煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法

煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法

荣波

西安地质矿产勘查开发院有限公司 710100

摘要：我国是一个煤矿使用大国，因此煤矿行业是国家的重点发展行业。煤矿工程是一个非常复杂的系统工程，它的许多前期工程都非常重要，其中就包括煤矿井下巷道工程。在煤矿井下巷道工程的施工中，贯通施工是一项重要施工环节，它需要进行精确的贯通测量，因此对井下贯通测量技术的要求很高。基于此，本文章对煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法进行研究，供相关人士参考。

关键词：煤矿井下；巷道贯通；测量精度分析；技术方法

引言

随着中国经济与科技的发展，地下建筑也成为了城市建设的重要部分，隧道、矿山、交通的不断建立对矿山井下测量的任务与要求也与日俱增，有了先进仪器和先进测量技术的我们，想进行大型的地下工程测量已经不再是难事，时代科技的进步中，我们在矿山井下可发展的业务也在不断增加，相信未来的我们可以做的更好更专业。

1煤矿井下巷道贯通测量技术的基本要求

在煤矿井下巷道贯通测量工作中，对所采取的贯通测量技术具有以下几项基本要求：（1）测量过程必须要规范，保证测量精度符合相关要求；（2）必须要严格依照实际精度，而严格禁止分配技术；（3）要能够配合新技术，有效控制测量的准确度；（4）要最大限度的降低人为误差；（5）在测量完毕后必须要做好抽查工作。（6）要做好仪器，计算等各项检核工作。

2煤矿井下巷道贯通测量的常用技术方法

2.1贯通测量勘察分析

在正式进行煤矿井下巷道贯通测量之前，先要做好贯通测量勘察分析工作，这是保证测量精度的必要条件。只有通过有效的贯通测量勘察分析，全面详细的了解和明确测量的具体内容，才能够确保后续实际贯通测量工作的顺利开展。煤矿井下导线测量是贯通测量的重点，是保证掘进方向的前提，高程是贯通测量的另一项重要的测量内容，一般煤矿井下巷道的高程测量条件都具有交叉性特点，所以宜选择稳定的顶板处作为高程的测量位置。

2.2高程测量

煤矿井下高程是利用三角高程测量方法完成的，三角高程测量是使用全站仪观测从测量场地到展示点的垂直角度和距离，仪器自动计算仪表和分派的两点之间的高度差。三角高程测量通常用于倾斜道路，也可以用于水平道路。垂直距离计算原理是三角函数，在计算垂直距离时，请注意测量点位于巷道顶部时，测量仪器高度和坡率高度必须计算为负值。仪器高度和标准高度较小的钢绞线在观察开始之前和结束后分别应用一次，以减少垂直球受载荷变形影响的情况，两种测量的相互差值不能大于4mm，取平均值。闭合高程和附着高程路线的闭合差可以按边增长的比例分布。复合支导线终点的高程必须取得两个测量的平均值，修改高程后，可以根据起点的高程计算每个导线测量点的高程。

2.3陀螺定向技术

井下导线测量过程中，由于井下特殊条件，延伸距离长，会出现短边，检核条件少，可以利用陀螺全站仪加测导线方位角。陀螺定向技术是一种在精度方面优势较为突出的煤矿井下巷道贯通测量技术，并且运用该技术进行贯通测量还不易受矿井深度的干扰。具体来说，陀螺定向技术的应用主要体现在以下几个方面：①深井定向测量：一般的贯通测量技术在遇到深度较大的矿井环境时往往会受到大深度、低温等相关因素的影响而导致测量精度降低，而陀螺定向技术却受此影响较小，利用该技术无论遇到多深的矿井都可以获得非常精确的测量结果，同时还能够保证作业安全；②控制井下平面：在煤矿井下巷道挖掘施工中对井下平面的稳固性要求较高，一般的贯通测量技术是采用的单支导线测量，其在测量精度方面的表现不佳，只适合于在初期挖掘时使用，而在后期则需要运用陀螺定向技术来提升相关参数的测量精度；③巷道验收检查：在煤矿井下巷道验收检查中，陀螺仪也有着非常重要的应用，在现实中有些巷道的设计难免会存在一定的缺陷，这会在一定程度上影响到贯通施工，但利用陀螺定向技术则可以精确确定巷道的方位角，根据作业要求调整巷道位置。

2.4中腰线一体测量

在开展煤矿井下巷道施工的过程中，存在诸多安全问题，特别是在对急倾斜巷道进行建设的过程中，存在显著的通风和运输等多方面的干扰问题。因为急倾斜巷道相对于普通巷道均具有更加特殊的坡道，所以为了对巷道贯通的质量进行保障，应对中腰线一体测量的方式进行应用，以对巷道贯通中的放线位置进行准确确定，同时还能够辅助确定井筒仓的基本位置。在开展中腰线异体测量的过程中，应该强化煤矿中的安全控制工作，直至质量验收合格之后，再一次实施中腰

线一体测量工作，以促使贯通测量工作的科学性得到提升。

3煤矿井下贯通测量注意事项

3.1 井下碎步测量

井下碎步测量主要是为矿图的绘制提供测量数据，测量对象主要包括巷道和硐室。井下导线测量时，在完成测角量边后，还应量出前视点到顶、底的竖直距离和巷道两帮的水平距离，测量结果用于矿图绘制和进度报表的填写。

3.2 提高井下导线测量精度

煤矿井下生产具有着大量的导线测量工作，为了最大限度的提高井下导线测量精度，首先应当要严格把关好施工程序，遵守相关施工程序来开展施工作业，杜绝随意更改施工程序的现象发生。其次要有效运用三脚架法进行观测，最大限度的避免对中和瞄准所致误差的影响，尽可能的提高测角的精度。对中误差要求不能超过1mm，这样才能够切实保证测量精度。水平气泡偏差则应当控制在一格以内。另外还应对测距仪的优势加以有效利用，以尽可能的增加边长，而尽量减少测站数。短边较多时，可以增加观测的测回数或用陀螺仪定向。

3.3 高程测量

相对井下测距测角和高度测量的环境难度来说，井下高程可以采用水准测量的方法，现在仪器精度高，井下巷道高程普便采用全站仪三角高程测量方法测量，使用正常的基础测量方法即可，不同之处这里可以总结为两点：一是井下巷道环境黑暗，缺乏亮度，进行测量工作时需要额外配备工作人员使用矿灯照提供亮度以看清水准尺上的点数；二是井下测量的基准点一般设立在顶板，进行测量工作时如想顶在顶板测点位置计数为负数，记录人员一定要细心，防止出错。测站检核需用两次仪器高或双面尺法（S3，S10型工程水准仪和普通水准标尺）。要求每次测量使用两次仪器高观测量，两次测量得出的高差互相之间≤5mm就可以记为有效结果，然后算出平均值作为高程测量最终数值。我们可以采用往返测量的测定方法来测量高差（较差≤50mm）。理想状态下，还可进一步设置水准环线。满足上述条件得出的数值，即可计算往返观测结果的平均数或按测站数分配高程闭合差作为最终的观测结果。

各项工作的检核

煤矿井下巷道测量使用的测量仪器需要定期进行检核，以减少仪器系统误差的影响。各项测量的数据检核，导线记录本记录的数据检核，导线的计算检核，进行计算检核方法是两人独立完成后相互对照，确认无误方可使用，以减少人为的计算误差。选用的起始导线点检核，对向前延伸使用的导线点要进行距离和水平角进行复核验算，确认使用的导线点是否有误或移动，防止起算点误差。

结束语

随着现代科学技术的快速发展，我国地下工程测量技术水平得到了新的提高。特别是近年来，随着高精度全站仪和全球定位系统等精密仪器的出现，各种大型地下建筑和结构的建设、隧道建设、城市地下交通建设、各种矿山建设工程不断增加，对矿山地下测量提出了新的任务、新主题、新要求，服务领域也不断扩大，从单一矿山测量到整体地下工程测量，进一步推进矿山地下测量事业的进展和发展。

参考文献

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