測量精度在礦井測量中的控制及優(yōu)化途徑分析

陳天慶

摘 要：礦井測量作為煤礦生產(chǎn)建設(shè)體系中至關(guān)重要的工作內(nèi)容之一，在礦井設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)建設(shè)、生產(chǎn)保障等多個(gè)環(huán)節(jié)中所發(fā)揮的作用均是非常確切的。測量精度的控制是保障礦井測量數(shù)據(jù)利用價(jià)值的核心。文章即從礦井測量過程當(dāng)中測量精度的角度入手，分析對(duì)測量精度進(jìn)行控制與優(yōu)化的一系列措施及方法，望引起重視。

關(guān)鍵詞：礦井測量；測量精度；控制；優(yōu)化

我國有著非常豐富的礦產(chǎn)資源。特別是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，采礦行業(yè)所取得的發(fā)展成效是非常確切的?，F(xiàn)階段的礦井采礦條件逐步凸顯出高地壓、大采深以及長走向的特點(diǎn)。為了能夠優(yōu)化采礦技術(shù)方案，就必須做好礦井測量方面的工作。礦井測量包括地面測量以及井下工作面測量這兩個(gè)部分，所得到的測量信息能夠?yàn)椴傻V作業(yè)服務(wù)，同時(shí)也是安全生產(chǎn)的重要保障。若礦井測量中所得到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，精度不可靠，則勢必會(huì)造成誤導(dǎo)，影響煤礦井下作業(yè)的決策。故而，在礦井測量中，做好對(duì)測量精度的控制與優(yōu)化工作是非常重要的，值得引起重視。

1 礦井測量中測量精度的控制措施

在礦井井下工作面中，所涉及到的工作環(huán)境包括現(xiàn)場觀測、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)計(jì)算以及數(shù)據(jù)信息標(biāo)定等在內(nèi)。各個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)測量精度的控制要點(diǎn)有所不同，具體概括如下。

1.1 觀測環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

在本環(huán)節(jié)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測量精度的有效控制，要求重點(diǎn)關(guān)注以下四個(gè)方面的問題：

（1）懸掛垂球的線繩需要注意是否自然下垂，同時(shí)安排專人對(duì)垂球點(diǎn)位與實(shí)際點(diǎn)位的偏差情況進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（2）在礦井測量的過程當(dāng)中，儀器可能受到震動(dòng)作用力或其他因素的影響而發(fā)生氣泡偏離的問題，工作人員必須對(duì)該問題進(jìn)行詳細(xì)觀測，以避免觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。

（3）本環(huán)節(jié)中前視工作人員在鋼尺拉邊中需要對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)核對(duì)，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)報(bào)的問題。

（4）觀測者需要對(duì)測量儀器的安置、照準(zhǔn)、以及讀數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以免出現(xiàn)累積性粗差。

1.2 記錄環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

在本環(huán)節(jié)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測量精度的有效控制，要求重點(diǎn)關(guān)注以下四個(gè)方面的問題：

（1）觀測者需要確保所報(bào)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與清晰，記錄員需要確保數(shù)據(jù)回讀的準(zhǔn)確性，并在觀測作業(yè)完成后對(duì)觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行全面校核。

（2）記錄數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)遵循相應(yīng)的規(guī)范與要求，確保格式的準(zhǔn)確性與內(nèi)容的完整性。

（3）需要準(zhǔn)確記錄儀器高以及前視點(diǎn)高數(shù)據(jù)，避免兩項(xiàng)數(shù)據(jù)記反。

（4）在礦井井下工作面所獲得的資料是通過記錄的方式帶到地面的，因此，要求記錄人員耐心、認(rèn)真，力求在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題并加以改正，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。

1.3 計(jì)算環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

在本環(huán)節(jié)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測量精度的有效控制，要求重點(diǎn)關(guān)注以下兩個(gè)方面的問題：

（1）避免因編號(hào)混亂而導(dǎo)致起算數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問題。

（2）為了避免在現(xiàn)場計(jì)算標(biāo)定結(jié)果中缺少人員核算或工作人員核算不認(rèn)真的問題，要求安排兩人獨(dú)立查閱抄錄起算數(shù)據(jù)，相互交換數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，杜絕同一地點(diǎn)使用相同點(diǎn)號(hào)碼。若測點(diǎn)受其他因素影響而遭到破壞，需要重新布設(shè)新觀測點(diǎn)，并在編號(hào)上與原測點(diǎn)相區(qū)分。

1.4 標(biāo)定環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

在本環(huán)節(jié)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)測量精度的有效控制，要求重點(diǎn)關(guān)注以下兩個(gè)方面的問題：

（1）在礦井測量的過程當(dāng)中標(biāo)定環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)中心線位置錯(cuò)誤的問題，為了避免該問題的發(fā)生，要求井下工作面測量人員明確巷道中心位置，并以口頭形式通知施工單位，以書面的形式標(biāo)注巷道偏中心面向工作面的距離，特別是在相向貫通巷道時(shí)需要特別注意。

（2）在使用經(jīng)緯儀對(duì)傾斜巷道腰線進(jìn)行標(biāo)定的過程當(dāng)中必須充分考慮到偽傾角對(duì)測量數(shù)據(jù)的影響，盡可能的減少偽傾角對(duì)標(biāo)定腰線數(shù)據(jù)的干擾。

2 礦井測量中測量精度的優(yōu)化實(shí)例

在接到井下礦井測量任務(wù)后，為了最大限度的保障測量數(shù)據(jù)的精確性與可靠性，首先對(duì)井下工作面進(jìn)行了認(rèn)真勘察，對(duì)施測方案進(jìn)行了編制，明確了井下測量線路。本工程中，井下工作面共設(shè)置30個(gè)觀測點(diǎn)，施測方案中對(duì)所使用的儀器類型、測量方法以及允許測量誤差進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，同時(shí)對(duì)誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)計(jì)。預(yù)計(jì)誤差方面，水平方向允許誤差為±46.2cm，垂直方向允許誤差為±14.0cm。由于兩個(gè)方向的預(yù)計(jì)誤差均接近極限值，因此井下測量工作人員必須對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案有一個(gè)全面的了解，實(shí)測過程中嚴(yán)格落實(shí)控制措施，由專人負(fù)責(zé)完成貫通測量任務(wù)。

（1）常規(guī)意義上井下工作面進(jìn)行觀測中所使用的經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量方法需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與人力，且觀測精度并不十分理想。因此，在本工程中井下工作面內(nèi)選擇近井點(diǎn)1952#以及1680#分別面向西二風(fēng)井以及副井設(shè)置光電測距支導(dǎo)線，根據(jù)地面一級(jí)導(dǎo)線要求進(jìn)行實(shí)測，同時(shí)采用T2型經(jīng)緯儀，共設(shè)置四個(gè)測回側(cè)角，使用RED mini測距儀兩個(gè)測回對(duì)邊長進(jìn)行觀測，垂直角測量同樣使用兩個(gè)測回。地面導(dǎo)線施測中按照一級(jí)導(dǎo)線要求進(jìn)行限差控制，邊長采用往返測量方式，同時(shí)對(duì)溫度以及氣壓參數(shù)進(jìn)行實(shí)測。

（2）在井下測量過程當(dāng)中，傳統(tǒng)意義上的幾何測量方法的操作步驟非常復(fù)雜，精度水平相對(duì)較低的，并會(huì)對(duì)豎井提升工作產(chǎn)生影響。為了改進(jìn)這一問題，優(yōu)化井下測量工作效率，本工程中在豎井定向環(huán)節(jié)中采用單垂線投點(diǎn)與陀螺儀定向相結(jié)合的方式，遵循規(guī)程程序進(jìn)行觀測作業(yè)，在地面近井點(diǎn)共測定三個(gè)測回儀器常數(shù)，同時(shí)于井下定向邊觀測兩個(gè)測回升井，于近井點(diǎn)觀測三個(gè)測回。投點(diǎn)環(huán)節(jié)中采用單垂線穩(wěn)定投點(diǎn)的方式，井下工作面與地面分別設(shè)置一觀測組同時(shí)進(jìn)行觀測作業(yè)。

3 結(jié)束語

測量工作在礦產(chǎn)資源的開采中起著非常重要的作用。開采作業(yè)的安全性、合理性、科學(xué)性以及可靠性，都需要測量工作來提供數(shù)據(jù)。測量數(shù)據(jù)的精度越高，依據(jù)數(shù)據(jù)所設(shè)計(jì)的方案也就越科學(xué)、合理、可靠。從這一角度上來說，在礦井測量工作當(dāng)中不斷對(duì)測量精度進(jìn)行控制與優(yōu)化，能夠?yàn)榈V產(chǎn)資源的開采提供更加全面與可靠的服務(wù)。

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