新技術(shù)在煤礦巷道貫通測量中的運用

＊盧國強(qiáng)

（山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局 山西 030034）

為了保證煤礦巷道貫通作業(yè)能夠順利推進(jìn)，必須要積極開展煤礦巷道貫通測量，在這個過程中需要不斷提高貫通測量的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性，因此需要積極運用新技術(shù)，本文主要分析煤礦巷道貫通測量的重要性，在此基礎(chǔ)上提出煤礦巷道貫通測量的基本原則和要求，從而介紹相關(guān)技術(shù)的具體運用。

1.工程概述

正升煤業(yè)為滿足生產(chǎn)建設(shè)的需要，合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，規(guī)范礦產(chǎn)企業(yè)開發(fā)建設(shè)，對井田西部采區(qū)實施擴(kuò)建工程，因此需對新建主斜井與回風(fēng)立井經(jīng)西翼回風(fēng)大巷進(jìn)行貫通測量。新建主斜井與回風(fēng)立井經(jīng)西翼回風(fēng)大巷貫通工程，貫通距離約2.7km（含連接測量段，待掘進(jìn)距離約1.8km）；該工程于2021年5月19日順利貫通；5月21日我單位組織人員對該貫通工程進(jìn)行了聯(lián)測。貫通相遇點：位于西翼回風(fēng)大巷中段，（W11點西側(cè)3m處）。貫通重要方向是指在貫通巷道相遇點處，貫通偏差對貫通巷道使用功能有重要影響的方向，包括：（1）水平重要方向；（2）貫通巷道鉛垂（高程）方向。

2.煤礦巷道貫通測量的重要性

(1)保證煤礦巷道安全作業(yè)開展

首先，提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，能保證煤礦巷道安全作業(yè)順利開展。煤礦巷道貫通是煤礦巷道作業(yè)中的一種常見的施工情況，其主要指在施工的過程中進(jìn)行兩個或多個相向或者相同方向的掘進(jìn)工作面設(shè)置分段掘進(jìn)，在這個過程中需要嚴(yán)格要求在預(yù)定的地點進(jìn)行相互結(jié)合。在開展工作的過程中，只有保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性才能保證貫通作業(yè)順利推進(jìn)。尤其是在煤礦巷道貫通的過程中，如果貫通作業(yè)的位置地質(zhì)情況復(fù)雜，那么在貫通測量的過程中對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的核查，來保證測量的精確性。

(2)提高煤礦巷道貫通測量的效率

保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性能有效提高煤礦巷道貫通測量的效率。在煤礦巷道貫通測量的過程中，如果不能保證測量的精度，需要進(jìn)行返工，從而影響了煤礦巷道掘進(jìn)工程順利推進(jìn)，因此需要通過保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性來提高測量的效率，同時能有效避免因巷道掘進(jìn)而導(dǎo)致施工被延誤問題的發(fā)生。

3.煤礦巷道貫通測量的基本原則和要求

開展測量工作時，需要根據(jù)貫通項目的點位構(gòu)建起相應(yīng)的貫通測量地面控制網(wǎng)。開展煤礦巷道貫通測量工作需要明確測量的基本原則和具體需求，主要內(nèi)容如下：首先開展測量工作需要明確煤礦巷道的工程地質(zhì)情況，在此基礎(chǔ)上開展測量工作才能保證測量的準(zhǔn)確性。在這個過程中要注重根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的測量方法，針對測量過程中產(chǎn)生的誤差需要開展相應(yīng)的分析工作，因此來保證測量的精準(zhǔn)性。為了保證測量的準(zhǔn)確性，還需要進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化貫通測量的實施步驟。在這個過程中需要保證測量準(zhǔn)確度和設(shè)計要求相一致，對測量的成果要注重及時進(jìn)行校核，在確保無誤的情況下開展下一項工作。提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，還需要選擇合適的測量儀器和工具，在這個過程中要注重明確煤礦巷道貫通測量中運用的測量方法需要采用不同的測量工具和儀器，因此必須要根據(jù)測量的實際情況選擇相應(yīng)的測量方法和對應(yīng)的工具儀器，只有這樣才能提高測量的準(zhǔn)確性。在開展測量工作的過程中還要注重針對相關(guān)測量人員開展管理工作，煤礦巷道貫通測量工作往往需要不同專業(yè)的協(xié)調(diào)，在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作，因此在開展測量工作的過程中要注重選擇高素質(zhì)的專業(yè)測量人員，以此來保證測量工作的有效性。設(shè)計圖紙的質(zhì)量和可行性，在很大程度上影響著煤礦巷道貫通測量整體的有效性。因此在開展煤礦巷道測量工作的過程中需要加強(qiáng)對煤礦巷道貫通測量設(shè)計圖紙的管理和控制。在這個過程中要做好設(shè)計圖紙方位的驗證工作，完成貫通之后還需要針對相關(guān)導(dǎo)線點數(shù)值和導(dǎo)線閉合差開展相應(yīng)的計算和檢驗工作，針對其中的誤差需要進(jìn)行深入分析，明確產(chǎn)生誤差的原因，從而對測量工作進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，進(jìn)一步縮小誤差，以此來提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性。

4.新技術(shù)在煤礦巷道貫通測量中的運用

上述主要分析在開展煤礦巷道測量工作中如何提高測量的準(zhǔn)確性，主要從儀器工具、人才和設(shè)計圖紙等幾方面進(jìn)行了分析，此外還要注重積極運用新技術(shù)，以此來提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，下面將具體分析煤礦巷道貫通測量中運用到的新技術(shù)：

(1)陀螺定向技術(shù)

首先是陀螺定向技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)勢在于具有較高的準(zhǔn)確性，而且該技術(shù)在運用的過程中不容易受到深度的影響，因此陀螺定位技術(shù)被廣泛運用于井下測量的過程中，傳統(tǒng)的測量技術(shù)往往會受到深度和溫度等因素變化的影響，從而影響測量的精度，而陀螺定向技術(shù)在一定程度上改進(jìn)和優(yōu)化了傳統(tǒng)測量技術(shù)的缺點，同時運用新技術(shù)能有效降低工作人員的勞動強(qiáng)度，降低工作中可能出現(xiàn)的風(fēng)險，提高煤礦巷道貫通測量的安全性。此外，這種技術(shù)還被廣泛運用于井下平面的控制，在采掘的過程中需要運用到導(dǎo)線來指示采掘的方向，以此來使得采掘方向更加明顯，為采掘工作提供便利，而且能夠在施工的過程中做到及時調(diào)整采掘的方向，從而進(jìn)一步提高采掘的準(zhǔn)確性。在這個過程中需要做好導(dǎo)線的設(shè)置工作。在開展測量工作的過程中還需要選取相應(yīng)的貫通導(dǎo)線，其中7″級基本控制導(dǎo)線被廣泛運用于井下測量首級控制過程中，設(shè)置點位主要運用到兩種方法：固定于頂板的銅棒和錨桿頭上焊接不銹鋼棒，埋設(shè)點的位置主要選在巷道區(qū)間和交叉處等等。點位設(shè)置的情況如圖1所示，在這個過程中還需要明確導(dǎo)線的形態(tài)，導(dǎo)線分布圖如圖2所示。

圖1 點位設(shè)置情況

圖2 導(dǎo)線分布圖

正升煤業(yè)主斜井與措施井貫通井下導(dǎo)線測量按表1至表5規(guī)定的數(shù)值作業(yè)。

表1 井下導(dǎo)線測量作業(yè)精度要求

表2 貫通導(dǎo)線水平角觀測測回數(shù)要求

表3 水平角觀測限差

表4 光電測距要求

表5 垂直角觀測要求

(2)中腰線一體測量

中腰線一體測量技術(shù)往往被運用于坡度較陡的巷道中，而且使用這種技術(shù)對巷道的長短有具體的要求，需要巷道短一些。中腰線一體測量技術(shù)的優(yōu)勢在于操作便利而且能夠保證測量的準(zhǔn)確度，在使用中腰線一體測量技術(shù)之前首先要找好備用井筒倉的上下中心位置，之后再確定中腰線的位置，確定中腰線位置的過程中需要運用到全站儀。此外，在施工的過程中還需要充分考慮實際環(huán)境的影響，例如天氣、工作區(qū)域條件會影響到中腰線位置的測量，為了保證測量的準(zhǔn)確性，需要事先完成周邊環(huán)境的觀測工作。

(3)利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行煤礦巷道貫通測量工作

開展煤礦巷道貫通測量工作時還會運用到全球定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)的優(yōu)勢在于自動化，且具有較高的準(zhǔn)確性，因此被廣泛運用于煤礦巷道貫通測量過程中，這種技術(shù)能有效提高測量精度，操作較為便利，因此在測量的過程中能大大降低員工的工作強(qiáng)度，提高工作的安全性和效率。

5.小結(jié)

本文主要分析煤礦巷道貫通測量的重要性，在此基礎(chǔ)上明確煤礦巷道貫通測量的基本原則和具體要求，同時分析在開展煤礦巷道貫通測量工作中運用到的具體技術(shù)，其中主要包含陀螺定向技術(shù)、中腰線一體測量技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和三維激光技術(shù)，通過運用新技術(shù)能有效提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性。