探討礦山測(cè)量在趙固二礦的應(yīng)用分析

邵剛

摘 要：貫通測(cè)量是礦山測(cè)量工作中的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)礦山的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，所以貫通測(cè)量在礦山生產(chǎn)建設(shè)中的地位不容忽視。本文以趙固二礦采區(qū)軌道上山貫通測(cè)量為例，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)分析、總結(jié)，能夠得到保障井巷貫通精度的一些措施和注意事項(xiàng)，為以后的高精度貫通測(cè)量提供了非常有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：礦山測(cè)量；貫通測(cè)量；測(cè)量精度；趙固二礦

引言

在整個(gè)礦山測(cè)量工作過程中，最重要的就是貫通測(cè)量，能否實(shí)現(xiàn)井巷貫通是衡量測(cè)繪工作質(zhì)量的重要標(biāo)志。文章通過總結(jié)在趙固二礦采區(qū)軌道上山貫通測(cè)量工作中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行精度分析，介紹了保障井巷貫通精度的措施和注意事項(xiàng)，為以后的高精度貫通測(cè)量提供了非常有益的借鑒。

1.測(cè)量概況

1.1井下導(dǎo)線測(cè)量

井下導(dǎo)線測(cè)量按《煤礦測(cè)量規(guī)程》關(guān)于7″導(dǎo)線的規(guī)定施測(cè)，測(cè)角采用測(cè)回法進(jìn)行測(cè)量。測(cè)距時(shí)采用全站儀測(cè)定，和測(cè)角同步進(jìn)行，每條邊的測(cè)回?cái)?shù)不得小于兩個(gè)。采用單向觀測(cè)或往返（或不同時(shí)間）觀測(cè)時(shí)，其限差為：一測(cè)回讀數(shù)較差不大于10mm，單程測(cè)回間較差不大于15mm；往返（或不同時(shí)間）觀測(cè)同一邊長(zhǎng)時(shí)，化算為水平距離（經(jīng)氣象和傾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。在邊長(zhǎng)小于15m或傾角在15°以上的傾斜巷道中丈量邊長(zhǎng)時(shí)，往返水平邊長(zhǎng)的允許互差可適當(dāng)放寬，但不得大于邊長(zhǎng)的1/4000。

1.2井下高程測(cè)量

平巷中采用國(guó)產(chǎn)S3型水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，分段獨(dú)立進(jìn)行往返觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)要求前后視距大致相等，視線長(zhǎng)度一般在25～65m之間，采用3m水準(zhǔn)尺，每段往返水準(zhǔn)測(cè)量的允許閉合差不應(yīng)大于±50mm，取其平均值作為最后計(jì)算結(jié)果；斜巷采用三角高程測(cè)量方法，與導(dǎo)線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行。三角高程測(cè)量要往返進(jìn)行。相鄰兩點(diǎn)往返測(cè)高差的互差不應(yīng)大于10mm+0.3mm×τ（τ為導(dǎo)線水平邊長(zhǎng)，以m為單位）；三角高程導(dǎo)線的高程閉合差不應(yīng)大于±100mm（L為導(dǎo)線長(zhǎng)度，以km為單位）。當(dāng)高差的互差符合要求后，應(yīng)取往返測(cè)高差的平均值作為一次測(cè)量結(jié)果。

2.貫通精度

根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定，此次貫通為同一礦井內(nèi)貫通巷道，要求兩中線之間偏差不得大于0.3m，兩腰線之間偏差不得大于0.2m。根據(jù)所采用的測(cè)量?jī)x器測(cè)角中誤差mβ=7″，測(cè)距儀測(cè)邊平均中誤差m1=±（2+2*ppm*D）mm，三角高程路線的中誤差，計(jì)算獲得理論上的水平方向誤差為，豎直方向上的誤差為。

2.1角度閉合差

此貫通閉合導(dǎo)線共44站，按閉合導(dǎo)線公式如下：計(jì)算結(jié)果：貫通fβ實(shí)圍內(nèi)。

2.2導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差

《規(guī)程》規(guī)定，7秒級(jí)光電導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不低于1/8000；此導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差達(dá)到1/25000。該貫通閉合導(dǎo)線邊長(zhǎng)丈量精度優(yōu)良。

3.技術(shù)結(jié)論

3.1貫通測(cè)量精度分析

本次貫通測(cè)量是按7″級(jí)導(dǎo)線施測(cè)的，從兩次水平角值的統(tǒng)計(jì)來看，中誤差較大的水平角均出現(xiàn)在邊長(zhǎng)小于30m和長(zhǎng)短邊或斜巷所構(gòu)成的水平角中，而這些較大的測(cè)角誤差將直接影響整個(gè)導(dǎo)線網(wǎng)的精度和貫通的精度。其出現(xiàn)的原因應(yīng)有三個(gè)方面：一是由于邊長(zhǎng)短，儀器的對(duì)中誤差和前后視測(cè)點(diǎn)的擺動(dòng)對(duì)角度的影響十分明顯；二是由于前、后視邊的邊長(zhǎng)距離相差過大，一邊距離短的有測(cè)點(diǎn)擺動(dòng)的影響，另一邊距離長(zhǎng)需要調(diào)焦引起焦距的變動(dòng)；三是一邊是平巷，另一邊是斜巷有儀器豎軸傾斜的影響。要提高這類水平角的觀測(cè)精度，就要盡可能地提高儀器的對(duì)中精度，減小前、后視測(cè)點(diǎn)的擺動(dòng)，增加觀測(cè)次數(shù)。貫通后的高程閉合差為0mm，說明水準(zhǔn)測(cè)量與三角高程測(cè)量的方案、方法是完全正確可行的，就其閉合差來分析，閉合線路3823m，且通過一條430多米斜巷的三角高程測(cè)量閉合差為0mm，反映出在水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量中系統(tǒng)誤差的影響不大。某些測(cè)段我們采用全站儀進(jìn)行三角高程測(cè)量，對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量的高程進(jìn)行二次檢核，水準(zhǔn)測(cè)量與全站儀三角高程測(cè)量的互差在±7mm～±15mm之間，均達(dá)到井下高程測(cè)量的精度要求。由此看來在今后的測(cè)量中，可將井下全站儀三角高程代替一般的水準(zhǔn)測(cè)量或用于高程復(fù)測(cè)檢核，以減少高程測(cè)量的次數(shù)和時(shí)間，同時(shí)也能保證施測(cè)的正確性和精度。

綜上所述可以看出，井下由于受井巷和自然環(huán)境條件的限制，控制導(dǎo)線的布網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)到理想的要求，而受影響最大的就是導(dǎo)線網(wǎng)中的水平角，所以井下測(cè)量角度誤差對(duì)貫通水平重要方向的影響是最主要的。

3.2測(cè)量中需要注意事項(xiàng)

3.2.1重視貫通測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

一是對(duì)井巷工程設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面檢核，重點(diǎn)是與貫通有關(guān)的工程設(shè)計(jì)圖紙，檢查其方位角和高程是否正確、是否閉合，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修正；二是參照生產(chǎn)科的掘進(jìn)計(jì)劃，選擇合適的貫穿點(diǎn)，編制貫通測(cè)量設(shè)計(jì)說明書，并進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì)；三是除繪制貫通施工進(jìn)度圖外，還需繪制貫通測(cè)量放線設(shè)計(jì)圖，將井巷施工參數(shù)、測(cè)量設(shè)計(jì)、實(shí)測(cè)的控制點(diǎn)反映到貫通測(cè)量放線設(shè)計(jì)圖上，可以很直接地了解到施工的進(jìn)度、設(shè)計(jì)的修改、控制點(diǎn)的破壞、施工放線等情況，便于全面掌控貫通工程情況；四是嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量?jī)x器定期檢校制度，減小儀器的系統(tǒng)誤差對(duì)貫通測(cè)量的影響。

3.2.2嚴(yán)格按照《煤礦測(cè)量規(guī)程》實(shí)施，對(duì)內(nèi)、外業(yè)工作做到嚴(yán)細(xì)務(wù)實(shí)

一是貫通測(cè)量的大部分工作為標(biāo)定工作，其重點(diǎn)是中腰線的標(biāo)定；中腰線標(biāo)定要認(rèn)真、仔細(xì)、準(zhǔn)確、及時(shí)，標(biāo)定前后要有檢核；中腰線被破壞時(shí)要及時(shí)恢復(fù)，嚴(yán)格按《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定及時(shí)延伸中腰線，并隨時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)校正；二是嚴(yán)格按《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定及時(shí)延伸導(dǎo)線，各級(jí)導(dǎo)線的限差必須符合要求。布置導(dǎo)線時(shí)除要滿足《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定外，還應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖，盡量在各主要聯(lián)絡(luò)巷、甩道處附近布置導(dǎo)線點(diǎn)，方便今后聯(lián)絡(luò)巷、甩道的中腰線標(biāo)定及導(dǎo)線的延伸。用全站儀施測(cè)導(dǎo)線時(shí)，水平角的觀測(cè)前后視不要看貼板，直接掛線觀測(cè)，減小由貼板對(duì)中誤差對(duì)測(cè)角的影響，同時(shí)采取擋風(fēng)措施，減小目標(biāo)擺動(dòng)對(duì)測(cè)角的影響。在空氣潮濕、霧氣大的地段進(jìn)行光電測(cè)距時(shí)，導(dǎo)線點(diǎn)不宜布置過長(zhǎng)，要使用鋼尺進(jìn)行檢查；三是加強(qiáng)原始記錄工作。測(cè)量工作的開展主要來源于外業(yè)原始資料的收集，而外業(yè)資料的收集全部反應(yīng)在原始記錄上，因此原始記錄必須真實(shí)、清晰、完整反映現(xiàn)場(chǎng)情況，便于室內(nèi)檢查計(jì)算工作的順利開展，避免因原始資料不全或不實(shí)，檢查無從進(jìn)行，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，給生產(chǎn)建設(shè)造成不必要的損失；四是堅(jiān)持必要的審批、審核、復(fù)算、復(fù)測(cè)制度。

3.2.3盡可能采用先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器和計(jì)算檢核手段

本次貫通采用2″級(jí)全站儀尼康2c進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，既復(fù)測(cè)了導(dǎo)線又檢核了高程，確保了貫通的順利實(shí)現(xiàn)；在井巷施工中采用了激光指向儀，減少了放線測(cè)量占用工程施工的時(shí)間和測(cè)量工作量，提高了工程質(zhì)量；數(shù)據(jù)處理上除了人工對(duì)算外，還利用Excel電子表格計(jì)算功能編制專門的導(dǎo)線計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，利用AUTOCAD制圖軟件進(jìn)行各類測(cè)量圖紙的制作和數(shù)據(jù)檢查，使得實(shí)測(cè)資料的處理無論是在計(jì)算的速度、資料的準(zhǔn)確可靠性，或是在資料的規(guī)范化方面都有很大的提高。

4.結(jié)語

從這次貫通的結(jié)果可以看出，雖然工程比較復(fù)雜，貫通距離較長(zhǎng)，但實(shí)際貫通偏差都較小，這一結(jié)果除了運(yùn)用精密的測(cè)量?jī)x器和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理手段外，其中更重要的一條就是嚴(yán)格組織管理，不折不扣地執(zhí)行測(cè)量技術(shù)管理制度和《煤礦測(cè)量規(guī)程》，堅(jiān)持必要的測(cè)量檢核、復(fù)測(cè)、復(fù)算工作，以確保貫通的順利實(shí)現(xiàn)。

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