立井貫通測量優(yōu)化方案應用與研究

徐加龍 劉帥

山東能源新汶礦業(yè)集團翟鎮(zhèn)煤礦 山東新泰 271200

煤礦在建設過程中礦井巷道的建設極其重要，在很大程度上決定了該煤礦生產過程中的安全與效率。巷道貫通是礦井建設的重要環(huán)節(jié)，貫通測量是巷道貫通的關鍵環(huán)節(jié)。其中，巷道貫通指的是將多個工作面分段挖掘后再在礦井設計的位置進行連通，在巷道貫通的過程中所進行的一系列測量稱之為貫通測量。在對于礦井建設過程中的巷道測量，一般采取多點位進行的方式，此時，各個點位的貫通測量精度不足的話，就會造成貫通失敗的嚴重后果[1]。

1 煤礦井下貫通測量技術方法的要求

對巷道貫通測量技術方法進行科學合理的應用，能夠對井下巷道建設的質量起到重要的影響作用。根據當前煤礦井下巷道貫通測量的實際情況來看，針對巷道貫通的測量過程，需要執(zhí)行以下幾點規(guī)范要求：①測量精度應與巷道貫通測量的要求相符合；②以實際測量精度為基礎，對貫通測量技術方案進行積極調整，使各項測量技術得到嚴格分配；③對貫通測量方法進行應用的過程中，需要對新技術進行明確的配合，盡可能降低測量工作中認為導致的誤差；④煤礦企業(yè)必須聘請專業(yè)的測量工作人員開展貫通測量工作，對各個工作階段中測量數據的準確性起到保障作用。將巷道貫通測量技術方法的要求作為重要基礎應用于測量工作之中，有利于對于煤礦井下貫通測量工作的整個過程起到改善作用。

2 項目概況

翟鎮(zhèn)煤礦2018年度至2019年度期間進行井底總回風大巷及新立風井井筒的施工，為確保井底總回風巷與新立風井馬頭門順利貫通，利用本礦區(qū)控制點為起始數據進行施測，礦區(qū)控制網在已有的控制點下進行了控制網的布設。為了保證掘進巷道按照新立風井設計的參數掘進，使貫通偏差不超過測量技術規(guī)定的限度。

結合翟鎮(zhèn)煤礦實際情況，本次聯(lián)系測量采用一井定向方案，由副井導入坐標和高程，既從副井進行聯(lián)系測量，然后經過總井底回風大巷，最終貫通到立風井馬頭門。由于總回風大巷巷道彎道比較多，觀測視距測量誤差的現(xiàn)象，為確保各類誤差不超測量規(guī)范規(guī)定，需要進行聯(lián)系測量和陀螺定向等進行分析控制貫通精度工作[2]。

3 實施內容

根據礦井貫通測量的特點與礦井井下現(xiàn)場實際情況，進行了分析研究：

3.1 短距離巷道坐標的傳遞精度控制方法

在總回風大巷進行導線測量時，設計巷道距離較長，中間需要經過5個小半徑彎道，存在導線測量誤差傳遞的影響，為了滿足貫通精度不超規(guī)范限差要求，為此需要采用控制網型方法進行布設導線過渡測量，將后視距離過短產生的誤差帶來的影響降低到最小。

3.2 陀螺定向對貫通精度提高影響

對導線測量進行精度控制與校對，通過加設陀螺方位對導線測量的方位角進行修正。陀螺定向作業(yè)技術路線：本次聯(lián)系測量采用一井定向方案，由副井導入坐標和高程。

3.3 內業(yè)導線成果通過科學校對相結合的方法

對原始測量記錄資料進行人工計算，對計算所得的測量導線成果，及時進行圖紙?zhí)罾L。通過LongruanGIS軟件進行計算，經兩次計算導線成果進行人機校對，有效提高工作效率，校對質量。還通過導線計算成果進行填繪到圖紙上校對導線成果資料，通過人機計算和填繪圖紙，大大減少了內業(yè)計算出現(xiàn)的各類錯誤。

4 項目創(chuàng)新點

4.1 將常規(guī)導線改進為邊角同測網

常規(guī)導線測量通過角度和距離觀測進行坐標計算，雖然能夠通過多次觀測求取平均值的方法提高觀測精度，但是在數據計算時沒有多余觀測條件，不能進行平差計算，無法進行有效檢核與精度評定。

本項目巷道施工復雜，轉折較多，若以常規(guī)導線測量進行坐標傳遞，由短基線傳遞長基線引起的誤差將以正比例倍數放大，極其影響貫通精度，甚至會引起誤差超限現(xiàn)象。為此，測量組根據多年的經驗和現(xiàn)場情況，在小半徑過渡巷道設計了邊角同測網，通過增加多余觀測進行條件平差，較大提高了短基線精度，使得測量誤差限定到了較小的范圍之內。邊角同測網通過測量多個三角形角度、距離構建導線網，提高導線堅強度。

4.2 提前誤差預計

對發(fā)現(xiàn)影響貫通精度大的不利因素（如連續(xù)彎道與小轉角處理、方位影響等），提前進行了方案改進。貫通后經實測水平方向誤差0.14m，腰線誤差0.11m，導線精度1/19000（《煤礦測量規(guī)程》要求1/8000）貫通精度高于規(guī)程要求的2.3倍。

因為開展貫通測量工作具有一定的專業(yè)要求，所以貫通測量相關工作人員需要注意的事項包括：①井下巷道工程的整體情況；②貫通測量方案的選定情況，包括地面控制測量、礦井聯(lián)系測量以及井下控制測量等全部測量起始數據情況；③貫通測量方法的選擇，包括應用的儀器、測量方法等；④貫通測量工作中誤差的預計；⑤貫通測量工作中成本的預計；⑥貫通測量工作中存在的問題以及相應的解決對策。

開展貫通測量誤差預計工作，就是首先選定測量方案以及方法，對最小二乘準則以及誤差傳播率進行應用，屬于針對貫通精度開展的估算工作。其估算結果也就是可能出現(xiàn)的偏差的最大額度，二并非是實際偏差的數值，所以，對于誤差的預計只具有概率上的意義[3]。

5 結語

立井貫通測量工作是井下作業(yè)生產的重點內容之一，其方法的正確性能夠對工程質量的進度產生重要影響，任何失誤都有可能導致出現(xiàn)無法挽回的損失。所以，開展貫通測量工作，要求相關工作人員具有較強的責任心，并能夠科學有效的對測繪方法進行選擇和應用，以提升測量結果的可靠性，并未井下礦業(yè)安全生產打下堅實基礎。