談礦井聯(lián)系測(cè)量中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

房振　尚衍峰

【摘 要】本文介紹了在礦井聯(lián)系測(cè)量中，容易出現(xiàn)的幾個(gè)問題發(fā)表自己的幾點(diǎn)觀點(diǎn)，為今后進(jìn)行礦井聯(lián)系測(cè)量總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高礦井聯(lián)系測(cè)量的精度和質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】近井點(diǎn)；聯(lián)系測(cè)量；陀螺定向

0 概述

礦井聯(lián)系測(cè)量是礦井建設(shè)時(shí)期極其重要的測(cè)量工作，為了保證礦井主、副、風(fēng)井安全施工和井下巷道順利貫通，并確保井下與地面平面及高程系統(tǒng)的一致性，需對(duì)礦井主、副、風(fēng)井進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量（包括導(dǎo)入高程和傳遞坐標(biāo)），在每個(gè)立井井下建立陀螺定向邊和高程。為有利提高測(cè)量精度和效率，本文介紹了立井聯(lián)系測(cè)量時(shí)容易忽視并影響精度的幾個(gè)問題，供同行參考。

1 平面聯(lián)系測(cè)量

根據(jù)對(duì)礦井已有測(cè)量資料調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)勘查，測(cè)區(qū)附近現(xiàn)有E級(jí)GPS點(diǎn)3點(diǎn)，分別為B013、B014、GP29。中科煤工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院在工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)布設(shè)了4個(gè)E級(jí)GPS點(diǎn)YG01、YG02、YG03、YG04，原有近井點(diǎn)6個(gè)，J2已遭到破壞，J1位置不方便使用，以上各點(diǎn)均為1954年北京坐標(biāo)系，3°帶，中央子午線108°，高程系統(tǒng)采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

通過對(duì)現(xiàn)有測(cè)量資料的認(rèn)真分析，本次對(duì)J1、J2進(jìn)行重新布設(shè)，并同時(shí)校核J3～J6四個(gè)近井點(diǎn)。近井點(diǎn)布設(shè)和校核應(yīng)采用兩種不同方法進(jìn)行，在E級(jí)GPS、全站儀、航測(cè)三種方法中，本次使用3個(gè)E級(jí)GPS點(diǎn)B013、B014、GP29的平面坐標(biāo)作為近井點(diǎn)平面坐標(biāo)的起算點(diǎn)使用，使用2個(gè)E級(jí)GPS點(diǎn)YG03、YG04高程坐標(biāo)作為近井點(diǎn)高程起算點(diǎn)使用。施測(cè)前應(yīng)先對(duì)起算點(diǎn)相對(duì)精度進(jìn)行檢查，確定各點(diǎn)相對(duì)精度符合要求后方可使用，否則需聯(lián)測(cè)其它高等級(jí)點(diǎn)，直至精度達(dá)到要求為止，我們采用了航測(cè)作為校核。

2 井筒投點(diǎn)、導(dǎo)入標(biāo)高程序

為了將礦區(qū)近井點(diǎn)的平面坐標(biāo)與高程傳到井下，須在井口埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，按5″級(jí)導(dǎo)線要求實(shí)測(cè)，高程用水準(zhǔn)儀按四等要求施測(cè)。

采用1000米的鋼尺進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量時(shí)鑒定后方可使用，井筒投點(diǎn)鋼絲要用直徑為1.0mm，所有儀器都必須經(jīng)過鑒定后方可使用。長(zhǎng)鋼尺需要注意的問題。

2.1 長(zhǎng)鋼尺溫度改正

導(dǎo)入高程時(shí)用溫度計(jì)分別測(cè)定井上、下的溫度，取其平均值計(jì)算鋼尺的溫度改正數(shù)。井上溫度的測(cè)定應(yīng)將溫度計(jì)放到井筒內(nèi)測(cè)量，而不應(yīng)放在地表上測(cè)量。對(duì)于立井導(dǎo)入高程而言，溫度會(huì)隨著井筒深度的增加而逐漸升高或降低，采用這種方法計(jì)算鋼尺的溫度改正，是完全可以的，精度能夠滿足要求。值得注意的是，當(dāng)采用凍結(jié)法施工且凍結(jié)段未完全解凍時(shí)導(dǎo)入高程，凍結(jié)段溫度與非凍結(jié)段溫度相差十幾度甚至二十幾度，此時(shí)采用井上、下的平均溫度計(jì)算溫度改正數(shù)，誤差就會(huì)較大?？梢圆捎梅侄斡?jì)算的方法，即把井筒劃分幾段，用溫度計(jì)分別量取溫度，改正數(shù)分別計(jì)算，能夠顯著提高測(cè)量精度。

2.2 長(zhǎng)鋼尺比長(zhǎng)改正

長(zhǎng)鋼尺的比長(zhǎng)改正根據(jù)檢定時(shí)的比長(zhǎng)改正數(shù)計(jì)算，值得注意的是，鋼尺在每次用過后，由于下掛重鉈的重力以及鋼尺本身的重量，會(huì)使鋼尺受拉，用過以后并不能完全回到原來的狀態(tài)，比長(zhǎng)改正數(shù)有所增大，且呈線性分布，即長(zhǎng)鋼尺由外向內(nèi)比長(zhǎng)改正數(shù)逐漸增大，特別是新鋼尺，每用過一次，其比長(zhǎng)改正數(shù)都會(huì)有顯著變化。這次使用的1000M比長(zhǎng)鋼尺（哈爾濱產(chǎn)鼓測(cè)牌），初始檢定總的尺長(zhǎng)改正數(shù)+118mm，使用5次以后，再次檢定時(shí)總的尺長(zhǎng)改正數(shù)為+335mm，用長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)入高程時(shí)，廣大測(cè)量人員應(yīng)重視長(zhǎng)鋼尺的比長(zhǎng)改正，絕對(duì)不能因?yàn)樾落摮哞b定了，以后就一直用，不再進(jìn)行鑒定。甚至有的單位新鋼尺買來后根本不做鑒定，直接使用，時(shí)間一長(zhǎng)，極易引起測(cè)量的重大事故，造成不必要的損失。

3 陀螺定向

本次陀螺定向工作執(zhí)行“2-2-2”的測(cè)量程序，即下井前在地面已知邊上采用兩測(cè)回測(cè)量陀螺方位角，在井下定向邊上采用兩測(cè)回測(cè)量陀螺方位角，上井后再用兩測(cè)回測(cè)量陀螺方位角，其中下井前和上井后測(cè)量的陀螺方位角是用來求陀螺儀的常數(shù)。

3.1 鋼絲自由懸掛的檢查

為了避開井壁附近的風(fēng)筒、水管、穩(wěn)繩等，下放鋼絲一般都在罐籠中下放，罐籠禁止運(yùn)行。采用信號(hào)圈法檢查，該方法有一定的弊端，鋼絲在井筒底部與遮擋井筒淋水的棚子有接觸，信號(hào)圈順著800多米的鋼絲下滑，速度較快，由于慣性作用再加上鋼絲的擺動(dòng)，信號(hào)圈會(huì)順利通過抗線處到達(dá)井底，根本起不到檢查的作用。由于井筒存在淋水，馬頭門位置又較高，測(cè)量人員很難看到鋼絲的抗線，會(huì)誤認(rèn)為鋼絲是自由懸掛的，給測(cè)量帶來粗差。為避免該問題，可在井上、下觀測(cè)結(jié)束后，將地面下放鋼絲的絞車挪動(dòng)一定的距離（100米左右即可），再測(cè)一測(cè)回作為檢核，現(xiàn)場(chǎng)概略計(jì)算出地面、井下的鋼絲移動(dòng)量，如相差很小，說明兩次鋼絲是自由懸掛的，如相差較大，則說明兩次鋼絲至少有一次存在抗線現(xiàn)象，應(yīng)將地面絞車再移動(dòng)一定的距離，觀測(cè)后再進(jìn)行比較，直至有兩次符合要求為止。

3.2 在井口測(cè)量作業(yè)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）在進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量前要組織測(cè)量人員進(jìn)行技術(shù)交底；

（2）對(duì)定向鋼絲必須進(jìn)行仔細(xì)檢查，提放鋼絲時(shí)，應(yīng)事先通知井下人員，井下人員撤出井筒后才能開始提放鋼絲；

（3）錘球未到井底或地面時(shí)，井下人員嚴(yán)禁進(jìn)入井筒；

（4）下放鋼絲時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時(shí)快時(shí)慢和猛停，這樣最容易使鋼絲折斷；

（5）井上、下要有專人負(fù)責(zé)聯(lián)系，自始至終，地面井口不能離人。

3.3 陀螺儀定向時(shí)應(yīng)注意的問題：

（1）陀螺定向邊要埋成永久邊；

（2）地面測(cè)定儀器常數(shù)選用礦區(qū)最高等級(jí)已知邊上進(jìn)行；

（3）井下陀螺定向邊測(cè)量時(shí)，要求停止定向邊巷道車輛運(yùn)行，以免損壞儀器；

（4）為了保證測(cè)量精度，陀螺定向邊必須使用不同儀器獨(dú)立進(jìn)行兩次觀測(cè)，或同一臺(tái)陀螺儀觀測(cè)必須采用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天法分別進(jìn)行一次，作為陀螺定向的校核。

4 點(diǎn)位保護(hù)

礦井聯(lián)系測(cè)量是礦井建設(shè)時(shí)期和生產(chǎn)時(shí)期重要的測(cè)量依據(jù)，關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)，因此對(duì)點(diǎn)位的保護(hù)意義重大。

點(diǎn)位保護(hù)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）礦井近井點(diǎn)埋設(shè)在便于觀測(cè)和能夠長(zhǎng)期保存的地點(diǎn)；

（2）近井點(diǎn)標(biāo)志要采用金屬預(yù)制標(biāo)志，預(yù)制標(biāo)石或水泥現(xiàn)場(chǎng)澆灌；

（3）近井點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)不得少于3個(gè)，近井點(diǎn)的后視方向數(shù)不得少于2個(gè)，高程基點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)不少于2個(gè)；

（4）井下定向基點(diǎn)至少埋設(shè)四個(gè)，高程基點(diǎn)至少埋設(shè)三個(gè)，點(diǎn)的標(biāo)志應(yīng)采用金屬預(yù)制標(biāo)志埋設(shè)穩(wěn)妥；

（5）礦井井上、下永久性測(cè)量標(biāo)志，實(shí)施掛牌管理，標(biāo)志牌應(yīng)標(biāo)明本點(diǎn)和鄰近點(diǎn)的點(diǎn)名等信息，并用紅漆標(biāo)出。

5 結(jié)語

通過豎井聯(lián)系測(cè)量使地面上的各種建筑物、交通運(yùn)輸線路、水體與井下采礦巷道、采場(chǎng)之間建立起準(zhǔn)確的空間相對(duì)位置關(guān)系，以便以安全、有效地進(jìn)行下采礦作業(yè)，又對(duì)地面上的各種建筑設(shè)施進(jìn)行必要的保護(hù)。準(zhǔn)確地界定相鄰礦井之問的范圍和相互關(guān)系，正確地留設(shè)保護(hù)煤柱，以避免相鄰礦山發(fā)生作業(yè)干擾，甚至發(fā)生透水或瓦斯涌出等嚴(yán)重事故，解決各種工程建設(shè)和施工的需要。因此，礦山聯(lián)系測(cè)量能夠保證礦井安全順利貫通，在礦山開采過程中起著非常重要的作用，它也是減少礦山開采安全事故的有力保證。一句話沒用豎井聯(lián)系測(cè)量就沒有礦山正常穩(wěn)定的運(yùn)行，就沒有社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張國(guó)良，編.陀螺經(jīng)緯儀定向[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，1988.

[2]中華人民共和國(guó)能源部制定.煤礦測(cè)量規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1989.

[3]張國(guó)良，主編.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[4]煤礦測(cè)量手冊(cè)修訂本[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1990.

[責(zé)任編輯：湯靜]