新建豎井與兩井貫通測量方法探討

劉華江

摘 要 本文根據靈山金礦生產實踐，簡要說明了金礦已有工程與新建豎井貫通情況分析，旨在從細節做起，具體情況分別對待，就能達到工作目的。

關鍵詞 礦山生產；建井測量；兩井貫通

中圖分類號 TD1 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0084-01

礦山生產運行中，根據通風、安全、提升等要求需要新建豎井，工程竣工后還要與已有工程進行貫通，貫通工程質量的好壞，直接關系到整個礦井的建設、生產和經濟效益；已有工程與新建豎井貫通時，礦山測量人員的任務就是要保證掘進工作面沿著設計的方向和坡度進行掘進，使貫通接合處的偏差不超過規定的限差，對礦井建設和生產不造成嚴重影響。對于這樣一項非常重要的測量工作，測量人員所負的責任是十分重大的。若發生錯誤而未能貫通，或者貫通后接合處的偏差值超限，都將影響井巷質量等嚴重后果。這就要求礦山測量人員必須一絲不茍，嚴肅認真地對待貫通測量工作，工作中應當遵循如下原則：首先，要在確定測量方案和方法時保證貫通所必需的精度，過高的或過低的精度要求都是不對的；其次，對所完成的測量和計算工作應有必要的檢查校核，尤其杜絕粗差；如何確保豎井掘進、安裝按技術設計圓滿完工，原礦山已有工程怎樣才能與新建豎井正確貫通，根據生產實踐與測量同仁共同探討。

1 儀器檢驗與校正

進行測量工作前，按要求對儀器進行檢驗與校正。根據觀測水平角的原理，要測出水平角的準確數值，經緯儀的水平度盤必須處于水平位置；望遠鏡上下轉動時，其視準軸所旋轉的視準面應為一垂直平面。為了保證上述要求，經緯儀各軸線之間要滿足橫軸、豎軸、視準軸相互垂直的幾何條件；并且因為需要用十字絲的豎絲來瞄準覘標，因此還要滿足豎絲應垂直于望遠鏡旋轉軸這項條件，此項檢驗與校正應在上述兩項之間進行，以免影響主要條件的滿足，通過對其反復的檢驗校正，使其達到作業要求，保持儀器具有良好的使用性能。

2 地表導線施測

貫通測量中誤差的來源主要由起算數據引起的誤差、測量方法誤差、系統誤差構成，起算數據影響的點位誤差對附合導線和支導線影響都較大，所以對貫通精度影響也較大，因此起算數據誤差是貫通誤差的重要來源，特別是不同時期測設的導線影響尤為嚴重，所以在進行貫通方案的選擇過程中，應盡量布設閉合導線。礦山已有工程已經由井口近井點經過豎井聯系測量、導入高程將坐標系統傳遞到井下，通過查詢原始記錄，找出聯系測量時使用的近井點與定向點，依此兩點敷設經過新建豎井井口附近的閉合導線，將儀器輸入溫度、氣壓改正，按測量規范施測地表導線，將控制點布設到新建豎井井口附近。

3 建井測量

新建豎井的掘砌質量和速度關系到礦井能否快速、優質的投產，而井筒的掘進質量和速度又與測量工作有著密切的聯系，所以測量人員應熟悉有關設計資料，明確其幾何關系，精確標定和細心檢查，以確保井筒的施工質量。新建豎井掘進和砌壁時的測量工作包括標定井筒臨時和永久鎖口和井蓋，在井蓋上標設指示掘砌的中心垂線點，掘進和砌壁的測量和檢查，標定梁窩線并定期測量豎井掘進的深度等，這些測量工作的作用就是確保井筒的垂直，井筒斷面尺寸和預留梁窩的位置符合設計規定。為保證工程質量，需要詳細了解豎井施工的具體方法和程序以及各項工程的限差要求，與施工人員密切配合，根據各階段施工要求，進行相應測量工作。依據設計要求實際確定井筒中心位置后，就要標設出井筒十字線。依據新建豎井附近的控制點測量出井中位置后，在井中點架設儀器，精確布設出四組主提升方向和馬頭門方向的控制點（取正倒鏡中心）。考慮到以后安裝井架、天輪及卷揚機的需要，井中四周每組控制點盡量選設在安裝井架前不能被破壞的穩定位置，距離井中位置盡量遠些（避免安裝井架時仰角太大不易觀測），每組控制點不少于3個，且相互距離盡量遠些，不少于20m，兩條十字線上的控制點必須在相互垂直的兩條直線上，如果井架安裝時因為通視問題不能用井中對面同一十字線上的控制點定向時，也可用同組較遠的控制點精確定向并作檢查，這樣才能保證豎井井架的垂直度。

安裝卷揚機前，卷揚機主軸線與主提升線交點也要用主提升方向上盡量遠的兩個點布設，依此點布設的卷揚機主軸線才能與主提升方向垂直，最大限度地減少以后鋼絲繩與天輪的磨損，保證正常生產時罐籠的運行速度。

豎井掘進開始后和定期檢核及開始安裝井口設施時，始終使用建井初期布設的四組12個點測量（并定期檢查這些點是否有移動現象），豎井掘進過程和豎井安裝也要用最初的十字線交點即井中檢核。

4 已有工程復測

礦山井下坐標系統的關鍵在豎井聯系測量及高程導入，雖然占用井筒時間長、耽誤生產也必須認真做好。查詢已測的聯系測量原始記錄及計算過程，如果有疑問必須按規范規定重新進行豎井聯系測量，無問題則對需要貫通的中段進行導線復測。

導線復測過程中，在每個中段要加入溫度、氣壓改正，在通視情況下盡量使導線邊長最長，根據導線邊距離選擇合適直徑的覘標，這樣可以保證方向觀測的精度；施測距離時保證棱鏡的垂直度及采取措施減小風流、滴水對覘標的影響；經過彎道時，導線邊長較短，方向觀測誤差較大，盡量調整儀器精確對中并在同一時間段對其及兩翼長導線邊進行施測；儀器的微動旋鈕統一為順時針方向，減少隙動差對觀測結果的影響。

5 底板高程的控制

新建豎井下掘過程中，按照設計在相應中段開拓馬頭門和一定長度的車場，并進行必要的砼澆筑，新建豎井未進行豎井聯系測量前，只能用鋼尺粗測出各中段底板高程，作為已有工程需貫通中段的高程基準。已有工程的中段至貫通相遇點的坡度不能只按照設計坡度進行，需要根據實際剩余距離和高差適時調整，才能保證巷道水溝的水流按設計方向順暢排出。

貫通相遇點的偏差值有3種，水平面內沿巷道中線方向上的長度偏差只對貫通距離上有影響，而對巷道質量無影響，尤其全站儀的使用對本礦此次貫通效果影響很小（0.03m），而水平面內垂直于巷道中線左右的偏差△X和豎直面內垂直于巷道腰線的上下偏差△h是對巷道質量有重要影響的貫通重要方向誤差，通過適當的技術措施可以降低到最小，本礦此次貫通效果△X=0.09m，△h=0.05m，未超兩井之間貫通誤差要求（△X≤0.5m，△h≤0.2m）。

貫通工程一翼長度越長，聯系測量引起的方位角系統誤差對貫通相遇點水平重要方向△X的影響越大，避免粗差、減少偶然誤差對貫通效果尤為重要，只要認真細致地對待施測過程中的每一個環節，按照誤差預計的步驟施測，貫通結果就會控制在限差之內。

參考文獻

[1]田青文.測量學[M].北京：地質出版社，1994.endprint