礦山測量在代池壩煤礦的應用分析

摘要：在整個礦山測量工作過程中，最重要的就是貫通測量，能否實現井巷貫通是衡量測繪工作質量的重要標志。文章通過總結在代池壩煤礦303采區軌道上山貫通測量工作中的實踐經驗，進行精度分析，介紹了保障井巷貫通精度的措施和注意事項，為以后的高精度貫通測量提供了非常有益的借鑒。

關鍵詞：礦山測量；貫通測量；測量精度；代池壩煤礦；礦山建設 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD17 文章編號：1009-2374（2016）17-0142-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.069

1 概述

貫通測量是礦山測量工作中的一項重要工作，貫通工程質量的好壞直接關系到整個礦山的建設、生產和經濟效益，所以貫通測量在礦山生產建設中的地位不容忽視。本文以代池壩煤礦303采區軌道上山貫通測量為例，對其進行技術分析、總結，能夠得到保障井巷貫通精度的一些措施和注意事項，為以后的高精度貫通測量提供了非常有益的借鑒。

2 工程概況

303采區位于代池壩煤礦（以下簡稱代礦）西翼，為代礦+320m水平未開采的最后一個采區。因代礦現有采區所剩工作面不多，接替較為緊張，為了緩解采區接替的緊張狀態，保證礦井采掘正常接替，必須加快303采區的布置。礦決定：303采區軌道上山按照生產設計部門的要求和工程的需要，實行相向掘進。開工于2013年1月，歷時2年8個月，于2015年9月13日早班安全準確貫通。

3 測量概況

所有測量工作均嚴格按照集團公司批復的《代池壩煤礦303采區軌道上山貫通測量設計》及《煤礦測量規程》要求實施。導線測量采用尼康2c全站儀，水準測量采用S3型水準儀，直線巷道及斜巷均采用激光指向儀進行中腰線控制。

3.1 井下導線測量

井下導線測量按《煤礦測量規程》關于7″導線的規定施測，測角采用測回法進行測量。水平角的觀測限差見表1：

測距時采用全站儀測定，和測角同步進行，每條邊的測回數不得小于兩個。采用單向觀測或往返（或不同時間）觀測時，其限差為：一測回讀數較差不大于10mm，單程測回間較差不大于15mm；往返（或不同時間）觀測同一邊長時，化算為水平距離（經氣象和傾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。

在邊長小于15m或傾角在15°以上的傾斜巷道中丈量邊長時，往返水平邊長的允許互差可適當放寬，但不得大于邊長的1/4000。

3.2 井下高程測量

平巷中采用國產S3型水準儀進行測量，分段獨立進行往返觀測，觀測時要求前后視距大致相等，視線長度一般在25～65m之間，采用3m水準尺，每段往返水準測量的允許閉合差不應大于±50mm，取其平均值作為最后計算結果；斜巷采用三角高程測量方法，與導線測量同時進行。三角高程測量垂直角觀測精度要求見表2：

三角高程測量要往返進行。相鄰兩點往返測高差的互差不應大于10mm+0.3mm×τ（τ為導線水平邊長，以m為單位）；三角高程導線的高程閉合差不應大于±100mm（L為導線長度，以km為單位）。當高差的互差符合要求后，應取往返測高差的平均值作為一次測量結果。

4 貫通精度

根據《煤礦測量規程》規定，此次貫通為同一礦井內貫通巷道，要求兩中線之間偏差不得大于0.3m，兩腰線之間偏差不得大于0.2m。

根據所采用的測量儀器測角中誤差mβ=7″，測距儀測邊平均中誤差m1=±（2+2*ppm*D）mm，三角高程路線的中誤差，計算獲得理論上的

水平方向誤差為，豎直方向上的誤差為。

4.1 角度閉合差

此貫通閉合導線共44站，按閉合導線公式如下：

計算結果：貫通fβ實圍內。

4.2 導線全長相對閉合差

《規程》規定，7秒級光電導線全長相對閉合差不低于1/8000；此導線全長相對閉合差達到1/25000。該貫通閉合導線邊長丈量精度優良。

4.3 高程閉合差

5 技術結論

303采區軌道上山實現了準確安全貫通，貫通測量控制地段的各類高精度永久導線點、水準點資料、光電測量的誤差理論及施測規律，對303采區其他中小型貫通提供了堅強可靠的起算數據和光電施測經驗，并具有重要的理論依據。

5.1 貫通測量精度分析

根據貫通實測資料求得的各項誤差參數，按貫通設計方案推導出水平方向誤差為±0.230m，豎直方向上的誤差為±0.082m，這兩個重要參數與實測的0.150m和0m是基本相符的，說明由實測資料求得的各項誤差參數是可靠的，所求得的誤差參數可供今后參考和利用。

本次貫通測量是按7″級導線施測的，從兩次水平角值的統計來看，中誤差較大的水平角均出現在邊長小于30m和長短邊或斜巷所構成的水平角中，而這些較大的測角誤差將直接影響整個導線網的精度和貫通的精度。其出現的原因應有三個方面：一是由于邊長短，儀器的對中誤差和前后視測點的擺動對角度的影響十分明顯；二是由于前、后視邊的邊長距離相差過大，一邊距離短的有測點擺動的影響，另一邊距離長需要調焦引起焦距的變動；三是一邊是平巷，另一邊是斜巷有儀器豎軸傾斜的影響。要提高這類水平角的觀測精度，就要盡可能地提高儀器的對中精度，減小前、后視測點的擺動，增加觀測次數。

貫通后的高程閉合差為0mm，說明水準測量與三角高程測量的方案、方法是完全正確可行的，就其閉合差來分析，閉合線路3823m，且通過一條430多米斜巷的三角高程測量閉合差為0mm，反映出在水準測量和三角高程測量中系統誤差的影響不大。某些測段我們采用全站儀進行三角高程測量，對水準測量的高程進行二次檢核，水準測量與全站儀三角高程測量的互差在±7mm～±15mm之間，均達到井下高程測量的精度要求。由此看來在今后的測量中，可將井下全站儀三角高程代替一般的水準測量或用于高程復測檢核，以減少高程測量的次數和時間，同時也能保證施測的正確性和精度。

綜上所述可以看出，井下由于受井巷和自然環境條件的限制，控制導線的布網技術指標難以達到理想的要求，而受影響最大的就是導線網中的水平角，所以井下測量角度誤差對貫通水平重要方向的影響是最主要的。因此說提高貫通測量的精度，主要是提高測角的精度。就一般情況而言，只要嚴格按照貫通測量設計和《煤礦測量規程》的規定去實施，就能達到預定的要求。

5.2 測量中需要注意事項

5.2.1 重視貫通測量前的準備工作。一是對井巷工程設計圖紙進行全面檢核，重點是與貫通有關的工程設計圖紙，檢查其方位角和高程是否正確、是否閉合，發現問題及時修正；二是參照生產科的掘進計劃，選擇合適的貫穿點，編制貫通測量設計說明書，并進行貫通誤差預計。它能使我們在具體工作中嚴格按照一定的技術要求和工作程序執行，實行嚴格的、專門的技術管理保證體系，促使我們堅持必須的檢核手段和必要的重復觀測來確保貫通工作的實現；三是除繪制貫通施工進度圖外，還需繪制貫通測量放線設計圖，將井巷施工參數、測量設計、實測的控制點反映到貫通測量放線設計圖上，可以很直接地了解到施工的進度、設計的修改、控制點的破壞、施工放線等情況，便于全面掌控貫通工程情況；四是嚴格執行測量儀器定期檢校制度，減小儀器的系統誤差對貫通測量的影響。

5.2.2 嚴格按照《煤礦測量規程》實施，對內、外業工作做到嚴細務實。一是貫通測量的大部分工作為標定工作，其重點是中腰線的標定；中腰線標定要認真、仔細、準確、及時，標定前后要有檢核；中腰線被破壞時要及時恢復，嚴格按《煤礦測量規程》規定及時延伸中腰線，并隨時檢查，發現問題及時校正；二是嚴格按《煤礦測量規程》規定及時延伸導線，各級導線的限差必須符合要求。布置導線時除要滿足《煤礦測量規程》規定外，還應根據工程設計圖，盡量在各主要聯絡巷、甩道處附近布置導線點，方便今后聯絡巷、甩道的中腰線標定及導線的延伸。用全站儀施測導線時，水平角的觀測前后視不要看貼板，直接掛線觀測，減小由貼板對中誤差對測角的影響，同時采取擋風措施，減小目標擺動對測角的影響。在空氣潮濕、霧氣大的地段進行光電測距時，導線點不宜布置過長，要使用鋼尺進行檢查；三是加強原始記錄工作。測量工作的開展主要來源于外業原始資料的收集，而外業資料的收集全部反應在原始記錄上，因此原始記錄必須真實、清晰、完整反映現場情況，便于室內檢查計算工作的順利開展，避免因原始資料不全或不實，檢查無從進行，不能及時發現問題，給生產建設造成不必要的損失；四是堅持必要的審批、審核、復算、復測制度。貫通工程施工較復雜，技術要求高，工期長，施工放線、導線測量特別頻繁，數據量大，層層把關，多人檢核，能有效防止工作失誤。

5.2.3 盡可能采用先進的測量儀器和計算檢核手段。本次貫通采用2″級全站儀尼康2c進行導線測量，既復測了導線又檢核了高程，確保了貫通的順利實現；在井巷施工中采用了激光指向儀，減少了放線測量占用工程施工的時間和測量工作量，提高了工程質量；數據處理上除了人工對算外，還利用Excel電子表格計算功能編制專門的導線計算程序進行計算，利用AUTOCAD制圖軟件進行各類測量圖紙的制作和數據檢查，使得實測資料的處理無論是在計算的速度、資料的準確可靠性，或是在資料的規范化方面都有很大的提高。

從這次貫通的結果可以看出，雖然工程比較復雜，貫通距離較長，但實際貫通偏差都較小，這一結果除了運用精密的測量儀器和先進的數據處理手段外，其中更重要的一條就是嚴格組織管理，不折不扣地執行測量技術管理制度和《煤礦測量規程》，堅持必要的測量檢核、復測、復算工作，以確保貫通的順利實現。

作者簡介：楊紅（1968-），男，四川三臺人，川煤集團廣旺公司代池壩煤礦副總工程師，助理測量工程師，研究方向：生產技術管理。

（責任編輯：秦遜玉）