井下巷道貫通測(cè)量的實(shí)踐分析

羅少鵬

摘 要：井巷貫通測(cè)量對(duì)技術(shù)人員的技術(shù)水平要求極高，其提供的數(shù)據(jù)是巷道貫通的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)。文章對(duì)我國(guó)在井下巷道作業(yè)中遇到的一些實(shí)際問題進(jìn)行了分析與探討，提出了有效的方法與合理的測(cè)量方案。

關(guān)鍵詞：井巷道貫通；測(cè)量；精準(zhǔn)數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TD175+.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）28-0160-02

井巷測(cè)量是礦山工程的重要組成部分，是確保井下各連接點(diǎn)貫通的主要手段，通過測(cè)量可保證誤差降低在最小范圍，為礦井巷道的連續(xù)開拓提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從理論角度講，現(xiàn)有的任何測(cè)量設(shè)備均不可避免的存在或大或小的誤差，為進(jìn)一步降低設(shè)備誤差，唯有在實(shí)際測(cè)量之前，根據(jù)井下實(shí)際情況，做好誤差估算工作，以誤差估算數(shù)據(jù)制定貫通方案，為工程技術(shù)人員提供現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指導(dǎo)。

1 井下巷道貫通測(cè)量的工作意義

所謂巷道貫通是指在井下兩個(gè)或者多個(gè)相同或者相反的掘進(jìn)工作面分段進(jìn)行掘進(jìn)，并按照設(shè)計(jì)相關(guān)要求進(jìn)行對(duì)接。目前國(guó)內(nèi)外比較普遍的技術(shù)是巷道貫通技術(shù)。但是在巷道貫通中是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期目標(biāo)及測(cè)量精度是否精準(zhǔn)，對(duì)礦山工程的安全運(yùn)行與礦山經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)有較大的影響，因此，我們應(yīng)該不斷地對(duì)貫通的技術(shù)方案及方法進(jìn)行探索，以便保證井下貫通工作能夠順利開展，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 礦井貫通測(cè)量基本方法

井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通，兩井之間的巷道貫通和立井貫通。

一井內(nèi)巷道貫通：凡是由井下一條起算邊開始，能夠布設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩端的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。

兩井間的巷道貫通：兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道即兩端布設(shè)井下導(dǎo)線的貫通。為保證兩井之間巷道的正確貫通，兩井的測(cè)量數(shù)據(jù)必須統(tǒng)一，即采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。所以，這類貫通的特點(diǎn)是兩井都要進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量，并在兩井之間進(jìn)行地面測(cè)量和井下測(cè)量，因而積累的誤差一般較大，必須采用更精確的測(cè)量方法和更嚴(yán)格的檢查措施。

立井貫通：一般有從地面及井下相向開鑿的立井貫通和立井向深部延深時(shí)的貫通。

巷道貫通測(cè)量幾何要素。貫通都需求算出貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角、腰線的傾角（坡度）和貫通距離等，即：貫通測(cè)量幾何要素，標(biāo)定巷道中腰線所需的數(shù)據(jù)，求解方。

3 貫通測(cè)量的技術(shù)要求

研究原始資料的可靠性，數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確無誤。使用地面控制網(wǎng)資料時(shí)，一定對(duì)原網(wǎng)精度、控制網(wǎng)點(diǎn)位受到采動(dòng)影響情況了解清楚，進(jìn)行檢查測(cè)量。對(duì)于工程設(shè)計(jì)的資料，尤其是巷道的方位、坐標(biāo)、距離、高程、坡度等，要認(rèn)真檢核，對(duì)井底車場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)導(dǎo)線的閉合計(jì)算。

測(cè)量要有可靠的獨(dú)立檢核，要進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)算，防止出現(xiàn)誤差。重要的貫通工程在進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)，應(yīng)盡可能換人觀測(cè)和計(jì)算，換用測(cè)量?jī)x器和工具，復(fù)測(cè)合格后方可施工。

精度要求高的貫通，提高測(cè)量精度要有相應(yīng)措施。如對(duì)井下邊長(zhǎng)較短的測(cè)站，要設(shè)法提高儀器和規(guī)標(biāo)的對(duì)中精度，可采取防風(fēng)、光學(xué)對(duì)中等措施。斜巷中測(cè)角要注意儀器整平的精度，經(jīng)緯儀豎軸的傾斜改正。

對(duì)施測(cè)成果要及時(shí)進(jìn)行精度分析，并與原誤差預(yù)計(jì)的精度要求進(jìn)行對(duì)比，不能低于原精度要求。

貫通巷道掘進(jìn)過程中，要進(jìn)行測(cè)量和填圖。根據(jù)測(cè)量成果調(diào)整巷道掘進(jìn)的方向和坡度。如采用全斷面一次成巷施工，在貫通前的一段巷道內(nèi)可采用臨時(shí)支護(hù)。鋪設(shè)臨時(shí)簡(jiǎn)易軌道，以減少巷道貫通后的整修工作量。通過實(shí)際施測(cè)，發(fā)現(xiàn)在制定方案時(shí)未及的一些問題，遇到一些新情況，進(jìn)一步完善和充實(shí)頂定的方案。

4 巷道貫通測(cè)量方案與數(shù)據(jù)誤差分析

目前，我國(guó)礦山測(cè)量方法呈現(xiàn)多元化發(fā)展，主要有以下幾種：一是利用全球定位系統(tǒng)（GPS）進(jìn)行礦山井下測(cè)量。在測(cè)量過程中利用GPS的工作面原理簡(jiǎn)化作業(yè)流程，能夠加大程度降低井下工程人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，省時(shí)省力，從而有效提高了工作效率，同時(shí)極大程度的提高了測(cè)量精度。二是采用定量分析測(cè)量法，逐一測(cè)量施工單位中各個(gè)井，也稱為“單井定向測(cè)量法”。三是陀螺附和導(dǎo)線測(cè)量法，通過控制陀螺運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線長(zhǎng)度，來提高巷道貫通過程中測(cè)量數(shù)據(jù)的精度。

工程技術(shù)人員應(yīng)不斷學(xué)習(xí)貫通測(cè)量方面的新方法、新技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)。近幾年中，我國(guó)測(cè)量貫通工作取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，從原理分析到過程控制施工簡(jiǎn)單明了，可以運(yùn)用數(shù)學(xué)上的直角坐標(biāo)系進(jìn)行分析。即：井下巷道貫通作為直角坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)，以字母Y表示；選取水平方向與井下巷道貫通互相垂直的方向作為橫坐標(biāo)，用字母X 表示，與此同時(shí)在X 橫坐標(biāo)之上選取一點(diǎn)標(biāo)志為M，M 處作為井下巷道貫通測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)想之中會(huì)達(dá)到的誤差值。結(jié)合井下巷道貫通測(cè)量工作原理可以對(duì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差的主要原因，即導(dǎo)致出現(xiàn)M 值的原因進(jìn)行分析，總結(jié)為：（1）受地面控制因素的影響，施工人員在進(jìn)行地面測(cè)量工作時(shí)，因地表的不可回避因素導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)與理想之中的數(shù)據(jù)存在一定的差異，進(jìn)而導(dǎo)致誤差的出現(xiàn)。（2）井下巷道貫通測(cè)量工作實(shí)施中若采用陀螺附和導(dǎo)線測(cè)量法進(jìn)行作業(yè)，過程中因受導(dǎo)線長(zhǎng)度的影響而導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。（3）對(duì)井下巷道貫通測(cè)量采用豎井投點(diǎn)并定向的測(cè)量方案，因需控制投點(diǎn)與定向這兩個(gè)影響因素，我國(guó)礦上企業(yè)管理層目前仍未商討出切實(shí)可行的辦法用于杜絕測(cè)量工作中極易出現(xiàn)誤差的因素，因此，井下巷道貫通測(cè)量工作因豎井與投點(diǎn)與定向誤差而導(dǎo)致引發(fā)測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異的機(jī)率較高。

在巷道貫通測(cè)量中，地面控制測(cè)量誤差是最主要的項(xiàng)目，通常采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)地面控制測(cè)量進(jìn)行作業(yè)，根據(jù)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的運(yùn)作原理能使井下巷道貫通測(cè)量符合大型巷道貫通測(cè)量精準(zhǔn)度的相關(guān)要求，進(jìn)而降低數(shù)據(jù)誤差機(jī)率。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)特點(diǎn)能使地面靠近井點(diǎn)處的貫通測(cè)量數(shù)據(jù)與預(yù)想之中的數(shù)據(jù)存在較小的誤差，從而為降低井下巷道貫通測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差帶來了可能。在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的影響下，全面、及時(shí)的對(duì)尚未測(cè)量的井下巷道貫通的情況進(jìn)行監(jiān)控，為檢測(cè)人員對(duì)還未測(cè)量的各個(gè)礦井進(jìn)行勘察地質(zhì)提供數(shù)據(jù)，有利于檢測(cè)人正確做出判斷，為測(cè)量人員作業(yè)帶來依據(jù)。在測(cè)量工作實(shí)施中，測(cè)量人員利用科學(xué)技術(shù)規(guī)范的進(jìn)行作業(yè)，大大提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，間接地降低了礦山突發(fā)事故的發(fā)生機(jī)率，為減少人力、財(cái)力、物力的損失提供了保障。

無論是對(duì)于建筑施工、鐵路施工、道路施工，還是本文講述的礦山施工，工程的首要運(yùn)作前提應(yīng)是盡可能的降低項(xiàng)目中的誤差，不容忽視數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，回顧因數(shù)據(jù)誤差導(dǎo)致工程停工、返工的諸多施工事件，我國(guó)越來越重視對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量，所謂“細(xì)節(jié)決定一切”，往往是一個(gè)小數(shù)點(diǎn)就能決定工程的成敗。類比于會(huì)計(jì)人員的工作，對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度極高，核算中絕不能出現(xiàn)紕漏，因小數(shù)點(diǎn)或其他人為因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差往往是決定企業(yè)命脈的重要因素。因此，我國(guó)礦山企業(yè)在進(jìn)行礦井巷道貫通測(cè)量時(shí)，應(yīng)重視誤差預(yù)期可能造成的負(fù)面影響，不斷提高測(cè)量技術(shù)，為獲取高效作業(yè)成果奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

綜上所述，基于我國(guó)目前處于發(fā)展階段，我國(guó)礦上企業(yè)井下巷道貫通測(cè)量工作在實(shí)施中仍需不斷優(yōu)化測(cè)量方法，為盡可能降低數(shù)據(jù)誤差提供有力保障。隨著國(guó)際間的交流日新月異，我國(guó)在向國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)測(cè)量技術(shù)的同時(shí)審視礦山測(cè)量作業(yè)中存在的問題，吸取西方國(guó)家的測(cè)量理念，效仿先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，為我國(guó)礦山井下巷道貫通測(cè)量工作提高質(zhì)量提供保障，進(jìn)而推動(dòng)礦山工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉際宏.煤與瓦斯突出危險(xiǎn)掘進(jìn)工作面巷道貫通實(shí)踐[J].中州煤炭，2008（4）：93，149.

[2]牛福寬.萬米回采巷道貫通實(shí)踐[J].科技展望，2015（36）：37.

[3]張團(tuán)部.高瓦斯區(qū)域巷道安全貫通實(shí)踐[J].中州煤炭，2010（3）：99-101.

[4]方建峰.大型巷道貫通測(cè)量方案優(yōu)化與實(shí)踐[J].水利采煤與管道運(yùn)輸，2013（3）：70-72.

[5]王志玉.復(fù)雜區(qū)域巷道貫通和瓦斯排放綜合技術(shù)實(shí)踐[J].華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（2）：12-14.

[6]董擁梅.巷道貫通優(yōu)化法的應(yīng)用實(shí)例[J].山西建筑，2010，10（07）：152-153.endprint