煤礦井下測量工作常見問題與解決方法

徐國亮

摘要：在煤礦井下作業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，測量工作向來有尖兵和眼睛之稱，井下測量工作的水平直接關(guān)系到整個(gè)礦山的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)建設(shè)，因此，加強(qiáng)煤礦井下測量，不斷提高服務(wù)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。在測量工作中儀器的使用發(fā)揮著重要的作用，同樣，儀器故障也成為主要問題。鑒于此，筆者將結(jié)合多年來煤礦測量工作的工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)分析測量工作中常見的儀器故障問題，并提出可行性解決方法，以期不斷提高煤礦井下測量服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：煤礦井下測量；測量儀器；故障；解決方法

煤礦井下測量是礦山生產(chǎn)建設(shè)中保證安全生產(chǎn)的重要一環(huán)，是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)性工作，涉及多種專業(yè)測量儀器的使用，任何疏忽和工作失誤都有可能造成不可挽回的嚴(yán)重后果，因此，需要養(yǎng)成良好的儀器使用習(xí)慣，盡量減少人為失誤。

一、常見測量儀器的工藝特點(diǎn)、使用程序和處理方法

水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀是煤礦井下測量工作中使用頻率最高的三種儀器，下面本文將詳細(xì)介紹這三種儀器各自的工藝特點(diǎn)、使用程序和故障問題。

（一）水準(zhǔn)儀

水準(zhǔn)儀由照準(zhǔn)部、基座、三腳架三部分組成，最基本的功能是提供一條水平視線，幫助測量人員獲得兩點(diǎn)之間的高差，并根據(jù)測量結(jié)果放樣到地面上[1]。按照精度可以將水準(zhǔn)儀分為精密水準(zhǔn)儀、普通水準(zhǔn)儀兩種，按照結(jié)構(gòu)可以分為自動水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀等，按照工作原理可以分為光學(xué)水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀的最大特點(diǎn)是測量精度高，是測量水準(zhǔn)的主要方法，但是測量過程容易受地形限制，比較適合平坦地區(qū)的水準(zhǔn)測量，因此，水準(zhǔn)儀只能用于高程測量，在礦井測量中不能用于施測導(dǎo)線。水準(zhǔn)儀的使用過程分為安置、粗平、瞄準(zhǔn)、精平、讀數(shù)幾個(gè)流程。水準(zhǔn)儀需安置在高度適中的三腳架上，而且三腳架架頭要保持水平，將水準(zhǔn)儀放置在架頭上并旋緊中心螺旋[2]。粗平過程需用雙手依次轉(zhuǎn)動兩個(gè)腳螺旋以使圓氣泡居中。瞄準(zhǔn)包括對光、粗瞄、精瞄三個(gè)步驟，儀器精平的同時(shí)要立即讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。

水準(zhǔn)儀測量故障可能與機(jī)械制造、使用或搬運(yùn)等有關(guān)。使用操作中要確保儀器放置妥當(dāng)，儀器和三腳架連接完好，觀測過程中要避免手扶三腳架。在煤礦井下測量工作實(shí)際中可能遇到的問題有視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行造成的誤差、水準(zhǔn)尺刻畫不準(zhǔn)確等產(chǎn)生的水準(zhǔn)尺誤差、精平或調(diào)焦中產(chǎn)生的觀測誤差、估讀誤差等。視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行造成的誤差難以避免，因?yàn)閮蓷l軸線之間垂直方向的投影存在一個(gè)夾角，該夾角對水準(zhǔn)儀測量讀數(shù)的影響較大，必須校正到一定限度之內(nèi)。為了防止出錯(cuò)，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，每個(gè)測量人員都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，以免因人為失誤擴(kuò)大誤差。

（二）經(jīng)緯儀

經(jīng)緯儀是一種間接測量高程的儀器，受地面起伏的影響較小，而且施測速度快，雖然測量精度稍微低于水準(zhǔn)儀，但是基本上能夠滿足高程測量需要。在使用整平儀器時(shí)需要將豎角調(diào)成90度，而且測導(dǎo)線時(shí)還要將水平角歸零，因此操作過程比較復(fù)雜。

經(jīng)緯儀的儀器標(biāo)準(zhǔn)有一套嚴(yán)格的規(guī)定，如果不規(guī)范就會造成測量故障，如照準(zhǔn)軸沒有與垂直軸和水平軸垂直、水平軸沒有與垂直軸垂直等，如果儀器出廠時(shí)沒有滿足以上條件或在搬運(yùn)過程中造成儀器損毀就會影響儀器的正常使用。因此，在處理故障時(shí)，首先要檢查水準(zhǔn)儀儀器是否滿足上述出廠標(biāo)準(zhǔn)，并仔細(xì)檢校，需要注意的是，檢校之前要對儀器進(jìn)行一般性檢查，包括各種制動、微動螺旋和望遠(yuǎn)鏡運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活、望遠(yuǎn)鏡視場是否有灰塵、度盤分劃線是否清晰、各種配套附件是否齊全等[3]。瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)要消除十字絲視差，仔細(xì)聽取記錄員的回報(bào)，記錄員要隨時(shí)記錄檢核，如果數(shù)字記錄錯(cuò)誤需劃掉將正確的標(biāo)注在右上方，不得直接擦掉出現(xiàn)草稿痕跡。測角過程中各種螺旋不能擰的過緊或過松，微動螺旋不能使用過頭。

（三）全站儀

全站儀是一種集輸出和存儲于一體的先進(jìn)電子測量儀器，具有測距長、測角快、精度高、整平快、歸零方便等優(yōu)點(diǎn)。全站儀是經(jīng)緯儀與測距儀的集成，使用程序包括整置、調(diào)焦、照準(zhǔn)、對度盤等，操作方法原則上和經(jīng)緯儀相同，但全站儀的整置速度要快于經(jīng)緯儀，而且度盤歸零更加方便，測距更加準(zhǔn)確可靠。

全站儀的故障同樣與機(jī)械制造、使用、搬運(yùn)等有關(guān)，由于全站儀是一種高精密的電子儀器，在使用過程中需要經(jīng)常開關(guān)機(jī)，加之井下環(huán)境比較潮濕，地面溫差大，容易使出現(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象[4]。全站儀一旦出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，可以重啟或取下電池重新安裝，或者打開儀器箱加快儀器散熱，當(dāng)儀器溫度與井下作業(yè)溫度接近時(shí)再開始測量作業(yè)。全站儀儀器的精密性要求使用過程需嚴(yán)格按照說明書操作，為延長電池使用壽命，需按照說明書指示充電，并在測量使用前將電池充滿，為避免電池容量不夠可以準(zhǔn)備一塊備用電池[5]。測量人員要養(yǎng)成隨時(shí)關(guān)閉電源的良好習(xí)慣，并在搬運(yùn)儀器之前關(guān)閉電源，以免造成電源浪費(fèi)或因誤觸等造成數(shù)據(jù)損壞。

儀器使用完畢后存放之前要將電池取出，將儀器和儀器箱放置在通風(fēng)干燥的地方。

二、井下測量的其他常見問題及解決方法

除測量儀器故障外，井下測量還會出現(xiàn)一些其他常見的問題：（1）準(zhǔn)備工作不充分。如果在新開巷道開口設(shè)定之前沒有實(shí)地考察現(xiàn)場就可能造成測量點(diǎn)與實(shí)際不符的問題，即之前設(shè)定的測量點(diǎn)已被破壞或巷道發(fā)生變形使原有的測量點(diǎn)失去作用。因此，在巷道測量時(shí)尤其是條件特殊的老巷道開口之前，首選要實(shí)地考察了解現(xiàn)場，觀察巷道是否變形并及時(shí)排除影響測量的導(dǎo)線點(diǎn)。（2）裝備準(zhǔn)備不充分。雖然上文提到的測量儀器集多種功能于一體，能夠大大簡化作業(yè)量，但是實(shí)際工作中仍然需要準(zhǔn)備一些必備配件，如記錄筆、垂球等，為此，在下井作業(yè)之前要徹底清點(diǎn)工具，并根據(jù)測量要求不同攜帶不同的工具，如工字鋼支護(hù)巷道測量需要準(zhǔn)備鋼鋸，只有配套工具準(zhǔn)備到位才能避免因小失大。（3）記錄數(shù)據(jù)不完整。井下測量時(shí)作業(yè)人員受到周圍環(huán)境影響極易出現(xiàn)焦躁心理，導(dǎo)致記錄不細(xì)心，收集資料不全，進(jìn)而影響后續(xù)工作的進(jìn)行，這就需要作業(yè)人員時(shí)刻保持高度的敬業(yè)精神和責(zé)任心，在井下測量時(shí)保持良好的心態(tài)，認(rèn)真對待每一次測量作業(yè)，細(xì)致認(rèn)真的完成測量工作，將所有測量數(shù)據(jù)記錄齊全。

結(jié)語

當(dāng)今社會是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的黃金時(shí)代，礦井測量儀器無論是在測量方法、作業(yè)手段還是成果形式上都在發(fā)生著翻天覆地的變化。隨著水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等外爺測量儀器的應(yīng)用和各種制圖軟件的發(fā)展創(chuàng)新，礦井地下測量逐漸實(shí)現(xiàn)了電子化和自動化，從而實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)體系。在這樣的背景下，地測公司不斷引進(jìn)各種先進(jìn)設(shè)備，并建立了內(nèi)外作業(yè)間數(shù)據(jù)，借助各種先進(jìn)技術(shù)完成井下測量工作，使礦山測量得到持續(xù)健康發(fā)展。我們有理由相信，在神東礦區(qū)不斷壯大的今天，煤礦井下測量工作者必將努力承擔(dān)起各項(xiàng)工程的測量工作，為神東礦區(qū)的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。

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