新技術條件下井下貫通測量試驗方法探索

藍韋興

（文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司，云南 文山 663602）

新技術條件下井下貫通測量試驗方法探索

藍韋興

（文山麻栗坡紫金鎢業集團有限公司，云南 文山 663602）

隨著科學技術的不斷發展和進步，各種新的技術得以實現，這令礦山井下的貫通測量作業更加便捷和直觀，本文本著直觀揭示井下貫通測量作業的方法和規律的目的，通過采用相關的軟件，并結合測量儀器，探索出了一中新的井下貫通測量試驗的方法，并在某礦山井下進行試驗應用。經過試驗，這種方法達到了預期的精度效果，也解決了全站儀結合地形、地籍成圖軟件進行井下貫通測量的方法問題。

新技術條件；井下貫通測量；試驗；礦山井下

礦山測量是指測繪和測設礦山各種工程的位置和幾何要素，研究礦山開發過程中各種空間幾何關系的一門應用技術。井下測量是礦山生產建設過程中實現安全生產的重要一環，是一項重要而嚴謹的技術性工作，是煤礦搞好生產技術管理、實現煤礦安全生產的重要手段。井下測量工作主要包括中腰線標定、延伸、導線測量、高程測量等。井下測量是在巷道內進行的，受巷道條件的限制，平面測量只有導線測量一種方法，高程測量有水準測量和三角高程測量兩種方法。隨著現代科學技術的不斷發展和進步，井下測量工作也變得更加輕松和便捷。在井下測量中通常會使用全站儀，該儀器是一種集測角、測距、計算以及數據存儲和傳輸為一體的自動化測量儀器，被廣泛的應用于地理空間信息采集、工業測量、工程測量、礦山測量等領域和行業。本文主要是通過全站儀和CASS地形、地籍成圖軟件進行井下貫通測量試驗。

一、測量使用儀器和設備

本文研究所使用的測量儀器和設備有南方測繪儀器公司 CASS系統以及全站儀。全站儀是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統。其類型主要有：編碼盤測角系統、光柵盤測角系統及動態（光柵盤）測角系統等三種。該儀器幾乎可以使用在任何領域的測量中。全站儀的主要組成部分有電源、測距系統、測角系統、數據處理部分、顯示屏、通訊接口、鍵盤等。CASS系統能提供內外業一體化成圖、電子平板成圖以及老圖數字化等多種成圖作業模式。該系統的界面友好、功能較多。

二、全站儀井下貫通測量方法

全站儀進行井下貫通測量是坑道施工中和貫通后的測量，施工中的測量是為了確保掘進的坑道能按設計準確貫通，貫通后的測量是為了獲取實際的貫通誤差值。從測量內容上來看，施工中的測量主要有地面聯測、地下導線測量、坑道掘進測量、放樣掘進方向以及坡度，而且需要經常對測量正確性進行檢查。而貫通后測量則是在巷道貫通后，測定實際的橫向、縱向和豎向貫通誤差。一般來說，在進行井下貫通測量之前，先在兩邊貫通開挖口建立統一的GPS控制點，貫通開挖后，跟進井下貫通測量導線點。具體操作為：在巷道的頂板上釘入掛鉤導線點位，后視、前視點位用徠卡專用小棱鏡垂直懸掛，全站儀測量時，打開全站儀鍵盤照明，調用測量程序，使用坐標設置測站、定向，直接測出井下貫通測量導線點坐標。前者是測定實際的橫向和縱向貫通誤差，測量方法隨洞內控制的形式而異。一般來說，采用單導線作為洞內控制時，貫通之后在貫通面上釘一臨時樁，從相向測量的兩個方向各自向臨時樁進行支導線測量，分別測取臨時樁點的平面坐標，將兩組坐標的差值分別投影到貫通面上和巷道中線上，則貫通面上的投影即為橫向貫通誤差，在中線上的投影即為縱向貫通誤差；對于采用中線法施工的巷道貫通之后，應從相向測量的兩個方向各自向貫通面延伸中線，并各釘一臨時樁，量取兩樁之間的距離，即得巷道的實際橫向貫通誤差，兩臨時樁的里程之差即為巷道的實際縱向貫通誤差。

三、CASS7.0成圖系統直觀指導貫通點

進行井下貫通測量作業，是隨著井下巷道推進的，所以巷道向前推進時測量作業也隨之推進。每次使用全站儀貫通導線測量作業結束后，應該將全站儀上的污漬以及水漬擦干凈，之后將測量所得的數據輸入計算機。第一步，打開CASS7.0軟件，選擇菜單中“繪圖處理”→“展野外測點點號”→回車→選擇數據存放路徑→打開。然后輸入命令“PL”，將野外測點用線連好。之后在圖上利用多義線連好貫通點的位置，然后就能得到坐標數據圖，能將井下貫通導線測量的數據直觀的表示出來，這樣就能實時指導巷道的推進工作。在每次數據展繪完畢后，就能得到直觀的巷道進展圖。

四、誤差預計的評估要素

在井下貫通測量過程中，出現測量誤差是不可避免的，所以在實際的貫通測量點的測量中，總是存在一定的偏差。一般來說，巷道貫通結合處的偏差可能發生在空間的三個方向中，也就是沿著巷道中心線的長度偏差以及水平面內和豎直面內的偏差。沿著巷道中心線的長度偏差對貫通在距離上有所影響，并不會影響巷道的質量，但是水平面內和豎直面內的偏差則會對巷道質量產生影響。在實際的工作中，為了保證各項掘進工作可以順利的進行，而且在貫通后，結合處的偏差不能超過相關規定中允許值，這樣才是滿足巷道貫通測量的精度，由此可見，貫通測量方案的選擇以及一些誤差預計工作是十分有必要的。在測量方案的選擇上，首先要考慮測量方案的可行性，其次還應該考慮測量工具的精度以及工作方法是否滿足誤差的允許值。之所以進行誤差預計，主要目的是為了選擇合理的測量方案和測量方法，這樣出現的結果才不會因為精度不夠而造成損失，也不會由于過于追求精度而使工作量增加。

本文中，是在新的技術條件下使用的貫通測量方法是切實可行的。尤其是為了加快施工速度而需要相向貫通的巷道的貫通測量，這樣的貫通方法能有效改善通風狀況和工作條件，而且還能增加工作效率。每一次在井下測量之后，將全站儀測得的鎖具導入計算機中，在 CASS7.0軟件里能直觀的看到兩個工作面的掘進情況，這樣就能保證兩個工作面能沿著設計的方向相向掘進。全站儀結合CASS7.0軟件能管飯的應用在礦山井下的貫通測量工作中，除此之外，在工程測量、地籍成圖等方面也可以應用。除了測量，還可以實現對土石方的計算，只需要在數字化地圖中確定范圍，就能進行土方石計算。

結束語

總而言之，科學技術在日新月異的發展，而在礦山井下測量領域，各種各樣的設備和技術也在不斷地發展和進步，在新的技術條件下，礦山井下測量的方法不斷地推陳出新，使測量工作更便捷，測量結果更準確。本文主要通過對全站儀貫通導線測量的方法進行了說明，并對全站儀和 CASS7.0系統進行了說明，最后主要討論了將全站儀和 CASS7.0系統相結合的井下貫通測量方法。實現了井下貫通導線測量的數據直觀，貫通點位的一目了然，掌握了井下巷道推進的方向，特別是相向井下貫通測量，其點位的正確是坑道掘進的保證和安全，可以直觀揭示礦山井下貫通測量的作業方法和規律。本文試驗結果與預期相差不大，希望可以為同行業的工作者提供參考和幫助。

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1007-6344（2015）08-0089-01