煤礦工程井下測量技術(shù)的應(yīng)用研究

羅運來

【摘 要】測量工作是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的一項非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，也是煤礦企業(yè)必不可少的重要組成部分，隨著現(xiàn)代化礦井建設(shè)的加快以及生產(chǎn)的需要，越來越先進的測量技術(shù)正在逐步取代落后的測量工作，這就要求我們精確測量，保證礦產(chǎn)資源的合理利用與開發(fā)，保證煤礦安全、高效生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】煤礦工程；井下測量

1.概述

礦山測量工作是指導(dǎo)和監(jiān)督安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是礦山的生產(chǎn)建設(shè)過程中所實現(xiàn)安全生產(chǎn)重要的一個環(huán)節(jié)、一項重要而且嚴謹?shù)募夹g(shù)性工作，也是煤礦搞好實現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)的管理重要的手段。為采礦一線服務(wù)及平衡生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，工程建設(shè)項目增加，內(nèi)容日趨復(fù)雜，其對測量工作的要求也越來越高。因此，礦山測量是礦山基建和生產(chǎn)過程中必不可少的一項技術(shù)基礎(chǔ)工作。包括礦井聯(lián)系測量、井下控制測量、井巷施工測量、井巷貫通測量、礦區(qū)路線測量等。煤礦井下工程測量是任何一點的錯誤都有可能對煤礦的生產(chǎn)造成一些嚴重的后果，但是在測量的過程當中難免會犯一些的失誤，因此測量人員都應(yīng)該養(yǎng)成一種認真細致的良好習(xí)慣，盡可能地減少由于自己的失誤進而造成的錯誤給生產(chǎn)帶來一些不良后果。

2.煤礦測量的主要任務(wù)

測量工作的主要任務(wù)是：建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)和測繪1∶500～1∶5000的地形圖和礦圖，為煤礦各項測量工作提供起算數(shù)據(jù)；進行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗收測量；測繪和編制各種采掘工程圖及礦體幾何圖；進行巖層與地表移動的觀測及研究；為留設(shè)保護礦柱和安全開采提供資料；參加采礦計劃的編制，并對資源利用及生產(chǎn)情況進行檢查和監(jiān)督。利用測繪資料，解決煤礦生產(chǎn)、建設(shè)和改造中提出的各種測繪問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護提供有關(guān)的測繪資料；此外，在礦山開采階段還有許多復(fù)雜的技術(shù)問題需要礦山測量來解決。如主巷道的定向與測量，掘進時中、腰線的給定，井下巷道貫通，轉(zhuǎn)彎巷道設(shè)置、斜洞布設(shè)，井下場地開拓，回采定水平，礦量計算，井上下對照等等，處處都離不測繪。

3.井下測量工作的實施方法

煤礦井下工程在規(guī)劃、設(shè)計、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進行的測量工作，包括主要運輸巷、石門、絞車房、變電所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程測量。在進行井下工程測量時，導(dǎo)線點最好選擇在較為穩(wěn)定的頂板較好，要釘?shù)睦喂桃恍榱瞬蛔尪c因震動等因素產(chǎn)生位移，提高測量點的精確性，定好點后最好用水泥黏糊好。這樣可以避免由于測量點的錯位給測量工作造成不必要的影響。

3.1 定向放樣與貫通測量

貫通測量與定向放樣 井下的定向放樣主要是根據(jù)導(dǎo)線測量點和施工中線進行的。應(yīng)該先根據(jù)施工中線以及導(dǎo)線測量點放樣后，安裝激光指向儀，利用激光指向儀發(fā)出光線控制巷道坡度與巷道中心；然后布置炮眼并進行鉆爆，或者用掘進的機械進行開挖。兩巷道貫通之后，施工的中線就可以對接在一起，與此同時應(yīng)該要測算出來巷道的縱向以及橫向的誤差，并且進行相應(yīng)的整改。在放樣的精度要求比較高的時候，在調(diào)整貫通誤差之前，應(yīng)該先進行1-3次閉合測量。在可以調(diào)整的范圍之內(nèi)，所有的放樣工作中，都必須以平差以后的高程和坐標作為調(diào)整施工的放線和中線的依據(jù)。

待井下工程襯砌以后，要進行斷面的凈空、核實、測量。對于煤礦井下庫房以及硐室等還要進行一些實際的庫容測算。當煤礦井下的工程竣工以后，要測制竣工圖以及記錄重要的測量數(shù)據(jù)，在經(jīng)營管理的階段還應(yīng)該進行煤礦井下工程的設(shè)備擴建、改建、維修、安裝等各種測量工作。

在煤礦生產(chǎn)中礦井測量有著比較重要作用，貫通質(zhì)量直接影響礦井安全生產(chǎn)與礦井效益。因此要保證測量的精度，要開發(fā)相應(yīng)的煤礦測量的信息管理系統(tǒng)，能夠及時處理礦井測量資料，合理平差，減少計算誤差。開發(fā)的系統(tǒng)要對建立的數(shù)據(jù)庫具有相當?shù)墓芾砉δ?，方便我們進行資料查詢，為CAD微機繪圖打下基礎(chǔ)；將復(fù)雜的測量資料通過內(nèi)業(yè)處理轉(zhuǎn)化為可視化、簡單化的微機操作；提高礦井安全管理，實現(xiàn)礦井導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)管理和使用，為礦井的安全生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

3.2 控制測量與高程聯(lián)系測量

在施工階段，應(yīng)配合施工方法和施工步驟，進行施工控制測量及建（構(gòu)）筑物的定線放樣測量，來保證井下工程按照既定的設(shè)計正確進行施工。井下工程施工控制測量分為井下控制和地面控制兩部分，最后并將兩部分聯(lián)合測量，形成坐標和高程系統(tǒng)統(tǒng)一的控制網(wǎng)。如果是斜井施工，則還要進行在井上和井下的平面和高程聯(lián)系測量。平面聯(lián)系測量是通過井筒進行聯(lián)系三角形測量，將地面近井控制點平面坐標和方向傳到到井下的平面控制點上，作為井下導(dǎo)線的起始坐標點和起算方向。近年來全站儀定向的方法已逐步代替上述基本的幾何聯(lián)系測量。高程聯(lián)系測量，目前采用電磁波測距儀測深的方法。地面控制測量和井下控制測量所用儀器、工具，應(yīng)定期進行檢定、校正，防止偏差過大。

地面平面控制一般采用導(dǎo)線、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或GPS網(wǎng)。高程控制一般采用水準網(wǎng)或電磁波測距三角高程控制網(wǎng)。井下控制測量從各井口或巷口引進，隨巷道掘進而逐步延伸。井下控制網(wǎng)的形狀和測量方法，隨巷道的具體情況的不同而不同。平面控制一般多采用狹長的導(dǎo)線網(wǎng)。在井下導(dǎo)線中，采用能夠保證設(shè)計精度的全站儀，加測一邊或數(shù)邊的方位角，可減少橫向貫通誤差的積累。小型井下工程常采用中線控制。高程控制一般采用水準測量或三角高程測距儀測高程。井下所設(shè)的控制點比較容易偏移原來的位置，在使用前應(yīng)進行檢測。 3.3 繪圖比例

在井下工程規(guī)劃設(shè)計、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所在的井下深度的不同，需要使用已有的不同比例的比例尺地形圖，或測繪專用的地形圖。地形圖測繪范圍，除了需要滿足主體工程以及附屬工程的設(shè)計需要外，還應(yīng)考慮在地下巖體掘空后，地面沉陷、地下水滲入或者巖體移動的可能影響范圍。測圖比例尺，對于大型地下工程，比例為1：500～1：10000；1：200～1：2000。對于小型地下工程，初步設(shè)計和施工設(shè)計用圖常一次測繪，比例尺采用1：500～1：2000。而且，還要測繪必要的縱斷面圖、橫斷面圖和地質(zhì)剖面圖等。

4.結(jié)束語

近年來，由于礦井的生產(chǎn)線逐年擴大，礦井采掘數(shù)量逐年增多，為了及加強安全管理，提高生產(chǎn)效率，必須加強現(xiàn)場管理，及時在巷道用全站儀儀等進行導(dǎo)線測量，標定巷道中腰線，上山切眼必須實測到頭。在開拓巷道中，必須安裝激光指向儀，以保證工程質(zhì)量，滿足礦井的生產(chǎn)需要。另外，煤礦地質(zhì)測量資料是比較活躍、動態(tài)變化的并且與空間位置密切相關(guān)，往往具有一定的不確定性，這都將對煤礦的安全生產(chǎn)和煤礦生產(chǎn)能力產(chǎn)生非常重要的影響。因此，我們要認真做好工作面的測量工作為是安全生產(chǎn)打好基礎(chǔ)，通過測量數(shù)據(jù)，查找問題癥結(jié)，及時繪圖，從而為采掘開拓部署提供準確的測量資料。