煤礦巷道貫通測量技術(shù)及其精度控制研究

（山西焦煤集團(tuán)嵐縣正利煤業(yè)有限公司 山西 033000）

在煤礦進(jìn)行井下巷道挖掘的過程中，其巷道貫通能夠有效的提高建設(shè)巷道的效率，進(jìn)而促進(jìn)貫通施工的順利開展，同時(shí)要保持較高的精確度，從而有效控制巷道貫通事故的發(fā)生。在測量煤礦巷道貫通時(shí)，有效的解決了當(dāng)前巷道貫通工作所面臨的問題，保證了貫通施工的安全性。此時(shí)，就需要相關(guān)部門強(qiáng)化對貫通測量技術(shù)的應(yīng)用，注重對高專業(yè)水平技術(shù)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)，進(jìn)而有效提高煤礦巷道貫通測量精準(zhǔn)度。

1.巷道貫通測量技術(shù)的基本要求

為了保證貫通測量技術(shù)的作用充分發(fā)揮，最主要的就是保證測量的精確度，進(jìn)而提高巷道貫通效率，因此，要對相關(guān)的巷道貫通測量人員嚴(yán)格要求，要具備熟練的測量技術(shù)，最大程度上降低貫通測量的錯(cuò)誤率。在貫通測量工作的實(shí)際操作過程中，要注意幾個(gè)方面的問題：

第一，要嚴(yán)格落實(shí)精準(zhǔn)測量的基本要求，并結(jié)合實(shí)際情況和井下巷道施工特點(diǎn)來對貫通測量技術(shù)進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，以此來提高貫通施工作業(yè)質(zhì)量；

第二，結(jié)合各階段的實(shí)際測量精度來調(diào)整和完善校正方案，這樣不僅可以確保后續(xù)工作的順利進(jìn)行，而且還可以提高貫通測量精度；

第三，要對不同的儀器設(shè)備的性能以及適用的情況進(jìn)行不斷地熟悉，結(jié)合貫通施工的實(shí)際情況來進(jìn)行合理的選擇，在提高測量精度的同時(shí)，也能提高工作效率，降低測量時(shí)所需的成本；

第四，要提高相關(guān)工作人員的專業(yè)技術(shù)水平，嚴(yán)格遵守相關(guān)的技術(shù)準(zhǔn)則，降低因人為而產(chǎn)生的誤差，充分保障了貫通施工的順利開展；

第五，在貫通施工結(jié)束后，還需要按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對貫通測量結(jié)果給予計(jì)算核驗(yàn)，對存在的誤差采取有效措施給予解決，從而提高貫通測量工作質(zhì)量。

圖1 煤礦巷道貫通控制測量作業(yè)圖

2.煤礦巷道貫通測量技術(shù)研究

在巷道施工過程中，能夠選擇多種貫通測量技術(shù)，而選擇合適的測量技術(shù)是十分關(guān)鍵的，這就需要相關(guān)的貫通測量技術(shù)人員具備較高的專業(yè)能力，對陀螺定向、全站儀、三位激光等技術(shù)的基本原理、技術(shù)要求和使用范圍有個(gè)全面、徹底的了解和掌握，以確保后續(xù)貫通測量工作的順利進(jìn)行。下面將會對常用的測量技術(shù)給予介紹。

(1)巷道貫通工程測量勘察技術(shù)

在制定貫通測量技術(shù)方案時(shí)，要以科學(xué)測量勘測為核心，而且在貫通測量之前，要按照要求開展測量勘察的工作，以此來提高貫通測量工作質(zhì)量。在測量勘察工作中，要做好高程測量工作，主要是由于井下巷道采掘會在一定程度上對視覺產(chǎn)生影響，此時(shí)就需要開展巷道頂板高程測量工作。在水準(zhǔn)尺測量過程中，一般選擇倒置的方式進(jìn)行測量，通過該種測量方式水準(zhǔn)尺所顯示的數(shù)值的相反就是高程的數(shù)值。為了提高高程測量數(shù)值的精確性，可以使用雙向測量的方式，如果測量的數(shù)值誤差較大還要進(jìn)行后續(xù)的校正，提高高程測量的精度。

(2)陀螺定向技術(shù)

陀螺定向技術(shù)是經(jīng)常被用于貫通測量的技術(shù)之一，其具有能夠很好的適應(yīng)井下巷道的環(huán)境保持良好的精度，針對距離較長的巷道貫通工程更加適用，保障測量的精確性，提高了巷道貫通施工的質(zhì)量。陀螺定向技術(shù)的特點(diǎn)包括：

第一，對深井測量的情況更加適用，由于深井的環(huán)境中氣溫相對比較低，而利用陀螺定向技術(shù)不受井深的影響，仍然有著較高的精確度，以此來提高深井測量精度。

第二，在井筒安裝過程中，可以借助陀螺儀的安裝來提高貫通測量的精度，同時(shí)還能促進(jìn)井筒安裝的安全性。

第三，可以控制井下平面的精度的實(shí)施中使用，保證其平整穩(wěn)定，進(jìn)而提高貫通測量的精度，在貫通施工的最后可以用在相關(guān)的驗(yàn)收和查收工作。

(3)全站儀的分析

與傳統(tǒng)貫通測量技術(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，全站儀具有比較好的計(jì)算能力和測量精度，其一般選擇三維測量，并按照要求做好以下幾個(gè)方面的工作：

①對貫通測量誤差進(jìn)行分析過程中，利用全站儀良好的計(jì)算能力，可以實(shí)現(xiàn)對縱向、軸系等誤差的有效控制；

②全站儀可以對貫通測量的精度給予有效控制，并借助計(jì)算機(jī)來修正貫通測量數(shù)據(jù)；

③提高全站儀測量規(guī)范性，以此來充分發(fā)揮全站儀的測量優(yōu)勢，促進(jìn)貫通施工的實(shí)施。

(4)中腰線一體測量技術(shù)分析

在巷道貫通施工過程中，不可避免的會遇到運(yùn)輸問題，此時(shí)為了提高施工進(jìn)度和質(zhì)量，可以選擇中腰線一體測量技術(shù)來解決運(yùn)輸問題。中腰線一體測量技術(shù)充分的保證了放線位置的精確度，使得井筒倉位置更加準(zhǔn)確，提高了施工的質(zhì)量。與此同時(shí)，要保證煤礦作業(yè)的安全，此時(shí)就需要在完成護(hù)頂工程后，相關(guān)工作人員要做好工程質(zhì)量驗(yàn)收工作，在后續(xù)的貫通測量工作中保證了測量的精度，縮小了誤差范圍。

(5)三維激光測量技術(shù)分析

近些年來，三位激光測量技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其針對傳統(tǒng)測量方法進(jìn)行了改善。在測量過程中，借助三維激光測量技術(shù)不僅可以有效拓寬測量范圍，而且還可以提高空間測量精度，進(jìn)而確保貫通測量的質(zhì)量。除此之外，三維激光測量技術(shù)要基于一定的設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)而處理相關(guān)的測量數(shù)據(jù)，保證測量工作的實(shí)用，不斷地簡化貫通測量過程，縮短了測量時(shí)間，提高了貫通施工的效率。

3.提高貫通測量精度控制的相關(guān)策略

要想更好的發(fā)揮貫通測量的優(yōu)勢，提高貫通測量的精度，首先要對先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行引進(jìn)，作為貫通工程的基礎(chǔ)設(shè)施。例如，通過引進(jìn)的GPS技術(shù)能夠提高井下點(diǎn)位的精確度，能夠?qū)⒄`差控制在較小的范圍內(nèi)，提高貫通測量的質(zhì)量；利用全站儀來進(jìn)行導(dǎo)線施測以后的主控導(dǎo)線，充分發(fā)揮了全站儀高精度的優(yōu)勢，提高了工作效率；借助陀螺定向技術(shù)來對軌道和石門進(jìn)行測量，可以有效降低測量誤差。其次，要保證數(shù)據(jù)的實(shí)效性。在進(jìn)行地質(zhì)勘探工作時(shí)要進(jìn)行多次的數(shù)據(jù)驗(yàn)證，避免由于起算點(diǎn)不準(zhǔn)確而出現(xiàn)測量誤差。再次，在實(shí)施計(jì)算過程中，要想確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，最好選擇多人計(jì)算，進(jìn)而能夠?qū)τ?jì)算中存在的計(jì)算誤差進(jìn)行糾正，使得后續(xù)的工作更加完善。最后，在測量的過程中，要提高操作的規(guī)范性，對長邊觀測的方法采用優(yōu)先選擇的態(tài)度，同時(shí)可以使用三角架法等保證測角的精度。針對不同的巷道要對其巷道的貫通網(wǎng)的狀況進(jìn)行詳細(xì)的考慮，提高測量點(diǎn)的精度。為了提高定向精度和導(dǎo)線精度則可以使用多次測量螺旋導(dǎo)線點(diǎn)的方法，如三腳架法，對于提高角度測量精度更加有效。在進(jìn)行數(shù)據(jù)對比時(shí)會發(fā)現(xiàn)，距離誤差、定點(diǎn)測量誤差、井下測量距離導(dǎo)線誤差之間的比例是定值。在進(jìn)行貫通測量之前要反復(fù)的進(jìn)行地質(zhì)勘探和測量，保證數(shù)據(jù)的可靠性，使得基本起算點(diǎn)的精度在要求范圍內(nèi)。在內(nèi)業(yè)計(jì)算中，實(shí)施的每次數(shù)據(jù)測量都要以兩個(gè)以上的人共同計(jì)算，避免在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，提高導(dǎo)線測量解決的精度。此外，在貫通測量的實(shí)施過程中，相關(guān)工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)定來進(jìn)行操作，保證實(shí)施過程中的規(guī)范性。

4.總結(jié)

簡而言之，為了提高煤礦巷道貫通測量的精度，對巷道測量技術(shù)以及精度控制進(jìn)行分析十分重要，相關(guān)施工人員要對貫通測量工作給予充分的重視，進(jìn)而提高相關(guān)煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行巷道貫通施工時(shí)，經(jīng)常采用多頭掘進(jìn)的方式，節(jié)省了施工時(shí)間，提高了工作效率，保證了施工的質(zhì)量，促進(jìn)煤礦產(chǎn)量的同時(shí)又能滿足工程的具體要求，增強(qiáng)了企業(yè)的市場競爭力，推動了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。