礦山貫通測量方案的選擇及技術(shù)注意事項(xiàng)核心思路

肖上勇

（崇義章源鎢業(yè)股份有限公司新安子鎢錫礦，江西 贛州 341300）

貫通所指的并不是施工過程，而是兩個(gè)相通巷道的結(jié)合。在巷道掘進(jìn)施工環(huán)節(jié)，為了保障航道的準(zhǔn)確對接，同時(shí)規(guī)避礦坑塌陷等問題，需要根據(jù)預(yù)定地點(diǎn)與推進(jìn)要求開展測量工作，這一針對貫通所發(fā)起的測量活動(dòng)便被稱為貫通測量。

1 貫通測量的價(jià)值

礦山的施工活動(dòng)十分復(fù)雜，在礦業(yè)資源開采環(huán)節(jié)，相關(guān)單位不僅要做好人員與施工材料的運(yùn)輸工作，更要為相關(guān)資源運(yùn)輸活動(dòng)開辟對應(yīng)的巷道，從而確保礦物資源運(yùn)輸工作的穩(wěn)定高效，確保礦山生產(chǎn)活動(dòng)的順利開展。

在基礎(chǔ)服務(wù)結(jié)構(gòu)建設(shè)活動(dòng)中，礦山貫通測量被譽(yù)為“礦山的眼睛”，這與其建設(shè)特點(diǎn)與應(yīng)用特點(diǎn)息息相關(guān)。在一個(gè)貫通體系內(nèi)，其往往包含著大量的巷道結(jié)構(gòu)，做好貫通測量工作，對于各巷道的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)、維持單向巷道的獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)有著極為重要的開發(fā)意義。在貫通測量活動(dòng)中，相關(guān)單位可利用勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)等活動(dòng)對礦井的建設(shè)活動(dòng)進(jìn)行干預(yù)[1]，并利用貫通測量對礦井的使用質(zhì)量、安全問題進(jìn)行排查，從而保障礦山生產(chǎn)活動(dòng)的正常運(yùn)作。從現(xiàn)階段的礦山生產(chǎn)活動(dòng)來看，貫通測量已經(jīng)成為均衡生產(chǎn)、解決地下礦產(chǎn)資源開發(fā)及運(yùn)輸問題的技術(shù)保障，對于后期維護(hù)工作來說，其也能夠發(fā)揮一定的安全指導(dǎo)價(jià)值。

2 礦山貫通測量方案的選擇

（1）井網(wǎng)建設(shè)方案的選擇。礦山貫通測量活動(dòng)中包含著較為復(fù)雜的工作要求，相關(guān)礦業(yè)開發(fā)單位在開展貫通測量活動(dòng)之前，應(yīng)對開發(fā)目的、開發(fā)要求進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)定，并要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員根據(jù)礦脈豐富程度給出不同的貫通測量方案，根據(jù)施工要求、經(jīng)費(fèi)配置解決貫通測量問題。

大中型山體下可能包含著較為豐富的礦產(chǎn)資源，單一的礦井結(jié)構(gòu)并不能滿足開發(fā)需求，在多個(gè)巷道、多個(gè)框架的協(xié)調(diào)下，礦山單位應(yīng)及時(shí)建立井網(wǎng)，并根據(jù)井網(wǎng)的建設(shè)方案選定對應(yīng)的測量計(jì)劃。如果礦脈的分布比較集中，礦井分布有序，可利用GPS定點(diǎn)技術(shù)確定貫通測量方案，從而制定貫通測量計(jì)劃。與人力測量的勞動(dòng)方式相比，定位系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)提供實(shí)時(shí)測量位置，加快測量信息和施工人員推進(jìn)位置信息的處理速度，其處理精度更高，開發(fā)成本較低。如果礦山的落地環(huán)境崎嶇陡峭，礦脈分布位置以山區(qū)、峭壁、礦坑為主，施工人員可利用導(dǎo)線網(wǎng)測量井網(wǎng)，依靠靈活布設(shè)解決環(huán)境障礙問題。為了提高導(dǎo)線網(wǎng)測量法的測量精度，礦山單位應(yīng)要求不少于兩個(gè)的工作人員同步開展施工，確保測量推進(jìn)的秩序性與規(guī)范性。

（2）定向方案的選擇。針對不同的貫通結(jié)構(gòu)應(yīng)采取不同的定向測量方法，如果兩礦井從未開展過定向測量，則應(yīng)對其采用陀螺定向。在井下定向測量環(huán)節(jié)，為了避免定向偏差問題，幾何定向絕對不能作為井下控制導(dǎo)線方向的方法。

（3）高程測量方案的選擇。為了降低測量損耗，減少人力開支，地面高程測量依舊以四等水準(zhǔn)測量規(guī)程為主，相較于較為常見的三角測量，地面環(huán)境的外界條件優(yōu)于井下環(huán)境，四等水準(zhǔn)測量法的測量精度較高，在測量活動(dòng)中所導(dǎo)入的高程應(yīng)與定向中的投點(diǎn)方案保持一致。

針對礦井高程展開二度測量時(shí)，應(yīng)盡量使用光電測深設(shè)備。對于尚未投入使用的礦井坑洞來說，其尚未布置電力照明設(shè)備，利用長鋼絲測量法可能無法保障測量精度，且井坑內(nèi)的突起、塌陷等結(jié)構(gòu)可能會(huì)干預(yù)最終的測量結(jié)果。建議礦井建設(shè)單位在完成地面環(huán)境的測量工作之后再開展井下測量工作，保障測量安全。針對井下平巷應(yīng)采取水準(zhǔn)測量法，對于斜巷則利用經(jīng)緯儀、測距儀進(jìn)行三角高程測量。相較于傳統(tǒng)的測量方式，這一測量手法能夠節(jié)省測量時(shí)間，避免重復(fù)測量。

3 貫通測量施工步驟

（1）根據(jù)施工計(jì)劃施工。貫通測量工作應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)計(jì)劃開展，針對巖石結(jié)構(gòu)比較緊密、土壤承載力較強(qiáng)的礦脈分布位置，貫通測量活動(dòng)允許存在一定的偏差，但不能超過所規(guī)定的最大差值。對于較為重要的貫通工程，如設(shè)備運(yùn)輸貫通、礦物周轉(zhuǎn)貫通等，相關(guān)設(shè)計(jì)者應(yīng)提前出具設(shè)計(jì)方案，在修正設(shè)計(jì)誤差之后才能開展貫通測量活動(dòng)。一旦在貫通測量環(huán)節(jié)出現(xiàn)較大偏差，測量人員應(yīng)對測量儀器和測量方法進(jìn)行檢測，并及時(shí)上報(bào)測量問題。

（2）合理選擇測量方法。根據(jù)不同的測量環(huán)境應(yīng)選擇不同的測量方法，并根據(jù)測量要求進(jìn)行施測和計(jì)算。貫通檢測人員應(yīng)建立對應(yīng)的精度比對制度，利用實(shí)際測量精度與設(shè)計(jì)書中的測量要求進(jìn)行比對，對于精度過低、施工偏差過大等問題應(yīng)及時(shí)處理，通過返工重測等方式解決測量問題。

（3）標(biāo)定貫通集合要素。施工單位應(yīng)根據(jù)貫通的測量要求標(biāo)定貫通巷道中的集合要素，利用設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谙锏乐屑釉O(shè)中線和腰線，嚴(yán)格按照施工圖樣開展測量工作。

（4）及時(shí)拉長輔助測線。部分施工圖紙所選用的單位距離較大，測量腰線和中線可能無法滿足相應(yīng)的測量要求。貫通測量人員應(yīng)及時(shí)開展測量填圖活動(dòng)，并按照當(dāng)前的測量進(jìn)度適當(dāng)延長或調(diào)整中線和腰線。

施工人員要做好貫通測量導(dǎo)線的埋設(shè)工作，避免因貫通測量導(dǎo)線脫落而造成的測量問題[2]。測量工作面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)墓ぷ骶嚯x，最小距離不得小于50m，當(dāng)掘進(jìn)測量工作面的巖巷距離小于20m，煤巷距離小于30m時(shí)，測量人員應(yīng)及時(shí)向有關(guān)單位上報(bào)書面報(bào)告。

（5）及時(shí)書寫工作報(bào)告。巷道貫通之后應(yīng)立即確定貫通的測量偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來，計(jì)算各項(xiàng)的閉合差值，施工管理人員應(yīng)抽調(diào)工作人員處理最后一段的巷道中線和腰線，保證其能夠正常發(fā)揮標(biāo)定作用。在貫通測量工作完成后，主要負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)測量過程對施工精度進(jìn)行評定與分析，書寫施工總結(jié)，為后續(xù)的施工活動(dòng)提供硬性保障。

4 貫通測量活動(dòng)中的注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格審核施工方案。測量人員與管理人員應(yīng)對測量方案進(jìn)行審核，確保起算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤，確保地面控制網(wǎng)相關(guān)資料準(zhǔn)確應(yīng)用。在開展測量活動(dòng)之前，測量人員應(yīng)結(jié)合圖紙對貫通測量位置進(jìn)行考察，重新確定井網(wǎng)的精度、控制網(wǎng)點(diǎn)位分布位置，對于已經(jīng)產(chǎn)生變動(dòng)的應(yīng)及時(shí)查明原因，并結(jié)合實(shí)地環(huán)境調(diào)整測量方案，對于井下測量起始點(diǎn)和地面測量控制點(diǎn)，必須保障其穩(wěn)定、完全，才能開展測量活動(dòng)。施工人員應(yīng)根據(jù)測量資料對巷道方位、坐標(biāo)、距離、坡度進(jìn)行精確檢核，確保施工環(huán)境無明顯變動(dòng)后才能開展施工。

（2）嚴(yán)格控制測量粗差。測量工作應(yīng)與檢測工作同步開展，在完成初步測量活動(dòng)之后，應(yīng)對測量過程進(jìn)行復(fù)測，對測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)算，解決粗差問題[3]。為了保障貫通測量活動(dòng)的高精度，應(yīng)盡量換人測量，如果條件允許，應(yīng)在更換設(shè)備的或校正設(shè)備之后再度測量，確保復(fù)測合格才能繼續(xù)施工。

（3）嚴(yán)格控制精度嚴(yán)要求。不同的貫通測量活動(dòng)具有不同的精度測量要求，施工人員應(yīng)及時(shí)采取提高精度的相應(yīng)措施，設(shè)法提高定向測量的精度。在施測高精密導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)盡量增大導(dǎo)線邊長，利用光電儀確定施工邊距。對于井下邊長較短的測站，應(yīng)設(shè)法提高儀器的對中測量精度，采取防風(fēng)、防光等措施，或是利用三架法進(jìn)行測量。陀螺定向時(shí)，外界環(huán)境會(huì)對測量活動(dòng)產(chǎn)生不良影響，為了提高測量精度，可將測站點(diǎn)放入室內(nèi)進(jìn)行觀測，記錄測站點(diǎn)的測量精度，減少氣流、壓力對定向測量的影響。

（4）嚴(yán)格分析測量結(jié)果。在對測量結(jié)果及相關(guān)計(jì)算要素進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，一定要保障已知數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)穩(wěn)定，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的測量數(shù)據(jù)不低于原精度要求。計(jì)算人員應(yīng)對最終施測結(jié)果進(jìn)行精度分析，并將其與原誤差預(yù)計(jì)精度進(jìn)行比較，確保貫通測量活動(dòng)滿足基本的測量要求，對于已經(jīng)出現(xiàn)較大失誤的，應(yīng)及時(shí)返工重測。

工作人員應(yīng)對測量報(bào)表進(jìn)行謹(jǐn)慎處理，在實(shí)際標(biāo)定時(shí)，確保測點(diǎn)與測量數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，井下測點(diǎn)應(yīng)標(biāo)注標(biāo)號、位置，確保其醒目清晰。相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行測量和填圖活動(dòng)，并根據(jù)測量成果及時(shí)調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向和掘進(jìn)坡度，對于全斷面一次成巷施工，施工人員應(yīng)在貫通前的巷道內(nèi)做好臨時(shí)支護(hù)工作，并鋪設(shè)簡易的測控軌道，以減少后期貫通整修的工作量。

5 結(jié)語

貫通測量工作十分復(fù)雜，在選定測量方案之前，礦山單位應(yīng)與專業(yè)的測量機(jī)構(gòu)開展互動(dòng)，要求其給出多元化的測量計(jì)劃，并根據(jù)成本開支、測量精度、使用要求確定最終的測量方法。在貫通測量環(huán)節(jié)，相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格做好復(fù)測、復(fù)算、布線等工作，確保測量活動(dòng)的高精度。