測量技術在整合礦井間的應用

林發龍

摘 要：不同類型的巷道要采用不同的測量技術、儀器和導線施測方法，由于整合礦井的測量資料較少、煤礦開采混亂，因而，生成了不同形態、不同規模的礦井布局，這些礦井存在著樓中樓現象，易導致巷道坍塌造成人員傷亡等不安全現象，對于這些礦井的排查需要采用多種測量技術，以提升探測精度。

關鍵詞：測量技術；整合礦井；精度

整合礦井是將分散的已開采煤礦或者未開采但臨近開采的煤礦進行整合，利用煤炭資源進行開發，然而這些整合礦井大多由小礦或小窯組成，測量資料匱乏，不適宜于整合后礦井改擴建的工作，在煤礦生產的進程中，測量工作是整合礦井建設的關鍵內容，測量的精度與礦井的生產直接相連，與礦井的安全和巷道質量密切相關。因而，需要借助于多種測量技術，對各個礦井的巷道和開采情況，進行實地測量。

1 整合礦井貫通測量技術應用原則闡述

為了確保整合礦井接合的準確性和可靠性，實現巷道的成功貫通，需要在應用測量技術的同時，以下列原則為基準：

1.1 選擇適宜的測量技術和方法 為了把握整合礦井貫通的精度，減少測量中的偏差，需要選擇適宜的測量儀器和測量技術，進行測量方案的優化選擇，并在各個階段之中，確保高精度的測量。

1.2 實施例行檢查工作 在整合礦井的貫通測量工作完畢之后，為了確保其測量精度，需要實施例行檢查工作，即：在對巷道實施獨立測量技術的應用之后，要由至少兩名人員負責對不同的測量技術進行計算和核查。

1.3 實施控制測量 在測量技術應用完成并計算之后，要對巷道各段的導線進行坐標的統一和精度的統一，實施控制測量，以確保貫通測量的精度要求，這是決定井巷是否貫通的關鍵。值得注意的是，具有較高精度的首級控制只是保證井巷貫通的一個必要條件，其他各段的控制測量，也是不可忽略的控制措施。

2 多種整合礦井貫通測量技術簡述

2.1 GPS測量技術 GPS定位系統技術以其全天候、高精度、覆蓋面廣的特點，拓寬了整合巷道貫通測量的范圍，在時刻掌握數據動態變化的前提下，提高了整合井巷道的測量精確性。這一技術應用于整合礦井中的具體步驟為：①進行GPS布網的布設和觀測，根據數學原理，主要用三角形的布網布設方式，可以確保其可靠性。②測量技術在礦井地面測設，應用GPS技術對礦井井口的坐標進行設置，這是重點，要以井口近井點的標高不同狀況為依據，至少在地面上布置3個永久導線點，測量礦井井口坐標，使用單頻接收機進行同步觀測，按E級控制測量，并采用全站儀閉合導線測量方法，減少測量誤差，提高測量精準度。③對于井下控制測量方案，則是在井下主要巷道中的頂板，進行永久導線的布設，其高程控制用穩定的三角高程測量，導線測量儀器可選用尼康DTM-452C防爆全站儀，實施井下控制測量。

2.2 陀螺定向測量技術 在礦井巷道測量時利用這種測量技術，測量誤差在5″～2″之間，具有較高的測量精度，而且由于它是一種定向測量技術，因而礦井的深度如何對測量精度沒有影響，這種測量技術可替代幾何定向，在貫通導線較長時，可以增加測陀螺定向邊變為方向附合導線，從而提升測量精度。它可以應用于不同的測量領域，分述如下：①陀螺定向測量技術應用于礦井深部在礦井深度增加、溫度升高的環境下，幾何定向測量技術不能滿足于測量精度的要求，因而，要采用陀螺定向測量技術，減輕工作人員的勞動強度，保證工程質量。②陀螺定向測量技術應用于井下巷道。在井下挖掘作業時，巷道掘進的方向主要用導線表示，但是在施工時巷道的掘進方向只有用單一支導線來表示挖掘的方向。然而，這種方法的偏差較大，不利于準確地得到測量精度，因而，采用陀螺定向測量技術，可以較好地應用于煤礦的井下挖掘應用之中，其中，“加測陀螺方位角”技術是主要的測量應用技術。③陀螺定向測量技術應用于重要巷道。井下作業環境與地面環境不同，因而，井下的測量程序是先采用較低等級的導線，用以指導挖掘，待導線拉得較長之后，再提升為較高精度的控制導線。在重大的整合礦井貫通工程時，要采用陀螺儀方位角測定巷道的方向，然后，將測量的實際方位角與設計方位角相對照比較，從而進行巷道挖掘方向的檢驗。

2.3 中腰線一體測量技術 中腰線一體測量技術應用于滿足礦井生產的主要巷道之中，具體測量方法為：①按照設計的方位、坡度，初期的中線標定采用掛羅盤在巷道頂板上畫一條中線，坡度標定采用半圓儀在邊邦上畫一條腰線，待掘進至20米左右時采用陀螺定向測量技術在巷道頂板上標定好3根中線，然后測量其坐標，所得的放線精度控制在要求范圍之內。②安裝激光指向儀，標定好的3根中線要在激光的光斑中心位置上，而且激光的坡度在設計方位內。

2.4 深部礦井長距離巷道測量技術 隨著時間的開采，礦井深度較深、內壓較大、地質條件較差、環境復雜，待測點容易產生變動，破壞原有的標記，而且，巷道的底板在壓力的影響下會向上凸起并產生底鼓，從而在高程上的測量誤差較大。所以需要在測量之時結合觀測數據、地質條件，把握其點位移動的規律，才能實施測量技術的運用，為了保證井巷的測量精度，要將導線點分兩級布設井下導線，初期采用較低等級的導線，深入到井下300～500m之后，再布設較高等級的導線，然后采用同水平或不同水平的貫通測量來校正所測量數據的準確性，以實際測量的坐標調整井巷的位置。

3 提升測量精度的注意要點

①整合礦井測量技術要與主體礦井級別相同，根據《煤礦測量規程》的規范，整合礦井的規模較小，不宜選取低級別的測量控制技術。②注意原始資料的可靠性，對原始記錄要進行認真檢查和對算，觀測工作結束后，要及時整理和檢查觀測手簿中所有計算是否正確并進行全面認真的檢核計算，以免造成內業計算結果發生錯誤。③運用點下光學對中器對中，可以抵銷風流對對中的干擾性影響，從而減少對中誤差，提升對中精度，井下起算控制點要進行認真的實測檢核，確保起算數據真實可靠、準確無誤。④采用加測陀螺邊，減小了測量誤差，在使用全站儀導線測量之后，可以極大地降低方位誤差。⑤采用小鋼尺測量，并注意量高時鋼尺是否與測點接觸，從而提升高程測量精度。綜上所述，測量技術在整合礦井間的運用，要按照設計的要求，使實際中的測量與設計誤差相比較，保證實際誤差低于允許誤差，提高測量精度。

參考文獻：

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