煤礦井下測量工作常見問題與解決方法

徐國亮

摘要：在煤礦井下作業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)中，測量工作向來有尖兵和眼睛之稱，井下測量工作的水平直接關(guān)系到整個礦山的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)，因此，加強煤礦井下測量，不斷提高服務(wù)質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。在測量工作中儀器的使用發(fā)揮著重要的作用，同樣，儀器故障也成為主要問題。鑒于此，筆者將結(jié)合多年來煤礦測量工作的工作經(jīng)驗，重點分析測量工作中常見的儀器故障問題，并提出可行性解決方法，以期不斷提高煤礦井下測量服務(wù)水平。

關(guān)鍵詞：煤礦井下測量；測量儀器；故障；解決方法

煤礦井下測量是礦山生產(chǎn)建設(shè)中保證安全生產(chǎn)的重要一環(huán)，是一項嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)性工作，涉及多種專業(yè)測量儀器的使用，任何疏忽和工作失誤都有可能造成不可挽回的嚴(yán)重后果，因此，需要養(yǎng)成良好的儀器使用習(xí)慣，盡量減少人為失誤。

一、常見測量儀器的工藝特點、使用程序和處理方法

水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀是煤礦井下測量工作中使用頻率最高的三種儀器，下面本文將詳細(xì)介紹這三種儀器各自的工藝特點、使用程序和故障問題。

（一）水準(zhǔn)儀

水準(zhǔn)儀由照準(zhǔn)部、基座、三腳架三部分組成，最基本的功能是提供一條水平視線，幫助測量人員獲得兩點之間的高差，并根據(jù)測量結(jié)果放樣到地面上[1]。按照精度可以將水準(zhǔn)儀分為精密水準(zhǔn)儀、普通水準(zhǔn)儀兩種，按照結(jié)構(gòu)可以分為自動水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀等，按照工作原理可以分為光學(xué)水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀的最大特點是測量精度高，是測量水準(zhǔn)的主要方法，但是測量過程容易受地形限制，比較適合平坦地區(qū)的水準(zhǔn)測量，因此，水準(zhǔn)儀只能用于高程測量，在礦井測量中不能用于施測導(dǎo)線。水準(zhǔn)儀的使用過程分為安置、粗平、瞄準(zhǔn)、精平、讀數(shù)幾個流程。水準(zhǔn)儀需安置在高度適中的三腳架上，而且三腳架架頭要保持水平，將水準(zhǔn)儀放置在架頭上并旋緊中心螺旋[2]。粗平過程需用雙手依次轉(zhuǎn)動兩個腳螺旋以使圓氣泡居中。瞄準(zhǔn)包括對光、粗瞄、精瞄三個步驟，儀器精平的同時要立即讀取水準(zhǔn)標(biāo)尺上的讀數(shù)。

水準(zhǔn)儀測量故障可能與機械制造、使用或搬運等有關(guān)。使用操作中要確保儀器放置妥當(dāng)，儀器和三腳架連接完好，觀測過程中要避免手扶三腳架。在煤礦井下測量工作實際中可能遇到的問題有視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行造成的誤差、水準(zhǔn)尺刻畫不準(zhǔn)確等產(chǎn)生的水準(zhǔn)尺誤差、精平或調(diào)焦中產(chǎn)生的觀測誤差、估讀誤差等。視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行造成的誤差難以避免，因為兩條軸線之間垂直方向的投影存在一個夾角，該夾角對水準(zhǔn)儀測量讀數(shù)的影響較大，必須校正到一定限度之內(nèi)。為了防止出錯，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，每個測量人員都應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，以免因人為失誤擴大誤差。

（二）經(jīng)緯儀

經(jīng)緯儀是一種間接測量高程的儀器，受地面起伏的影響較小，而且施測速度快，雖然測量精度稍微低于水準(zhǔn)儀，但是基本上能夠滿足高程測量需要。在使用整平儀器時需要將豎角調(diào)成90度，而且測導(dǎo)線時還要將水平角歸零，因此操作過程比較復(fù)雜。

經(jīng)緯儀的儀器標(biāo)準(zhǔn)有一套嚴(yán)格的規(guī)定，如果不規(guī)范就會造成測量故障，如照準(zhǔn)軸沒有與垂直軸和水平軸垂直、水平軸沒有與垂直軸垂直等，如果儀器出廠時沒有滿足以上條件或在搬運過程中造成儀器損毀就會影響儀器的正常使用。因此，在處理故障時，首先要檢查水準(zhǔn)儀儀器是否滿足上述出廠標(biāo)準(zhǔn)，并仔細(xì)檢校，需要注意的是，檢校之前要對儀器進行一般性檢查，包括各種制動、微動螺旋和望遠鏡運轉(zhuǎn)是否靈活、望遠鏡視場是否有灰塵、度盤分劃線是否清晰、各種配套附件是否齊全等[3]。瞄準(zhǔn)目標(biāo)時要消除十字絲視差，仔細(xì)聽取記錄員的回報，記錄員要隨時記錄檢核，如果數(shù)字記錄錯誤需劃掉將正確的標(biāo)注在右上方，不得直接擦掉出現(xiàn)草稿痕跡。測角過程中各種螺旋不能擰的過緊或過松，微動螺旋不能使用過頭。

（三）全站儀

全站儀是一種集輸出和存儲于一體的先進電子測量儀器，具有測距長、測角快、精度高、整平快、歸零方便等優(yōu)點。全站儀是經(jīng)緯儀與測距儀的集成，使用程序包括整置、調(diào)焦、照準(zhǔn)、對度盤等，操作方法原則上和經(jīng)緯儀相同，但全站儀的整置速度要快于經(jīng)緯儀，而且度盤歸零更加方便，測距更加準(zhǔn)確可靠。

全站儀的故障同樣與機械制造、使用、搬運等有關(guān)，由于全站儀是一種高精密的電子儀器，在使用過程中需要經(jīng)常開關(guān)機，加之井下環(huán)境比較潮濕，地面溫差大，容易使出現(xiàn)死機的現(xiàn)象[4]。全站儀一旦出現(xiàn)死機現(xiàn)象，可以重啟或取下電池重新安裝，或者打開儀器箱加快儀器散熱，當(dāng)儀器溫度與井下作業(yè)溫度接近時再開始測量作業(yè)。全站儀儀器的精密性要求使用過程需嚴(yán)格按照說明書操作，為延長電池使用壽命，需按照說明書指示充電，并在測量使用前將電池充滿，為避免電池容量不夠可以準(zhǔn)備一塊備用電池[5]。測量人員要養(yǎng)成隨時關(guān)閉電源的良好習(xí)慣，并在搬運儀器之前關(guān)閉電源，以免造成電源浪費或因誤觸等造成數(shù)據(jù)損壞。

儀器使用完畢后存放之前要將電池取出，將儀器和儀器箱放置在通風(fēng)干燥的地方。

二、井下測量的其他常見問題及解決方法

除測量儀器故障外，井下測量還會出現(xiàn)一些其他常見的問題：（1）準(zhǔn)備工作不充分。如果在新開巷道開口設(shè)定之前沒有實地考察現(xiàn)場就可能造成測量點與實際不符的問題，即之前設(shè)定的測量點已被破壞或巷道發(fā)生變形使原有的測量點失去作用。因此，在巷道測量時尤其是條件特殊的老巷道開口之前，首選要實地考察了解現(xiàn)場，觀察巷道是否變形并及時排除影響測量的導(dǎo)線點。（2）裝備準(zhǔn)備不充分。雖然上文提到的測量儀器集多種功能于一體，能夠大大簡化作業(yè)量，但是實際工作中仍然需要準(zhǔn)備一些必備配件，如記錄筆、垂球等，為此，在下井作業(yè)之前要徹底清點工具，并根據(jù)測量要求不同攜帶不同的工具，如工字鋼支護巷道測量需要準(zhǔn)備鋼鋸，只有配套工具準(zhǔn)備到位才能避免因小失大。（3）記錄數(shù)據(jù)不完整。井下測量時作業(yè)人員受到周圍環(huán)境影響極易出現(xiàn)焦躁心理，導(dǎo)致記錄不細(xì)心，收集資料不全，進而影響后續(xù)工作的進行，這就需要作業(yè)人員時刻保持高度的敬業(yè)精神和責(zé)任心，在井下測量時保持良好的心態(tài)，認(rèn)真對待每一次測量作業(yè)，細(xì)致認(rèn)真的完成測量工作，將所有測量數(shù)據(jù)記錄齊全。

結(jié)語

當(dāng)今社會是電子技術(shù)和計算機技術(shù)迅速發(fā)展的黃金時代，礦井測量儀器無論是在測量方法、作業(yè)手段還是成果形式上都在發(fā)生著翻天覆地的變化。隨著水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀等外爺測量儀器的應(yīng)用和各種制圖軟件的發(fā)展創(chuàng)新，礦井地下測量逐漸實現(xiàn)了電子化和自動化，從而實現(xiàn)了內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)體系。在這樣的背景下，地測公司不斷引進各種先進設(shè)備，并建立了內(nèi)外作業(yè)間數(shù)據(jù)，借助各種先進技術(shù)完成井下測量工作，使礦山測量得到持續(xù)健康發(fā)展。我們有理由相信，在神東礦區(qū)不斷壯大的今天，煤礦井下測量工作者必將努力承擔(dān)起各項工程的測量工作，為神東礦區(qū)的發(fā)展貢獻自己的力量。

參考文獻：

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