浅谈巷道贯通测量技术与分析

[摘 要]我国矿山企业在进行矿井巷道贯通测量时，应重视误差预期可能造成的负面影响，不断提高测量技术，为获取高效作业成果奠定基础。本文对我国矿山在开展井下巷道贯通测量作业存在的实际情况进行分析并探讨出合理的测量方案与有效的方法。

[关键词]巷道贯通；测量；技术；措施

中图分类号：O353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0375-01

井下巷道贯通测量在我国矿山工程中占据重要地位，其以确保矿山施工过程中井下巷道能够与各处相连接点进行贯通为主要运作任务，这一任务的实现必须保证测量误差尽可能降为最低，为保证矿山工程能顺利开展并持续作业。从理科领域角度进行分析，目前人类使用的任何测量工具都不可避免的出现或大或小的误差，为降低误差唯有在实践之前根据矿山井下巷道贯通实际情况预先做好测量误差估计工作，然后，管理层以误差估计值为前提设置测量方案，为基层施工人员进行作业带来依据。

一、井下巷道贯通测量的工作意义

对巷道贯通的内涵进行归纳，可以言简意赅的概述为：在井下采用两个、多个方向相反或相同的掘进工作面分段掘进巷道，并使其根据设计的相关要求进行互相连接，这一工作运行称为%巷道贯通&。目前我国矿上工程在井下采用巷道贯通的技术对巷道进行掘进，在当今国际上是较为普遍的技术。但基于巷道贯通能否全面实现工作预期成效，且测量精准度的高低都会对矿山工程安全运作与经济效益造成一定程度的影响，因此，管理层应不断对井下巷道贯通的测量方法及其方案进行有效的探讨，以便保证巷道贯通工作得以顺利开展，获取预期成效。井下巷道贯通测量工作作为矿山工程中重要的组成部分，测量工作的质量是决定矿山工程各项目生产与运营、项目建设与经济效益能否提高的先决因素。

二、巷道贯通测量方案与数据误差分析

我国矿山井下巷道贯通采用测量的方法呈现多元化，现阶段应用于施工测量的方法主要有以下几种：（1） 利用现在普遍使用的全球定位系统对矿山井下巷道贯通进行测量。针对全球定位系统在矿山工作中占据的重要地位，施工过程主要是利用全球定位系统的工作原理简化以往的测量方式，这不仅大大降低了操作人员的工作强度，同时也提高了矿山企业井下巷道贯通测量的精准度，进而提升了工作的整体效率。（2）采用定量分析测量法，依次对矿上施工范围中的每个井进行合理测量，称为单井定向测量法。（3）根据陀螺附和导线测量机理，我们将其应用于井下巷道贯通测量工作中时，应控制陀螺的运动方向与导线的长度，合理的掌控这两个影响井下巷道贯通测量数据精准度的因素，能正确实施陀螺附和导线测量技术，为确保矿山井下巷道贯通测量顺利实施，获得预期效果。

研究测量方案的相关人员不断收集与井下巷道贯通有关的计算方法，近年来，我国矿山企业井下巷道贯通测量获取了卓有成效的工作成果，总结计算方法的原理，过程比较简洁，可以完全用数学上的直角坐标系进行分析。即：井下巷道贯通作为直角坐标系的纵坐标，以字母 Y 表示；选取水平方向与井下巷道贯通互相垂直的方向作为横坐标，用字母X表示，与此同时在X横坐标之上选取一点标志为 M，M处作为井下巷道贯通测量数据预想之中会达到的误差值。结合井下巷道贯通测量工作原理可以对影响测量数据产生误差的主要原因，即导致出现M值的原因进行分析，总结为：（1）受地面控制因素的影响，施工人员在进行地面测量工作时，因地表的不可回避因素导致测量数据与理想之中的数据存在一定的差异，进而导致误差的出现。（2）井下巷道贯通测量工作实施中若采用陀螺附和导线测量法进行作业，过程中因受导线长度的影响而导致测量数据出现误差。（3）对井下巷道贯通测量采用竖井投点并定向的测量方案，因需控制投点与定向这两个影响因素，我国矿上企业管理层目前仍未商讨出切实可行的办法用于杜绝测量工作中极易出现误差的因素，因此，井下巷道贯通测量工作因竖井与投点与定向误差而导致引发测量数据出现差异的机率较高。

在巷道贯通测量中，地面控制测量误差是最主要的项目，通常采用全球卫星定位系统对地面控制测量进行作业，根据全球卫星定位系统的运作原理能使井下巷道贯通测量符合大型巷道贯通测量精准度的相关要求，进而降低数据误差机率。全球卫星定位系统特点能使地面靠近井点处的贯通测量数据与预想之中的数据存在较小的误差，从而为降低井下巷道贯通测量数据的误差带来了可能。在全球卫星定位系统的影响下，全面、及时的对尚未测量的井下巷道贯通的情况进行监控，为检测人员对还未测量的各个矿井进行勘察地质提供数据，有利于检测人正确做出判断，为测量人员作业带来依据。在测量工作实施中，测量人员利用科学技术规范的进行作业，大大提高了测量数据的精准度，间接地降低了矿山突发事故的发生机率，为减少人力、财力、物力的损失提供了保障。

三、提高贯通精度的技术措施

3.1 建立地面专用控制网

晋华宫矿一直沿用的地面资料为 1971年建立的《红九矿地面小三角网》的测量结果，随着地下采煤范围的扩大，有些三角点 （如水泉点等 ）已位于采空区上部，这就产生了地面控制网可靠性不足的问题， 在该通贯工程实施时，为了保证工程的质量重新布设了地面控制系统， 在井田北部测设了11个点的地面小三角网，经平差后该网的单位权中误差为20"，最弱边相对误差为 1/61500，最弱点点位误差为 21 mm。在中部测设了一条测距闭合导线，其近井点的点位误差为 Mx=12.1 mm，My=15.9 mm， H =10.0 mm。通过这些地面测量工作，消除了疑点，确保了地面控制网的统一与高精度。在误差预计时，控制网测角中误差取3.4"（ 年测量误差均值），由此预计出的地面连接误差为 65mm，而由3项误差分析所得出的地面连接误差仅为14mm，可见提高地面控制的精度对提高贯通的精度起到明显的作用。

3.2 提高井下导线测量精度

整个+870m 水平大巷贯通工程的导线测量工作量大，总测设了 7"导线90站， 在提高导线测量精度的过程中，主要注意了如下 4个方面：严格执行《煤矿测量规程》及测量方案的技术要求，严密组织，密切配合；④采用三角架法观测， 以减少对中、瞄准误差的影响，提高测角精度；在对中过程中，要求对中误差不超过1 mm，水平气不得偏斜半格；利用测距仪的优点，尽量加大边长减少测站数，但考虑到用二级导线标定中腰线的方便， 每测设 500m左右的长边导线后测设一组80-100m 短边。

在误差预计过程中，所取的有关参数均按《煤矿测量规程》要求： 如测角中误差为 7"，对中误差不得超过1.5mm，由此预计出的井下导线测角误差为 174 mm，而由3项误差对贯通后各项误差的分析可知，实际井下导线的测角误差影响为58 mm，对中误差平均为 0.7 mm，这个值与井下实际观测时的要求一致，从而也说明了在导线测量中所采取的几项措施对提高贯通精度起到了明显的作用。

结语

综上所述，基于我国目前处于发展中国家阶段，我国矿上企业井下巷道贯通测量工作在实施中仍需不断优化测量方法，为尽可能降低数据误差提供有力保障。随着国际间的交流日新月异，我国在向国外学习先进测量技术的同时审视矿山测量作业中存在的问题，吸取西方国家的测量理念，效仿先进的测量技术，为我国矿山井下巷道贯通测量工作提高质量提供保障，进而推动矿山工程的发展。

参考文献

[1] 王晓静，王现成，何保喜.煤矿井下巷道万米贯通测量的实践[J]山东治金，2010.01[10]：105-016.

[2] 董拥梅.巷道贯通优化法的应用实例[J]山西建筑.2010.10[07]：152-153.