北石溝進風井貫通測量質量控制研究

韓景民，史迪豐

（1.西山煤電集團公司 杜兒坪礦，山西 太原，030021；2.山西煤炭地質局148勘察院（原148地質隊），山西 太原，030021）

北石溝進風井貫通測量質量控制研究

韓景民1，史迪豐2

（1.西山煤電集團公司 杜兒坪礦，山西 太原，030021；2.山西煤炭地質局148勘察院（原148地質隊），山西 太原，030021）

在杜兒坪礦北石溝進風井貫通測量實踐基礎上，對貫通測量質量控制問題進行了深入研究與實踐，提出并應用了多種保障貫通測量質量的技術與方法，事實證明，所用的測量技術是正確可行的，可供相關貫通測量工程借鑒。

貫通測量；質量控制；GPS技術；長鋼尺導高技術；陀螺定向

因采掘接替及產能擴展等原因造成杜兒坪礦通風能力的緊張，為緩解通風壓力，保障安全生產，杜兒坪礦實施了北石溝進風井貫通工程；該貫通工程北起北石溝進風立井，經北一大巷、南北聯(lián)絡風巷及南大巷向南至新華村回風立井，井下貫通路線全長6 500 m。貫通巷道兩端的立井直徑均為5 m，北石溝進風立井井筒深度590 m，新華村回風立井井筒深度520m，貫通巷道斷面規(guī)格為4.5 m×4.05 m，拱形錨噴支護。貫通路線見圖1。

圖1 北石溝進風巷道貫通示意圖

本例貫通屬中等長度貫通，貫通長度雖然不大，但因保障煤礦安全生產和工期要求較急，不容貫通測量出現(xiàn)任何問題，測量人員承擔著較大的壓力。為確保貫通成功，參與測量的技術人員對本次貫通測量條件進行了認真分析與研究，提出了一套保障貫通測量質量的技術措施，并在實踐中不斷總結與完善，使貫通獲得了圓滿成功。本文在分析貫通成功經驗的基礎上，對本次貫通測量中所采用的技術方案與方法進行了總結分析，期為貫通測量提供借鑒經驗。

1 貫通測量采用的基本技術方案

地面平面測量采用GPSD級網方案，高程測量采用復測的EDM三角高程路線方案，在兩立井工業(yè)廣場建立近井點和井口高程基點，并在此基礎上用復測光電三角高程導線技術建立了井口定向基點與高程導入基點；平面聯(lián)系測量采用幾何定向與陀螺定向并用的測量方案，高程聯(lián)系測量采用長鋼尺導高測量方案；井下則采用7″級復測式光電三角高程導線測量方案。

2 貫通測量過程中的測量質量保障技術措施

貫通測量是礦山測量中的特殊工程測量，貫通測量若出現(xiàn)問題將致經濟損失，甚至安全事故；因此貫通測量過程中必須采取嚴格的質量保障措施。本次貫通測量的質量保障措施，貫穿于從地面至井下的全部測量程序中。

2.1 對地面測量成果的質量檢核

地面的GPS網與EDM三角高程測量結果，既是貫通井下測量的起算數(shù)據(jù)，又是高精度的數(shù)據(jù)。因為地面測量的條件優(yōu)于井下，應盡量提高地面成果的精度，使其對貫通的影響盡量小，以便給井下測量留出較大的精度余量。為實現(xiàn)這一目標，在地面平面與高程控制測量中采取了如下技術措施：1）根據(jù)貫通誤差預計結果，地面的平面控制網采用GPSE級，即可滿足貫通測量要求，實際作業(yè)時考慮GPSD級與E級網在測量的投入與時間消耗方面大體相當，為給井下測量留出較大的精度余量，采用了GPSD級網做地面的平面控制，考慮貫通高程精度容易實現(xiàn)，地面高程控制使用了EDM三角高程測量方案。2）為確保地面控制測量成果的可靠性，布網時將新測的GPS網、EDM三角高程網與作業(yè)區(qū)已有的由公司地質處施測的GPSD級點、四等水準點成果進行了聯(lián)測，并用新測成果與其原有的成果進行了比較，這些聯(lián)測的點原有成果經長期使用證明是可靠成果，比較結果如表1所示。比較結果表明，地面控制測量成果是可靠的，同時其精度也得到了驗證。

表1 與測區(qū)已有成果比較

2.2 平面聯(lián)系測量質量可靠性檢驗

平面聯(lián)系測量采用陀螺定向與一井幾何定向并用的技術方法進行，兩種定向結果互做比較，以驗證結果的可靠性與比較精度，平面聯(lián)系測量的比較結果如表2所示。數(shù)據(jù)表明，幾何定向與陀螺定向成果均在合理誤差范圍內，根據(jù)測量實踐經驗，實際采用陀螺定向成果做井下方位的起算數(shù)據(jù)，幾何定向結果只做可靠性檢驗用。

表2 平面聯(lián)系測量成果比較

2.3 井下光電測距三角高程導線的質量保障措施

井下光電三角高程導線采取復測的方法進行，獨立復測兩次可確保成果的可靠性，除此之外，測量過程中還采取了下列質量保證措施：1）井下施工中的巷道會因通風、運輸?shù)刃枰纬梢恍┚植柯?lián)通的措施巷，本次貫通井下導線測量中，盡可能地利用這些措施巷形成復測支導線基礎上的局部閉合導線，以期檢核與提高部分導線段的精度。2）每隔1 km左右加測一條陀螺邊，用獨立測定的陀螺方位角檢核導線的方位精度。3）每站測量時，均采取擋風措施來提高測站對中的精度，進而提高導線測量精度。

3 結論

北石溝進風井貫通的實際偏差為：橫向偏差0.150 m，高程偏差0.130 m，貫通結果完全能滿足北石溝進風井的正常使用。事實表明，貫通測量中所采取的測量質量保障措施是正確的，效果是顯著的。

分析全部貫通測量成果與貫通測量中采取的質量保障措施，得到貫通測量實踐結論：1）現(xiàn)代普遍采用GPS技術的條件下，地面貫通測量誤差對井下貫通橫向偏差的影響甚小，橫向誤差的主要來源是井下導線測量誤差。2）貫通測量中，通過獨立的測量手段對同一測量環(huán)節(jié)進行同一方式復測或不同測量方式獨立檢測，采用兩種方式或兩次獨立測量結果進行比較是保證各項貫通測量成果可靠性的重要手段，是貫通測量質量保障措施中最重要的措施，其對貫通測量的意義大于提高控制網的精度級別。

[1] 石雪冬.GPS 在公路測量中的應用[J].測繪通報，2003，（11）：29～31.

[2]徐紹全，張華海,等.GPS測量原理及應用[M].武漢：武漢大學出版社，2001.

Abstract:On the basis of connection survey of Beishigou air shaft in Duerping mine,the paper studies the quality control of the survey thoroughly and proposes multiple approaches to ensure the survey quality.The result proves the technology is feasible and beneficial to the relative connection surveying engineering.

Keywords:connection survey;quality control;GPS technology;elevation survey by long steel ruler;gyroscopic orientation

編輯：劉新光

Quality Control Research on Connection Survey of Beishigou Air Shaft

HAN Jing-ming1,SHI Di-feng2

(1.Geological Survey Section of Duerping Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030021;2.No.148 Institute of Investigation,Shanxi Coal Geological Bureau,Taiyuan Shanxi 030021,China)

TD175+.5

A

1672-5050（2010）08-0046-03

2010-05-10

韓景民（1967—），男，內蒙古赤峰人，大學本科，工程師，主要從事礦山測量實踐與管理工作。