矿井下巷道内贯通测量技术应用分析

矿井下巷道内贯通测量技术应用分析

周光鑫、罗仲举

陕西能源赵石畔矿业运营有限责任公司   陕西榆林  719000

摘要：煤矿井下巷道的贯通测量极为重要，直接影响着整体煤矿作业，为此工作人员应严格遵循相关技术方法，如巷道贯通勘察、陀螺定向技术、中腰线测量等，运用中应做好三维激光扫描、贯通精度控制、地面控制网建设等提升巷道贯通精准度，降低地下环境及误差的影响，提高煤矿井下作业效率。本文主要分析矿井下巷道内贯通测量技术应用。

关键词：煤矿；井下巷道；贯通测量；技术应用

引言

巷道贯通是一种较为普遍的技术，在运用中可保证井下作业的安全性，其高精度的测量结果也可以为后续施工提供数据指引，为此煤矿井下巷道施工中应运用科学的贯通技术手段，控制贯通精度，降低煤矿井下巷道中不确定因素的影响，做好技术保障措施，从而有效提升煤矿开采作业的开采质量与开采效率，使得煤矿生产的高效性得以保障。

1、煤矿井下巷道内贯通测量技术的意义

在煤矿巷道施工中，一般需要开设多个点位进行相互贯通，而如果各个点位之间的开设工作存在误差，再加上各个点位之间的沟通交流不充分，就很容易导致各个点位难以对接成功，对煤矿井下作业造成较大的影响，难以保证开采工作的有效性，为此就应运用井下巷道内贯通测量技术，对巷道进行全方位的测量，确保设计方向与贯通方向始终保持一致。施工人员需要在施工中运用高精度的测量方式，提升工作效率，并在贯通的每一步中都进行全面校正，避免出现方向性问题，同时还应选择合理的测量工具，降低测量的投入成本，严格把控井下巷道贯通的质量，避免对整个矿井的建设造成影响，如果对井下巷道贯通的精确度把控不足，就会在各个点位对接过程中出现难以改正的问题，为此就应控制煤矿井下巷道内贯通的精确度，确保各个点位顺利对接。

2、煤矿井下巷道内贯通测量技术方法

2.1传统测量方法

传统测量方法是指在煤矿井下巷道内贯通测量中常用的传统手段，主要包括双向透射法和反射法。双向透射法：该方法通过在巷道两端各设置一组透射式传感器，通过测量透射线的强度变化来判断巷道的贯通情况。首先，在巷道一端放置一个发射器和一个接收器，同时，在巷道的另一端也设置一个发射器和接收器。发射器将透射线发射到接收器上，并通过接收信号的强度差来判断巷道是否贯通。操作简单、设备成本较低。易受到矿石积聚、粉尘等干扰，准确度受限。反射法：该方法通过使用激光或声波等辐射源，在巷道内部发射信号，并测量反射信号的时间、强度或相位来判断巷道的贯通情况。一般情况下，辐射源和相应的接收器安装在同一侧，辐射源会沿着巷道壁面或地面发射信号，接收器会接收到反射的信号，并根据信号的特征来判断巷道是否贯通。与双向透射法相比，对于某些矿石积聚和粉尘干扰的情况下，反射法的准确度较高。

2.2先进测量方法

先进测量方法是指在煤矿井下巷道内贯通测量中采用较新的、基于现代技术的测量方法。激光扫描测量法：利用激光扫描仪或激光雷达等设备，通过扫描巷道表面获取点云数据，并进行数据处理与拟合分析，实现贯通测量。激光扫描仪在巷道内部进行扫描，收集点云数据，然后通过数据处理方法对点云进行拟合分析，最终确定巷道的贯通情况。能够快速、准确获取巷道的三维形状信息，适用于复杂巷道和曲线巷道的测量。设备成本较高，对巷道内部粉尘和矿石积聚有一定的干扰。视觉测量法：利用摄像机或相机获取巷道的图像，通过图像处理和特征提取技术，对巷道的贯通情况进行分析和评估。摄像机或相机记录巷道的图像，通过图像处理方法提取特征，如边缘和纹理等，然后使用算法进行图像分析和贯通判断。设备成本较低，易于操作和部署，可以实现实时监测。

3、煤矿井下巷道内贯通测量技术的应用策略

3.1综合应用多种技术

综合应用多种技术是提高煤矿井下巷道贯通测量准确性和效果的重要策略。通过综合多种技术方法，可以充分利用各自的优势，弥补不同技术的局限性，从而提高测量结果的可靠性。传统测量方法如双向透射法和反射法可以快速初步判断巷道贯通情况，然后再用先进测量方法如激光扫描测量法或遥感测量法对确认的部分进行更详细、精确的测量。激光扫描测量法能够获取高精度的三维形状信息，但在遭遇粉尘和积聚物时可能受到干扰。此时，可以结合视觉测量法，通过相机拍摄巷道图像，利用图像处理算法提取出巷道的特征，以补充激光扫描法的缺陷，提高测量结果的准确性。不同的先进测量方法可能具有不同的适应性和精度，也可能在特定情况下有局限性。综合应用多种先进测量方法，如激光扫描测量法、视觉测量法和遥感测量法，可以充分利用它们各自的优势，提高测量结果的准确性。通过将人工智能算法与传统测量方法相结合，可以进行更复杂的数据分析和模式识别，从而实现更准确的贯通测量。例如，可以借助机器学习算法对传统测量方法得到的数据进行训练和预测，提高测量结果的准确性和可靠性。

3.2改善巷道环境条件

改善巷道环境条件是提高煤矿井下巷道贯通测量准确性和效果的重要策略。保持巷道内部的清洁，定期清除积聚的粉尘、矿石和其他杂物。这样可以减少环境因素对测量结果的干扰，确保测量设备正常工作。合理的通风系统能够有效控制巷道内的空气流动和粉尘扩散。通过维护和优化通风系统，可以减少巷道中的粉尘量，提供较好的测量环境。针对易产生粉尘的地区，可以采用湿法处理方法，如湿法喷淋、湿式割煤等，将粉尘与水混合，降低粉尘排放量，减小测量干扰。在巷道中设置合适的照明设施，确保测量过程中有足够的光线。光线充足可以提高视觉测量法等方法的效果，也有助于遥感设备的图像获取和处理。

3.3实时监测和反馈

实时监测和反馈是提高煤矿井下巷道贯通测量准确性和效果的重要策略。通过实时监测和及时反馈，可以迅速发现异常情况，并采取相应的措施，确保测量的准确性和安全性。对于测量设备和传感器，可以通过监测其运行数据（例如信号强度、采样频率等）来实时监测设备是否正常工作。一旦检测到异常，及时采取修复措施或更换设备，以确保测量的连续性和准确性。在测量过程中，可以设置数据质量的实时监测和检查机制。通过检查数据的一致性、噪声水平、采样间隔等指标，可以快速判断数据是否可靠，及时发现和纠正可能存在的问题。建立一套预警系统，通过监测关键参数的变化和趋势，提前发现潜在的问题并作出警示。这样可以在问题进一步恶化之前，采取相应的措施并修正测量过程，确保测量结果的准确性。利用远程监控技术，可以通过网络将井下巷道贯通测量设备的实时数据传输到地面监控中心。这样在地面上及时获取测量数据，并能够远程控制和调整设备参数，从而及时获得有关测量过程的信息并进行反馈。

结束语

在煤矿井下巷道贯通测量技术的应用中，综合应用多种技术、改善巷道环境条件、实时监测和反馈、定期维护和校准等策略是非常重要的。通过综合应用多种技术方法，可以提高测量结果的准确性和可靠性；改善巷道环境条件能够降低测量过程中的干扰因素；实时监测和反馈可以及时发现异常情况并采取措施；定期维护和校准保证设备和算法的稳定性和准确性。

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