礦井巷道貫通測(cè)量方法與誤差分析

王國(guó)丁

摘 要 在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，巷道貫通是順利開(kāi)采的關(guān)鍵，為保障巷道貫通的科學(xué)性，必須要做好貫通測(cè)量，通過(guò)貫通測(cè)量方法的應(yīng)用，來(lái)使得礦井巷道貫通測(cè)量誤差處于合理的范圍內(nèi)。由于煤礦井下作業(yè)的特殊性，如果要保障采礦工程的順利實(shí)施，就必須要做好貫通測(cè)量，基于此，本文分析了礦井巷道貫通測(cè)量方法，并提出了相應(yīng)的誤差控制策略，有利于提高煤礦貫通測(cè)量的整體效率，為煤礦巷道作業(yè)提供重要的保障。

關(guān)鍵詞 礦井巷道;貫通測(cè)量方法;誤差分析

前言

由于煤礦作業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，如果要保障井巷貫通能夠沿著特定的位置和方向掘進(jìn)，就必須要保障貫通測(cè)量的精確性。貫通測(cè)量的實(shí)施目的就是要保障巷道在貫通點(diǎn)或者相遇點(diǎn)上，將測(cè)量誤差控制在合理的范圍內(nèi)。無(wú)論是何種的測(cè)量任務(wù)，測(cè)量誤差都是不可避免的，為使得貫通測(cè)量能夠?yàn)槊旱V的生產(chǎn)作業(yè)提供重要的參考，相關(guān)人員在貫通測(cè)量的過(guò)程中，必須要加強(qiáng)貫通方法的應(yīng)用，并在貫通測(cè)量時(shí)加強(qiáng)誤差控制，使得井巷工程能夠順利貫通。

1貫通測(cè)量概述

巷道貫通主要是采用兩個(gè)或者多個(gè)相向、同向掘進(jìn)工作面來(lái)對(duì)巷道加以分段掘進(jìn)，使得在巷道的掘進(jìn)過(guò)程中，能夠嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在指定的設(shè)計(jì)位置加以結(jié)合與貫通。在煤礦開(kāi)采的過(guò)程中，貫通測(cè)量是井巷工程實(shí)施的關(guān)鍵，如果在貫通測(cè)量時(shí)沒(méi)有做好相應(yīng)的質(zhì)量管理與控制，將會(huì)影響正常的井巷作業(yè)，甚至還會(huì)造成較大的安全生產(chǎn)事故。因此，由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，貫通測(cè)量相對(duì)復(fù)雜，測(cè)量人員必須要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的操作規(guī)范，避免測(cè)量操作不當(dāng)使得巷道無(wú)法順利貫通，或者貫通后結(jié)合處偏差值超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)范圍，都將會(huì)加劇煤礦作業(yè)中的安全威脅與損失。貫通測(cè)量過(guò)程中，需始終堅(jiān)持以下標(biāo)準(zhǔn)：在確定貫通測(cè)量方案與方法的過(guò)程中，必須要達(dá)到貫通所必需的精度要求，過(guò)高或者過(guò)低的精度都不符合貫通測(cè)量標(biāo)準(zhǔn);對(duì)所完成的測(cè)量和計(jì)算工作都需要有客觀的檢查和校核，以避免測(cè)量和計(jì)算誤差。

2用的礦井巷道貫通測(cè)量的方法

2.1 礦井巷道貫通的地面測(cè)量

貫通測(cè)量是煤礦井巷作業(yè)的重要依據(jù)，為提高貫通測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度，參與測(cè)量的人員必須要加強(qiáng)測(cè)量管理，使得貫通測(cè)量時(shí)，相關(guān)人員能夠依據(jù)貫通測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，獲得準(zhǔn)確的貫通測(cè)量結(jié)果，開(kāi)展相應(yīng)的貫通作業(yè)。在實(shí)際的貫通測(cè)量實(shí)施時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)的獲取是由三角高程法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在礦井巷道開(kāi)始進(jìn)行貫通測(cè)量的過(guò)程中，專(zhuān)業(yè)人員必須要進(jìn)行礦井控制點(diǎn)位置的科學(xué)設(shè)計(jì)，并要使得地面上導(dǎo)線擺放的位置正確，只有當(dāng)這些工作做好以后，方可進(jìn)行礦井區(qū)地面導(dǎo)線的設(shè)計(jì)與分析，而在此過(guò)程中，需要由CAD軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，保障貫通的精確性。

2.2 礦井巷道貫通的井下測(cè)量

井下測(cè)量同樣是礦井巷道貫通測(cè)量中最為常用的一種測(cè)量方法，這種測(cè)量方式與地面測(cè)量方式極為相似，其區(qū)別主要體現(xiàn)在測(cè)量時(shí)所使用的儀器設(shè)備上。在我國(guó)礦井巷道貫通的井下測(cè)量過(guò)程中，大多使用的是Topcon GTS-315S儀器，這一儀器的應(yīng)用使得在整個(gè)的測(cè)量過(guò)程中，能夠獲得更高精度的測(cè)量數(shù)據(jù)，在井下測(cè)量結(jié)束以后，還需要再獨(dú)立進(jìn)行兩次的觀測(cè)，以提高測(cè)量精度[1]。

2.3 礦井巷道貫通聯(lián)系測(cè)量

在礦區(qū)的測(cè)量方面，一般應(yīng)用的是幾何定向測(cè)量方法，這種測(cè)量方式下，測(cè)量對(duì)象為整個(gè)礦井平面，這種方法雖然可以獲得一定的測(cè)量數(shù)據(jù)，但是，同樣存在著一定的技術(shù)缺陷。在具體的測(cè)量過(guò)程中，幾何定向測(cè)量法往往會(huì)與整個(gè)井筒相關(guān)聯(lián)，甚至?xí)?duì)貫通工程產(chǎn)生一定的影響。在應(yīng)用幾何定向法開(kāi)展相應(yīng)的測(cè)量工作時(shí)，往往還需要借助于多種設(shè)備來(lái)完成，人力、物力的投入相對(duì)較大，資金管理、組織管理的難度系數(shù)較高，不利于煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)[2]。為了避免測(cè)量過(guò)程中的這些問(wèn)題，在實(shí)際的施工過(guò)程中，要利用陀螺儀來(lái)保障定向的精確性，盡量維持-20～50℃的環(huán)境溫度和85%以下的濕度，降低陀螺儀使用時(shí)環(huán)境因素的不利影響。

3降低礦井巷道貫通測(cè)量誤差的方式

3.1 提高地表的精度

礦井巷道貫通測(cè)量的過(guò)程中，地面網(wǎng)的布設(shè)更具靈活性與便捷性，其觀測(cè)環(huán)境條件下相對(duì)較好，因此，地面網(wǎng)布設(shè)的靈活性以及良好的觀測(cè)條件，使得地表網(wǎng)精度的提升比較容易實(shí)現(xiàn)。在地表網(wǎng)型設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，可供選擇的平面控制網(wǎng)主要為三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)以及GPS控制網(wǎng)，可以選用單一的方式，也可以采用幾種結(jié)合方式[3]。在地表高程控制網(wǎng)多選用的是水準(zhǔn)網(wǎng)，如果貫通工程的規(guī)模較小、精度要求較低，可以選擇三角高程測(cè)量方法。

3.2 提高井下控制網(wǎng)精度

巷道貫通測(cè)量的過(guò)程中，井巷工程的線型條件會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生一定的影響，在這種情況下，井下控制網(wǎng)多以導(dǎo)線網(wǎng)為主，且邊長(zhǎng)相對(duì)較短，在實(shí)際的布設(shè)過(guò)程中，只能夠根據(jù)井巷工程的延伸方向來(lái)進(jìn)行控制點(diǎn)的布設(shè)，以避免出現(xiàn)長(zhǎng)短邊現(xiàn)象。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，需根據(jù)測(cè)回法進(jìn)行角度的測(cè)量，對(duì)向觀測(cè)距離，每站至少要獨(dú)立觀測(cè)兩回。井下高程導(dǎo)入必須進(jìn)行兩次或者兩次以上的水準(zhǔn)測(cè)量。

3.3 提高聯(lián)系測(cè)量精度

聯(lián)系測(cè)量的應(yīng)用也能夠大大提高測(cè)量的精度，在測(cè)量時(shí)通過(guò)豎井定向，建立地表與井下統(tǒng)一的坐標(biāo)高程系統(tǒng)，來(lái)保障貫通作業(yè)的順利進(jìn)行。在一些礦山企業(yè)，需采用兩井定向，如果采用的是一井定向，需結(jié)合具體的情況來(lái)選擇聯(lián)系測(cè)量方法，對(duì)定向方案加以必要的優(yōu)化與調(diào)整，將投點(diǎn)誤差控制在合理的范圍內(nèi)，使得豎井定向精度與可靠性符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

4結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)中，為保障巷道工程的順利實(shí)施，必須要做好巷道貫通方法的具體應(yīng)用，通過(guò)測(cè)量方法的科學(xué)選擇，測(cè)量全過(guò)程的科學(xué)控制，最大程度上實(shí)現(xiàn)測(cè)量誤差的控制，從根本上為礦井貫通作業(yè)提供切實(shí)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 魏慧淵.大型礦井巷道貫通測(cè)量方法與誤差分析[J].科技與企業(yè)，2016（11）：112，114.

[2] 李亮.大型礦井巷道貫通測(cè)量方法與誤差分析[J].山東煤炭科技，2019（6）：189-191.

[3] 萬(wàn)紅麗.崇升煤礦井下巷道貫通測(cè)量方法與誤差分析[J].河北化工，2018，41（8）：19-21.