礦山測量中的貫通測量技術研究

賈國民

（安陽市龍安區(qū)礦產(chǎn)資源管理中心，河南 安陽 455000）

在井下巷道測量時相對重要的部分是巷道貫通測量，所以要使用針對性的巷道貫通測量技術，一定要把巷道貫通測量的誤差控制在要求的范圍內(nèi)，讓礦井生產(chǎn)能夠安全穩(wěn)定的進行。在最近的幾年，我國的測量技術和使用的科學儀器都達到了國際先進的水平，讓巷道貫通測量的誤差在不斷的減小。即使誤差數(shù)值在不斷的減小，但并不能消除。所以要想將誤差給工程施工造成的影響降到最低，我們在確定施工方案時要綜合的考慮，不能夠片面，并且使用相應的措施。比如估計測量誤差、構建精確地面控制網(wǎng)等。一定要盡最大努力保證貫通測量的誤差值最小。

1 煤礦巷道貫通測量方法

我們現(xiàn)在在煤礦井下施工時，全站儀是進行巷道貫通測量時使用最頻繁的工具，如圖1所示。一些國際上最先進的工具，雖然能夠熟練的使用，但在實際施工時使用的頻率卻不高。在使用全站儀對煤礦進行測量時，巷道貫通測量經(jīng)常使用的方法有三種，第一種是井下導線測量，第二種是礦井聯(lián)系測量，第三種是地標平面導線測量。下面逐一的進行介紹。

圖1 SET22D全站儀

1.1 礦井聯(lián)系測量法

該測量方法的原理是利用定向測量法，在礦場的附近確定基礎測量礦井，基礎測量礦井的數(shù)目是一個或者兩個。選定的基礎礦井要有相應的參數(shù)，參數(shù)中應該包含坐標、方位角等數(shù)據(jù)。然后將其數(shù)據(jù)作為開始數(shù)據(jù)，之后進行相關的測量。這時在將地面上和井下的數(shù)據(jù)進行關聯(lián)，根據(jù)地面測量參考數(shù)據(jù)對井下基礎點的位置參數(shù)進行推算。

1.2 井下平面導線測量法

使用井下平面導線測量法最多的地方是巷道測量，根據(jù)測量時其連線組成的形狀，我們將其分為三種測量方法，第一種方法是菱形導線法，第二種方法是四邊形導線法，第三種方法是環(huán)形導線法。前兩種的測量方法都是利用四個到導線點，只是形狀不同，導致在測量誤差上有所差別。第三種方法里的導線點一定和強制歸心裝置同時使用，保證軸線數(shù)據(jù)的數(shù)值誤差在合理的范圍內(nèi)。

1.3 地表平面導線測量法

在對巷道進行貫通測量，第一步要做的是在巷道的地表位置確定一個位置，第二步用測量導線對所有的測量點進行連接。在操作完上述步驟，對測量的位置進行連測，使用的方法是三角網(wǎng)法。有一方面需要留心，在確定地面測量點位置時，要選取視野好，可以看到全部測量點的位置。貫通路線選擇情況如表1所示。

表1 貫通路線選擇情況

2 井下巷道貫通測量工藝及誤差來源

2.1 巷道貫通測量工藝流程

我們開始分析巷道貫通測量技術：①前期準備。查詢礦井已知的巷道導線點的分布，科學合理的推算貫通中心線的位置，確定最佳的貫通測量計劃。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，確定巷道貫通測量的誤差范圍。②計算幾何要素。幾何要素常用的方法有兩種，一種是解析法，一種是圖解法。在計算測量準確度上各有優(yōu)缺點，要結合實際的情況選擇適合的方法。③確定巷道貫通位置和時間。通過第二步計算算出貫通巷道最佳的腰線、中線位置。更好的進行后續(xù)工作。④延長與核實巷道腰線、中線。應該盡量減小貫通誤差，在實際的礦井施工時，要將腰線、中線躲到最大程度的延伸。大多數(shù)的時候，每挖100m貫通巷道就要核對參數(shù)數(shù)值，進行腰線、中線的微調(diào)，在距離巷道貫通點50m時候，進行最終巷道貫通方向的確認，確保誤差范圍在合理的范圍內(nèi)。

2.2 數(shù)據(jù)誤差來源

巷道的貫通質(zhì)量是受測量誤差的影響，在對此問題進行對比分析時候，發(fā)現(xiàn)總結出導致測量數(shù)值出現(xiàn)誤差的三個原因。①測量結果與預期數(shù)據(jù)之間存在偏差。在最初期確定地表控制點時不準確，技術人員仍將此點當做基礎點，根據(jù)數(shù)值進行分析，導致實際結果與預期參數(shù)的數(shù)值不同，差值超出合理范圍內(nèi)。②導線長度設定不合理。如果測量導線過長會造成誤差疊加，導致誤差超出合理的范圍。③井下定向測量所選擇的定向和投點方向存在數(shù)據(jù)不吻合的情況，形成后續(xù)的數(shù)據(jù)全部不準確，超出合理的范圍。

3 提高巷道貫通測量精度措施

通過分析以前的巷道貫通測量項目，對比總結發(fā)現(xiàn)影響巷道貫通測量的原因非常多，其中有技術人員的操作水平、使用設備的先進度以及選取方案是否得當?shù)?，在其他因素相同的情況下，只考慮技術層面，有以下4個方式可以減小誤差。

3.1 建立專用地面控制網(wǎng)

在實際施工時，一定要在礦井地面布置地面控制網(wǎng)。因為工作面在不斷擴大的過程中，原本設置的控制點會隨著工作面的擴大而變化，增加測量參數(shù)數(shù)值的誤差。要想讓井下巷道貫通測量的誤差保持在合理范圍內(nèi)，在現(xiàn)場實際施工時，首先要做的就是布置地面控制網(wǎng)，減小控制點數(shù)據(jù)的誤差值，提高其數(shù)據(jù)參數(shù)的正確性。

3.2 提高立井定向質(zhì)量

要保證巷道貫通測量參數(shù)數(shù)值的準確性，確定測量的方法是十分重要的。現(xiàn)在正確性最高的測量方法是礦井聯(lián)系測量法。該方法的基準定向選擇的是立井，其定向質(zhì)量會對井下測量點的高程、方位角等參數(shù)有直接影響。所以在確定立井時，第一步要做的是確定立井的水平、垂直投點和定向變化，這樣能夠盡量的減小誤差。

3.3 提高測量定向質(zhì)量

在以前的礦井測量工作時，現(xiàn)場工作人員對支導線的布置十分重視，從而忽略了指導線點的精度。就導致導線點數(shù)據(jù)誤差的偏大。對以后的導向點都有影響，會不斷的累計誤差，形成最后測量的數(shù)值與預期數(shù)值相差較大。所以在現(xiàn)場實際施工時，全程都要對導線的精度進行檢測，其使用的儀器是陀螺儀和經(jīng)緯儀等。除了檢測精度外還要檢測的有定向邊長、測角等參數(shù)數(shù)值。根據(jù)巷道測量的要求，不斷進行修正，以此來保證最后竣工時的質(zhì)量。

3.4 確保井下導線測量精度

礦井在實際工作時，工作的環(huán)境比其他類型工作要艱苦。在井下實際工作時光線昏暗、環(huán)境潮濕等因素，都會讓測量結果與實際數(shù)值產(chǎn)生誤差。所以我們一定要慎重的確定測量的方案和選定測量使用的儀器。尤其是巷道測量項目的數(shù)量大，測量次數(shù)多，精度要求高。在工作時，選取儀器時候一定要考慮受環(huán)境影響小的光學經(jīng)緯儀。來保證和減小實際測量的誤差，讓其保持在一個合理的范圍內(nèi)。

4 結語

巷道貫通測量在井下巷道施工中是比較基礎的項目。其在施工過程中涉及的內(nèi)容范圍比較廣，同時要求操作人員要有一定的專業(yè)知識。所以在巷道貫通測量開始之前，我們要根據(jù)實際情況，科學合理的選定項目整體的測量形式，詳細列出每個測量過程的具體要求和操作規(guī)范，在整體上保證測量數(shù)值的精確度。在此基礎上。我們還要對貫通誤差的數(shù)值進行對比分析，總結出產(chǎn)生誤差的原因。根據(jù)產(chǎn)生的原因找出解決的辦法，來減小實際測量的誤差。