井巷測(cè)量方法及誤差影響因素分析

叢露滋　王雷

摘 要：井巷工程是指地下建筑所需的空間結(jié)構(gòu)，由于井巷工程需要在地下進(jìn)行挖掘作業(yè)，因此保證井巷工程的施工過(guò)程中能夠按照設(shè)計(jì)預(yù)定的方向進(jìn)行作業(yè)是十分重要的，這就需要相應(yīng)的井巷測(cè)量來(lái)進(jìn)行保證，文章將就如何做好井巷工程的測(cè)量工作及影響井巷工程測(cè)量工作的因素進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：井巷工程；井巷測(cè)量；影響因素

1 井巷工程簡(jiǎn)介

為采礦或者其他目的在地下開(kāi)掘的井筒、巷道和硐室等工程，總稱為井巷工程。在煤礦行業(yè)中，井巷工程主要包括礦山建設(shè)工程、礦井生產(chǎn)準(zhǔn)備工程、礦井延伸工程和礦井輔助工程等。井巷工程的任務(wù)是在地下建筑所需的空間結(jié)構(gòu)，并保持其穩(wěn)定性，它需要通過(guò)破巖開(kāi)挖，穿過(guò)和進(jìn)入巖石和土這類地質(zhì)體中，并保持開(kāi)挖空間的穩(wěn)定性。所以，井巷工程的破巖開(kāi)挖和維持穩(wěn)定，首先涉及巖石和土這類介質(zhì)的物理與力學(xué)性質(zhì)；同時(shí)，井巷圍巖未定需要采用多種多樣的人工支護(hù)手段，如常見(jiàn)到的棚式支架、金屬支架、混凝土支架、料石或溫凝土砌碹，以及錨噴支護(hù)等，這些不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式都是由建筑材料制造的。所以，為合理的使用支護(hù)結(jié)構(gòu)，也需要正確的認(rèn)識(shí)和了解各種構(gòu)成井巷工程支護(hù)的常用建筑材料的特性。

2 井巷測(cè)量簡(jiǎn)介

2.1 井巷測(cè)量的主要內(nèi)容

井巷測(cè)量主要分為以下幾種測(cè)量方式：（1）聯(lián)系測(cè)量。這種測(cè)量方式是通過(guò)將井上、井下建立在一個(gè)坐標(biāo)系下所展開(kāi)的測(cè)量工作，其可以分為平面聯(lián)系測(cè)量和高程聯(lián)系測(cè)量。（2）定線測(cè)量。這種測(cè)量方式是通過(guò)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)礦井的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際幾何要素（位置、方向和坡度等）進(jìn)行測(cè)量并在挖掘過(guò)程中及時(shí)進(jìn)行檢查和校正工作。（3）貫通測(cè)量。這種測(cè)量方式主要應(yīng)用于兩條相向挖掘的巷道或者是相遇巷道，多用于同一巷道的掘進(jìn)連通以及坑道與已有的孔、硐、坑道的連通。

2.2 影響井巷測(cè)量的主要因素

由于井下測(cè)量環(huán)境復(fù)雜，這會(huì)極大的影響測(cè)量的精度，對(duì)于測(cè)量會(huì)形成一定的誤差，下面對(duì)影響井巷測(cè)量的主要因素進(jìn)行介紹：（1）溫度的影響。井下與地面不同，地面主要是由于太陽(yáng)照射所形成的溫度，受季節(jié)性影響，但是井下則與地面不同，由于井下不受地面太陽(yáng)的照射，所以照射溫度對(duì)于井下的影響很小，而井下則是受地核熱度的影響，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每向下挖掘100米，溫度會(huì)升高3℃，這樣給人的感官是井下冬暖夏涼。當(dāng)冬天井上溫度較低時(shí)，井下的溫度常常較為溫暖，當(dāng)儀器設(shè)備由井上拿入井下時(shí)，冰冷的儀器表面會(huì)自然形成一層水霧，即使及時(shí)進(jìn)行清理，還是會(huì)由于人員的呼氣等在儀器表面形成一些水霧，這些會(huì)極大的影響儀器的測(cè)量讀數(shù)。（2）煙塵的影響。由于需要在井下進(jìn)行挖掘作業(yè)，必然會(huì)產(chǎn)生極大的粉塵，這些漂浮在空氣重的粉塵不但會(huì)影響人體的身體健康還會(huì)影響巷道內(nèi)的視線，影響測(cè)量的正常進(jìn)行。（3）濕氣的影響。在地下水資源豐富的地區(qū)，井下由于受到水氣的影響，其濕度相較于地面要高得多，特別是在雨季降水較多的時(shí)間，會(huì)造成井下濕度大幅提高，嚴(yán)重影響井巷測(cè)量的讀數(shù)。（4）井下作業(yè)人員對(duì)于測(cè)量的不重視，由于井下作業(yè)人員的時(shí)間要求，常常會(huì)對(duì)耽誤其工作時(shí)間的井下測(cè)量不重視，經(jīng)常催促測(cè)量人員的工作進(jìn)度，使工作未能按照測(cè)量的正常步驟進(jìn)行，進(jìn)而產(chǎn)生人為誤差。（5）照明的影響。由于井下缺乏陽(yáng)光，因此照明的好壞直接影響到測(cè)量的好壞，而且由于井下的照明燈具在濕氣較大且通風(fēng)不好時(shí)照明效果常常不好，在這種情況下進(jìn)行測(cè)量，常常會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3 在測(cè)量時(shí)確保測(cè)量精度的方法及應(yīng)對(duì)環(huán)境影響的措施

在井下惡劣的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)量，在克服惡劣的環(huán)境情況下，采用合理的應(yīng)對(duì)測(cè)量方法可以很好的降低環(huán)境及人為等引起的誤差，甚至是消除誤差。文章對(duì)測(cè)量時(shí)各個(gè)階段需要注意的問(wèn)題進(jìn)行介紹。

3.1 在前期的準(zhǔn)備性工作階段

（1）當(dāng)在巷道起始位置進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要按照初測(cè)和定測(cè)兩個(gè)工序進(jìn)行測(cè)量。初測(cè)是要對(duì)巷道口的平面坐標(biāo)和高程等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，將其布設(shè)在實(shí)地，并在實(shí)地標(biāo)定坑道掘進(jìn)方向或是井下平巷的方向，同時(shí)要設(shè)置坑口位置點(diǎn)的復(fù)測(cè)校正樁，以便在開(kāi)掘坑口斷面或開(kāi)拓平臺(tái)后，對(duì)其進(jìn)行校正測(cè)量或重新布設(shè)。定測(cè)是指對(duì)校正或重新布設(shè)后的坑口位置進(jìn)行測(cè)定。（2）地面控制和近井點(diǎn)的設(shè)置。在測(cè)量工作開(kāi)始之前，需要先將地面控制設(shè)置好，需要在井口半徑50米的范圍內(nèi)設(shè)置近井點(diǎn)。而對(duì)于那些兩巷道相向或者是巷道相交的地方需要在誤差允許的范圍內(nèi)決定地面控制測(cè)量的誤差范圍。對(duì)于地面控制測(cè)量需要選使用三角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)等形式設(shè)置而成的平面，而對(duì)于高程的測(cè)量通常采用三四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度施測(cè)，近井點(diǎn)一般采用插點(diǎn)形式布設(shè)。（3）對(duì)于巷道中線的測(cè)設(shè)需要根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于巷道位置、方向和坡度等的測(cè)量，將坑道水平投影的幾何中心線標(biāo)定出來(lái)，從而對(duì)于巷道的掘進(jìn)工作有一個(gè)整體的把控。（4）對(duì)于巷道腰線進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要在巷道壁上標(biāo)出坑道的設(shè)計(jì)坡度線，從而對(duì)巷道的傾斜方向有一個(gè)明確的了解。

3.2 在下井測(cè)量工作開(kāi)始前在地面做好準(zhǔn)備工作

在下井之前，需要對(duì)所攜帶的各種測(cè)量用具進(jìn)行清點(diǎn)，確保不會(huì)漏帶、錯(cuò)帶測(cè)量用具，保險(xiǎn)起見(jiàn)可以對(duì)所需攜帶的用具列寫(xiě)清單，依據(jù)清單對(duì)照攜帶物品。

3.3 對(duì)于環(huán)境因素造成的應(yīng)對(duì)措施

對(duì)于環(huán)境造成的影響，需要在溫差不大的夏季加強(qiáng)對(duì)于巷道內(nèi)的通風(fēng)，盡可能的降低溫差對(duì)于測(cè)量的影響，而對(duì)于在冬季溫差較大季節(jié)，需要在測(cè)量?jī)x器周圍放置一些加溫設(shè)備保持儀器的溫度，從而減少大溫差下的儀器設(shè)備的誤差，這樣就會(huì)減少由于溫差較大的產(chǎn)生的水氣覆蓋測(cè)量鏡頭，從而對(duì)測(cè)量造成一定的誤差，有時(shí)即使產(chǎn)生一定的水汽也會(huì)在使用紙巾進(jìn)行擦拭后可以正常進(jìn)行測(cè)量。

而對(duì)于挖掘過(guò)后形成粉塵、濕氣等則可以通過(guò)加強(qiáng)通風(fēng)來(lái)進(jìn)行消除，由于通風(fēng)可以減小巷道內(nèi)外的氣壓差、減小巷道內(nèi)外的溫度差、從而使巷道內(nèi)保持適宜的濕度以及煙塵極大降低，極大的改善了可視條件，這對(duì)于巷道測(cè)量的準(zhǔn)確度和測(cè)量人員的測(cè)量環(huán)境都有著極大的提高，能使測(cè)量人員更好的進(jìn)行測(cè)量工作。

對(duì)于井下作業(yè)人員的催促，測(cè)量人員需要及時(shí)的與工人進(jìn)行溝通，使其明白測(cè)量工作是一項(xiàng)非常重要的工作，對(duì)于巷道的挖掘有著極為重要的指導(dǎo)意義，需要工人的理解和配合，只有在這種情況下測(cè)量工作才能快速、高效的進(jìn)行。避免由于測(cè)量人員和工人之間的溝通不暢引起的誤會(huì)，為后續(xù)工作埋下隱患。

而對(duì)于由于照明問(wèn)題引起的測(cè)量誤差，可以通過(guò)加裝相應(yīng)的照明設(shè)備來(lái)增強(qiáng)巷道呢內(nèi)的可視條件，最主要的是利用礦燈或手電筒來(lái)加強(qiáng)儀器和觀測(cè)目標(biāo)的照明，同時(shí)在每一次的測(cè)量過(guò)后需要將測(cè)點(diǎn)周圍無(wú)用的線繩標(biāo)記毀掉，以防以后用錯(cuò)測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，要加強(qiáng)測(cè)量人員之間的工作契合度，使儀器操作人員應(yīng)把測(cè)點(diǎn)親自指給后視人員，加快工作的準(zhǔn)確性和效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

井巷測(cè)量工作是井下作業(yè)的重要一步，對(duì)于巷道挖掘工作有著指導(dǎo)和監(jiān)測(cè)的重要意義，文章針對(duì)井巷測(cè)量的方法和容易引起測(cè)量誤差的因素進(jìn)行了介紹，并對(duì)如何做好應(yīng)對(duì)這些誤差因素的措施進(jìn)行了介紹。

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