矿山测量中的贯通测量技术研究

矿山测量中的贯通测量技术研究

张亚伟

山东丰源远航煤业有限公司北徐楼煤矿 山东省枣庄滕州市 277100

摘要:在井下巷道测量时相对重要的部分是巷道贯通测量，所以要使用针对性的巷道贯通测量技术，一定要把巷道贯通测量的误差控制在要求的范围内，让矿井生产能够安全稳定的进行。在最近的几年，我国的测量技术和使用的科学仪器都达到了国际先进的水平，让巷道贯通测量的误差在不断的减小。即使误差数值在不断的减小，但并不能消除。所以要想将误差给工程施工造成的影响降到最低，我们在确定施工方案时要综合的考虑，不能够片面，并且使用相应的措施。比如估计测量误差、构建精确地面控制网等。一定要尽最大努力保证贯通测量的误差值最小。

关键词：煤矿；贯通测量；精度误差

中图分类号：TD175 文献标识码：A

引言

煤炭资源在我国生产经济中具有重要地位。随着我国经济发展脚步的加快，能源消耗逐年增加，使得煤矿事业向着更大、更深处发展；且随着矿井机械设备的更新换代，每年巷道工程量在逐年增长。矿山测量是矿山建设开采的基础工作，而贯通测量则是整个矿山测量的重中之重。在煤矿井下巷道采掘中，巷道贯通是提高巷道建设效率的重要措施。巷道贯通是指将多个工作面分段挖掘后再在矿井设计的位置进行连通。巷道贯通测量过程中进行的一系列测量称为贯通测量。贯通测量精度的高低将直接影响整个贯通工程质量的好坏，同时影响贯通工程的施工进度。为了确保稳定的矿山产能、减少矿山的建设时间，必须要确保贯通测量的高精度。

1 矿井巷道贯通测量的意义

一方面，对于大型矿井而言，巷道贯通测量不仅可以大大降低矿井的工程成本，而且能够保证工程进度。通常，矿井巷道贯通测量数据精度决定巷道掘进的速度。并且可以帮助大型煤矿提高不同矿井贯通的速度，从而大大降低大型矿井建设的时长。因此，不仅可以保证工程项目的进度也节省企业的开支。另一方面，大型矿井巷道贯通测量能够有效地提升工程的施工安全。在进行作业时，巷道贯通数据精确度将直接决定工程进度是否能够顺利进行。假如巷道贯通测量精确度不高，那么直接导致巷道与巷道连接不精确，更有甚者将会将会出现较大的偏差，这样将可能引发巷道掘进安全事故。由此可以看出，贯通测量工作人员必须保证测量数据的准确性。

2 煤矿巷道贯通测量方法

（1）矿井联系测量法。该测量方法的原理是利用定向测量法，在矿场的附近确定基础测量矿井，基础测量矿井的数目是一个或者两个。选定的基础矿井要有相应的参数，参数中应该包含坐标、方位角等数据。然后将其数据作为开始数据，之后进行相关的测量。这时在将地面上和井下的数据进行关联，根据地面测量参考数据对井下基础点的位置参数进行推算。（2）井下平面导线测量法。使用井下平面导线测量法最多的地方是巷道测量，根据测量时其连线组成的形状，我们将其分为三种测量方法，第一种方法是菱形导线法，第二种方法是四边形导线法，第三种方法是环形导线法。前两种的测量方法都是利用四个到导线点，只是形状不同，导致在测量误差上有所差别。第三种方法里的导线点一定和强制归心装置同时使用，保证轴线数据的数值误差在合理的范围内。

3 提高巷道贯通测量精度措施

3.1 贯通测量质量控制

在该项目的具体进行中，全线贯通测量的质量管理是一个十分关键的阶段，将其分为三个部分，各自为矿井、地底及地面三层面的控制。因为受矿井条件的影响，其标准规定不易完成，矿井煤巷的条件与地面以上存有对应的差别，空气标准也出现很大的不同，矿井导线的设定必须从下边停车场的起止边来开展，顺着煤矿的重要煤巷，运用支导线的方式来持续地扩展，扩展范畴不断扩张，其测角存有的偏差也不断扩张，为了有效遏制扩张，需要定期定距地测量陀螺的定向边。矿井开采工作中所进行的测量工作极易受到施工要素的影响，造成测量机器在使用的环节中无法获得确切的控制，无法对测量的精确度进行多方面掌握，因此当场必须实现测算及纪录，假如发生了数据信息与限差不相符的情况，则需要进行二次测量及核查，并且在这一过程中需要保持测量设备的平稳，并利用有效的挡风方式，尽可能避免风力因素对测量工作造成影响，并且在开展了测量工作之后，还需要反复进行测量，避免人为因素所造成的影响。

3.2 仪器高与觇标高的量取误差

井下导线测量时，仪器高与觇标高的量取误差对总误差的影响也较大，特别是在短距离导线边测量时，边长越短，其误差对总误差的影响越大。在矿井测量时，井下测量人员一般采用5 m小钢尺来量取控制点到仪器中心的距离（也可采用塔尺进行测量）。具体操作步骤为：准备一把小钢尺和一个超过3 m可伸缩的长棍（一般使用棱镜杆），利用胶带将小钢尺的一头固定在棱镜杆的上头部位，测量高度时将棱镜杆固定小钢尺的一端顶在巷道顶板控制点的位置上，再将小钢尺拉伸到仪器中心位置，通过读取小钢尺的读数来确定仪器高与觇标高。激光不仅可用来对中整平，也可用于测量距离，全站仪棱镜距离测量就是利用激光测距原理。随着科技的发展，测距仪的品牌越来越多，其仪器本身越来越小，精度越来越高（测距精度可达毫米级），价格也越来越低。以量取全站仪的高度为例，可将测距仪应用于井下贯通测量中，利用测距仪量取仪器高与觇标高。量取仪器高时，可将手持测距仪的底部紧贴顶板控制点，使测距仪的激光准确照射在仪器的上中心位置（此时的仪器已对中整平），通过测距仪读取控制点到仪器上中心的距离 d1，再利用小钢尺丈量得到仪器正中心到仪器上中心的距离 d2，此时仪器正中心到控制点的高度 d =d1+ d2。通过测距仪测量控制点到仪器正中心的距离，可避免使用钢尺量距时的丈量误差，在一定程度上提高了仪器高与觇标高的量取精度。

3.3 距离测量与误差分析

光电测距之所以会产生误差，其关键是由于气象参数、周期等诸多因素。调制频率之所以产生误差，其主要是因为所用仪器中存在电子设备老化的问题，会对频率的标准值产生影响，进而导致误差的出现。但是这一误差可以借助相应的设备来对其进行检测，纠正距离，以清除误差。气象参数形成误差，是由于工程现场的实际气压及气温脱离了预先所设定的差数数值，彼此之间具有很大的差别，但是在一般情况下，这种误差的形成极易对测量工作的精确性产生影响，在完成非高精密测量的情况下，可以不计入。周期时间存在的误差是十分独特的，无法清除，这就要测量工作中必须尽可能消除仪器所造成的影响，确保数据的准确性。而由于测相设备自身存在的问题及幅相存在的误差，测相工作出现了一定的误差，测相设备可以通过持续预估均值来可以降低影响，而幅相所造成的误差需要借助测量设备功能提升的方式来进行改善。

结束语

综上所述，在施工过程中涉及的内容范围比较广，同时要求操作人员要有一定的专业知识。所以在巷道贯通测量开始之前，我们要根据实际情况，科学合理的选定项目整体的测量形式，详细列出每个测量过程的具体要求和操作规范，在整体上保证测量数值的精确度。在此基础上。我们还要对贯通误差的数值进行对比分析，总结出产生误差的原因。根据产生的原因找出解决的办法，来减小实际测量的误差。

参考文献

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