礦山測量工作常見問題分析及對策措施研究

郭春宇

（大同煤礦集團朔州朔煤王坪煤電公司，山西 朔州 036000）

精準的礦山測量是礦井安全高效生產的重要保障。由于礦井內視野不通暢，粉塵濃度大，風量大且不穩定，加大了礦山測量工作難度，降低了測量工作效率，而且很容易產生測量誤差，甚至會引發重大煤礦安全事故。本文以大同煤礦集團朔州朔煤王坪煤電公司為研究對象，分析了礦山測量工作中常見的錯誤，并根據實際情況提出了合理有效的對策措施，力求進一步提高礦山測量工作效率及精度。

1 概述

大同煤礦集團朔州朔煤王坪煤電公司位于大同煤田東南邊緣，礦井設計生產能力為180Mt/a，礦井內可采煤層共計6層，煤層總厚度為18.77m，屬石炭二疊紀煤層。礦井目前回采盤區為303盤區，現有2個掘進工作面分別為2302巷、5308巷，分別由綜掘二隊、掘進三隊掘進施工。王坪煤礦巷道掘進、各硐室掘進以及貫通施工等主要以地測科現場測量給線為依據進行。

由于礦井施工環境影響以及測量技術水平限制，王坪煤礦地測科在進行井下測量過程中經常出現錯誤，影響著測量精度，威脅著煤礦工程施工質量及施工安全。根據王坪礦2016年測量事故統計分析發現，煤礦全年因測量誤差造成安全事故共計1起，巷道掘進測量誤差4起，其中2303回風繞道與回風巷貫通測量出現誤差，致使巷道貫通點與設計貫通點偏差2.2m，施工巷道與5303巷風橋直接貫通，如圖1所示，造成礦井停產一天，2人重傷，經濟損失達15萬元。對此王坪礦地測科通過技術研究，分析了礦山測量工作中常見的錯誤，并提出了有效的對策措施。

圖1 2303回風繞道貫通測量

2 井下測量常見問題誤差工程施工示意圖

2.1 測量儀器存在的問題

王坪煤礦井下測量過程中最常見的測量儀器主要有全站儀、經緯儀、水準儀等。測量儀器元件損壞以及調校不準確造成的測量誤差經常出現，如盤區皮帶延伸巷掘進過程中采用全站儀給定中線時，由于儀器對準部損壞造成巷道中線出現偏差，造成盤區皮帶巷720～850m段巷道中線與設計中線偏差0.4m，從而影響巷道正常掘進施工。

2.2 誤用導線點與測量點

在井下低等級導線測量過程中，由于導線點較多，出現方向線交點位置不清楚，在測量導線延伸時測量人員經常誤用導線點，從而造成測量誤差，甚至發生重大煤礦安全事故。如王坪煤礦二采區5308運料繞道掘進過程中由于導線點誤用，致使施工巷道在150m處出現中線偏差，從而造成巷道在150～170m處巷道超挖現象嚴重，局部地段巷道頂板出現破碎，巷幫片幫嚴重，加大了巷道支護難度。

2.3 測量數據錯誤

在井下測量工作中經常出現測量數據錯誤，從而影響整個測量結果。測量數據錯誤主要原因有以下兩方面：（1）測量儀器誤差，測量儀器在使用前未進行校驗、檢查，造成測量數據誤差，如在全站儀導線測量時經常出現位置對中偏差，從而產生測角誤差。（2）測量人員記錄錯誤，由于測量人員責任心不強，在測量數據記錄時經常出現數據記錄錯誤、數據缺失等，加大了數據整理難度，降低了測量精度。

2.4 高等級導線延伸不及時

對于掘進巷道掘進長度達150～200m時必須進行一次導線延伸及復測，在進行導線延伸前必須對起始方向進行認真檢查，確保方位角符合設計要求。王坪煤礦測量人員在實際井下測量時，對角度誤差重視不足，從而降低了測量精度。如303盤區5302巷在掘進450m處進行高等級導線與高程延伸時，由于測量人員未嚴格布設永久點（必須3個且緊挨一起），且未第一時間進行巷道高程控制，最終導致5302巷高程及導線測量數據錯誤，巷道出現掘進偏差。

2.5 專業技術水平低

目前王坪煤礦地測科從事井下測量工作共計7人，其中本科以上學歷2人，從事測量工作10年以上技術人員1人，測量人員專業技術水平相對較低造成了井下測量時測量方法錯誤，測量計算不準確等，影響井下測量工作效率及精度。

3 采取對策措施

（1）加強測量儀器檢查、校準，減少儀器誤差。測量儀器在使用前必須對其外觀進行認真檢查，對儀器內部光學元件精密度進行認真校準，發現儀器故障必須及時維修或更換，在井下建立測量儀器維修站，在井下測量過程中出現儀器故障可及時進行處理，減少因儀器故障造成測量數據誤差。

（2）應用新設備。采用GPS（RTK）代替傳統的經緯儀、全站儀進行井下測量，不僅測量精度高，而且可有效避免因氣候環境、地理位置影響造成測量誤差。利用計算機技術在礦山測量中應用，即降低了測量內業勞動強度，又提高了測量數據計算及繪圖準確性，從而進一步提高測量效率。

（3）改變測量方法，提高測量效率。改變傳統的測量方法，引進新技術、新方法，如通過定向放樣與貫通測量相結合、高程測量與控制測量相結合等方法進行大型巷道貫通測量，采用全站儀三腳架法進行導線測量等，不僅可提高測量效率，而且可減少測量誤差。

（4）提高測量人員專業技術水平。煤礦企業應定期對測量人員進行專業知識培訓，積極開展井下測量技術比武活動，讓測量人員深入井下施工現場，詳細了解礦井內采掘情況及巷道導線布設情況。測量人員每年必須進行一次專業知識考核，考核通過后方可上崗作業。

（5）切實加強檢查，避免誤用測量點。為了避免因測點誤用造成測量精度降低，影響工程施工質量及安全，在進行導線延伸或高程測量前應對上一次測量數據進行核對，找出正確測點并采用噴漆進行標記。在測量時前視員應對儀器操作人員指明正確導線點，避免測點的誤用。

（6）強化測量內業工作。為了減少因內業工作失誤造成測量誤差，測量人在進行內業工作時應嚴謹認真，及時對井下測量數據進行計算、復算，發現數據有誤必須及時進行復測，直至測量數據準確無誤。測量繪圖人員應定期深入現場，了解礦井采掘情況，實時收集數據信息，進一步提高繪圖準確性。

（7）規范礦山測量工作制度。每一項礦山測量工作必須嚴格執行礦山測量相關制度，在測量規程中儀器安全管理、測量方法的選擇、測量數據的記錄、測量數據計算與核算等必須實行責任制，進一步提高測量人員責任心。

4 結束語

王坪煤電公司地測科通過技術研究，分析了礦山測量工作中主要存在的問題，并根據礦井實際生產情況提出合理有效的對策措施。實踐證明王坪煤礦地測科采取措施后，2017年全年礦山測量工作中未發生一起因測量誤差造成的礦井工程施工事故，不僅進一步提高了礦山測量工作效率及精度，而且有力保障了煤礦安全穩定生產。