工程测量及其在煤矿中的应用研究

【摘要】在煤矿生产建设中，测量工作起着非常重要的作用。依据相关的规定，无论是哪种矿井，都必须实施矿井测量工作，合理开发与利用我国的煤炭资源，确保煤炭采掘与生产的安全。如何实施井下测量是煤矿企业的当务之急，本文主要研究工程测量及其在煤矿中的应用。

【关键词】工程测量；煤矿

中图分类号：TP391文献标识码：A 文章编号：1672-3791 （2010)02(c)-0000-00

1.前言

测量是煤矿生产建设过程中重要的技术基础工作，它对煤炭资源的开发与利用起到不可或缺的作用，是煤矿安全生产的重要保障。新时期背景下，我国煤矿工程得到迅速的发展，煤矿项目日趋增加，内容越来越复杂，给测量工作带来了新的要求，因此，相关的煤矿测量人员必须高度重视煤矿生产建设过程中的测量工作，确保煤炭采掘与生产的安全。

2.工程测量及其在煤矿中的应用

2.1掌握整矿井的整体情况

在进行煤矿井下工程测量时，测量人员必须对整个矿井进行全面的了解与认识，以掌握矿井的整体情况。只有掌握了矿井的整体情况，才能准确的选择高程控制点以及平面控制点，并绘制出科学的矿井平面图。此外，还应对矿井的地质、掘进以及开采进行认真的分析研究。

2.2井下高程控制测量

地下高程控制测量一般分为两个部分，即地下三角高程测量以及地下水准测量。高程测量过程中的线路，一般选择与地下导线测量相同的线路。若坑道还没有贯通，高程测量线路则应该为支线，在检核时，需要多次的往返观测，以确保线路的准确无误。在选择高程点时，一般选择地下导线点，而高程点可以设置在边墙上、底板以及顶板上[1]。依据施工放样的要求，一般先实施低等级的高程测量，即测量出在竖直面内坑道的掘进方向，之后再实施高等级的高程测量。每组可以设置三个永久高程点，300―500m为永久高程点的最佳间距。

地下水准的测量方法与地面水准的测量方法相同，测量过程中，前后视距离必须相等。

一般坑道内通视的条件都比较差，因此仪器至水准尺的间距必须控制在50m之内。为了更好的测定点的高程，水准尺可以立于高程点或者导线点上。测量过程中应该严格检核每个测站，

可以采取水准尺黑红面对每个测站实施准确的读数。如果选择单面水准尺，则必须使用仪器高实施两次观测，h=a-b为高差计算公式，其高差的差数必须控制在土3mm之内。同时应多次往返观测水准支线，若往返测不符值符合容许限差的规定，则其最终值为高差平均值。地下三角高程测量的高差计算公式为:h=l′・sinα+i-v[2]。若点在顶板，则在计算时应将i、v加入负号。三角高程测量垂直角观测精度要求见表1。

2.3井下导线控制测量

地下导线测量主要以掌握准确的精度以及建立地下控制系统为目的。按照地下控制系统，一般能放样出坑道或者隧道中线的位置，对坑道或者隧道的掘进方向具有指示性的作用。

地下工程中的地下导线测量的特点如下：

(1）受坑道的影响，地下导线的形状一般为延伸状，在布设时，无需一次完成，可以依据开挖的坑道慢慢地延伸。

（2）导线点可以设置在坑道顶板，但必须实施点下对中。

（3）在测量过程中，可以依据坑道的开挖，敷设精度低与边长短的施工导线，施工导线对坑道掘进起到指示性的作用，之后再敷设高等级导线对低等级导线实施校正检查。

（4）由于地下工作环境一般比较差，因此对导线测量的影响比较大。

地下导线的起始点一般设置在斜井口、平峒口、竖井的井底车场，其坐标通常由地面控制测量，有时也由联系测量测定。确定地下导线等级，必须充分考虑地下工程的精度要求、范围以及等等。导线测量一般依据基本控制的±15″级导线精度的规定进行[3]。采取J6级经纬仪或者5″全站仪按两测回测角，限差如表2：

井下测角通常采取测回法，测量角度ACBβ=∠时，在仪器站中的C点处整平对中经纬仪，在前视点B与后视点A设置垂球线，并以此作为觇标，选择蒙上白纸的矿灯照明垂球线[4]。在瞄准过程中，可以选择望远镜筒外的准星照准觇标处的灯光，之后再进行调焦对光，同时采取矿灯来照明读数窗与十字丝，实行精确地瞄准，确保读数的准确。

在测设地下导线时应注意以下事项：

（1)地下导线的布设必须尽可能地沿线路边线或者中线，地下导线的边长应与等边相同或者接近，其长短边不能相接。导线点的布设，必须选择通视良好、稳固、施工干扰较的安全地段，两点间的视线与坑道帮之间的距离不能小于0.2m。若是大断面的长隧道，则可以布设成主副导线环或者多边形闭合导线。若是平行导坑，则应保证平行导坑的单导线和正洞导线联测，以资检核。

（2）导线在延伸测量过程中，必须严格检核测量前期的导线点，若属于直线地段，则可以实施角度检测，若属于曲线地段，则除实施角度检测外，还应实施边长检核测量。

（3）地下导线边长通常比较短，所以在实施角度观测时，必须想方设法减少仪器对中和目标对中误差的干扰。若导线边长在15m之内时，应重新测回间仪器与目标的对中，在对中过程中，应尽可能地提高照准的精度[5]。

（4）边长测量过程中，若实施钢尺悬空丈量时，不仅需添加入尺长以及温度改正，而且需加入垂曲改正。若实施电磁波测距仪时，需保持反射棱镜以及镜头上的干净。若粉尘的浓度比较大时，或者坑道内出现水汽时，则需立即停止测距，否则，测距精度将有所下降。若洞内存在瓦斯时，则需运用防爆测距仪。若全站仪或者测距仪的测距固定误差比较大时（如5mm+3ppm），边长较短时，需使用钢尺进行量边，确保测距的精度。在一些重要的煤矿工程中，还需对导线边长加入归化到投影水准面与投影到高斯-克吕格投影面的改正。

（5）为了更好地算出导线点的新坐标值，需对构成闭合图形的导线网(环)实施平差计算，

3.结语

测量在煤矿生产建设过程中起着非常重要的作用，它是煤矿安全生产的重要保障，为我国合理开发与利用煤炭资源做出卓越的贡献。随着科学技术的不断进步，我国煤矿工程得到迅速的发展，煤矿项目日趋增加，内容越来越复杂，给测量工作带来了新的要求，因此，相关的煤矿测量人员必须高度重视煤矿生产建设过程中的测量工作，确保煤炭采掘与生产的安全。

【参考文献】

[1]罗高,周检英.工程测量及其在煤矿中的应用[J].科技信息.2011(13).

[2]蔡兆殿,赵虎.煤矿井下测量问题与对策研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2010(02).