大的限差，采取哪些檢核措施，都要一一確定下來(lái)。這個(gè)選擇是和誤差預(yù)計(jì)相配合進(jìn)行的，常常是有反復(fù)的過(guò)程。

（三）進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì)

根據(jù)所選擇的測(cè)量?jī)x器和方法，確定各種誤差參數(shù)。

依據(jù)初步選定的貫通測(cè)量方案和各項(xiàng)誤差參數(shù)，就可估算出各項(xiàng)測(cè)量誤差引起的貫通相遇點(diǎn)在貫通重要方向上的誤差。

（四）貫通測(cè)量方案和測(cè)量方法的最終確定

將估算所得的貫通預(yù)計(jì)誤差與設(shè)計(jì)要求的容許偏差值進(jìn)行比較，若前者小于后者，則初步確定的測(cè)量方案與測(cè)量方法是可行的。當(dāng)然前者過(guò)小也是不合適的。若預(yù)計(jì)誤差超過(guò)了容許偏差，則應(yīng)調(diào)整測(cè)量方案或修改測(cè)量方法，增加觀測(cè)次數(shù)，再重新進(jìn)行估算。通過(guò)逐漸趨近的方法，直到符合要求為止。

最后，根據(jù)測(cè)量方案最優(yōu)、測(cè)量方法合理、預(yù)計(jì)誤差小于容許偏差的原則，把測(cè)量方案與方法最終確定下來(lái)，編寫(xiě)出完整詳細(xì)的貫通測(cè)量設(shè)計(jì)書(shū)，作為施測(cè)的依據(jù)。

2.3如何做好井內(nèi)巷道貫通測(cè)量的誤差預(yù)計(jì)

這類貫通只需進(jìn)行井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量，而不需進(jìn)行地面連測(cè)和礦井聯(lián)系測(cè)量，因此誤差預(yù)計(jì)也只是估算井下導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量的誤差。

一、水平重要方向上的誤差預(yù)計(jì)

貫通測(cè)量誤差就是從一點(diǎn)開(kāi)始，沿下山和平巷布設(shè)導(dǎo)線，并測(cè)回到該所引起的誤差。從形式上看似乎是一條閉合導(dǎo)線，但在貫通之前實(shí)際上是一條支導(dǎo)線。所以預(yù)計(jì)在水平重要方向上的貫通誤差，實(shí)質(zhì)上就是預(yù)計(jì)支導(dǎo)線終點(diǎn)在該方向上的誤差。

二、豎直方向上的誤差預(yù)計(jì)

貫通相遇點(diǎn)在豎直方向上的誤差是由上、下平巷中的水準(zhǔn)測(cè)量誤差和兩個(gè)下山中的三角高程測(cè)量誤差引起的，可按水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量的誤差公式分別計(jì)算，然后求其累積總和。

另外，兩井間的巷道貫通時(shí)，除進(jìn)行井下導(dǎo)線測(cè)量和井下高程測(cè)量之外，還必須進(jìn)行地面測(cè)量和礦井聯(lián)系測(cè)量。所以在進(jìn)行貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)時(shí)，要考慮地面測(cè)量誤差、礦井聯(lián)系測(cè)量誤差及井下測(cè)量誤差的綜合影響。

兩井間地面連測(cè)的平面控制測(cè)量的可能方案有：GPS，導(dǎo)線，三角測(cè)量，三邊測(cè)量，邊角網(wǎng)等方法。這里就不做贅余。

至于兩井間巷道貫通高程上的誤差來(lái)源主要包括：地面水準(zhǔn)測(cè)量誤差，導(dǎo)入高程誤差，井下水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量誤差。

當(dāng)缺乏根據(jù)大量實(shí)測(cè)資料所求得的導(dǎo)入高程中誤差時(shí)，可以按《煤礦測(cè)量規(guī)程》中規(guī)定的兩次獨(dú)立導(dǎo)入高程的容許互差來(lái)反算求得一次導(dǎo)入高程的中誤差。規(guī)程中要求兩次獨(dú)立導(dǎo)入高程的互差不得超過(guò)井筒深度h的1/8000，則一次導(dǎo)入高程的中誤差兩井分別計(jì)算。

當(dāng)?shù)V井用平硐或斜井開(kāi)拓時(shí)，導(dǎo)入高程中誤差可不必單獨(dú)計(jì)算，而將平硐中的水準(zhǔn)測(cè)量或斜井中的三角高程測(cè)量與井下水準(zhǔn)測(cè)量或三角高程測(cè)量看做一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)。

兩井間進(jìn)行巷道貫通時(shí)，井下水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量的誤差引起的高程上的誤差，其估算方法與一井內(nèi)巷道貫通時(shí)相同，這里不再重述。常用的還包括井下導(dǎo)線加測(cè)堅(jiān)強(qiáng)陀螺定向邊后巷道貫通測(cè)量的誤差預(yù)計(jì)等等。

總之，關(guān)于井下貫通測(cè)量的方法及誤差分析方式有很多種，也是很難用短篇幅文字能夠總結(jié)的全面的。這就需要我們測(cè)量者去多進(jìn)行細(xì)心的研習(xí)。

結(jié)論

井下貫通測(cè)量是指導(dǎo)井下作業(yè)生產(chǎn)的重點(diǎn)，測(cè)量方法正確與否直接影響到工程質(zhì)量進(jìn)度?？赡苄〉氖д`、錯(cuò)誤都會(huì)造成無(wú)法估量和挽回的損失和后果。因此測(cè)量人員要有高度責(zé)任心，選用先進(jìn)的測(cè)繪手段及方法，這樣會(huì)使我們的測(cè)量工作省時(shí)省力，測(cè)量結(jié)果可靠。為井下礦業(yè)安全生產(chǎn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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