王海東

（中煤平朔集團(tuán)有限公司地質(zhì)測(cè)量部測(cè)量隊(duì),山西 朔州 036000）

露天礦原煤提運(yùn)巷道貫通測(cè)量淺談

王海東

（中煤平朔集團(tuán)有限公司地質(zhì)測(cè)量部測(cè)量隊(duì),山西 朔州 036000）

摘要：貫通巷道地面控制網(wǎng)采用GPS靜態(tài)測(cè)點(diǎn)，井下采用全站儀測(cè)導(dǎo)線，為提高精度另外井下有采用了全站儀測(cè)坐標(biāo)法進(jìn)行了復(fù)測(cè)，確保了原煤巷道順利貫通。

關(guān)鍵詞：露井聯(lián)采；貫通；GPS控制網(wǎng)；誤差預(yù)計(jì)

安太堡礦是我國(guó)最大的露天礦之一，為節(jié)約成本、優(yōu)化原煤運(yùn)輸系統(tǒng)，公司決定在安太堡露天礦坑南幫11號(hào)煤層采掘了原煤運(yùn)輸巷道，原煤巷道平均海拔1200米左右，由于安太堡是露天礦，在露天礦南幫11煤層進(jìn)行巷道采掘，露天井下聯(lián)采在我國(guó)還比較少見(jiàn)，尤其是露天礦坑邊幫進(jìn)行井下掘進(jìn)貫通更是少見(jiàn)。經(jīng)礦方、地測(cè)中心、原煤提運(yùn)中心多次研究，最后決定貫通誤差不得大于200毫米。整個(gè)貫通測(cè)量分為露天系統(tǒng)和井下系統(tǒng)，露天系統(tǒng)才用GPS建立控制網(wǎng)，井下采用全站儀復(fù)測(cè)支導(dǎo)線。工程施工采用露天礦坑外和露天礦內(nèi)對(duì)掘的方式采掘。貫通測(cè)量系統(tǒng)如下：

1　地面控制測(cè)量

地面采用的是GPS多邊形網(wǎng)法建立的控制系統(tǒng)，GPS控制特點(diǎn)如下：

——觀測(cè)站之間無(wú)需通視。GPS測(cè)量不需要觀測(cè)站之間相互通視,

——定位精度高。實(shí)驗(yàn)表明, 在＜ 50 km的基線上相對(duì)定位精度可達(dá)（1～2）×10-6, 而在100～500 km的基線上可達(dá)10-6～10-7；

——觀測(cè)時(shí)間短。經(jīng)典靜態(tài)定位方法完成一條基線的觀測(cè)時(shí)間,根據(jù)精度的不同, 一般約為1～3小時(shí)。而利用短基線快速相對(duì)定位法,觀測(cè)時(shí)間只有數(shù)分鐘；RTK技術(shù)定位則更快；

——提供三維坐標(biāo)。GPS在精確測(cè)定觀測(cè)站平面位置的同時(shí), 還可精確測(cè)定觀測(cè)站的大地高程；

——操作簡(jiǎn)便。GPS測(cè)量的自動(dòng)化程度高, 野外觀測(cè)中測(cè)量員的任務(wù)是安置儀器、開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)、量取儀器高、監(jiān)視儀器的工作狀態(tài)和采集環(huán)境的氣象數(shù)據(jù), 其它工作由儀器自動(dòng)完成。GPS接收機(jī)重量輕、體積小, 便于攜帶；

此網(wǎng)形狀比較穩(wěn)定，為防止露天生產(chǎn)對(duì)控制點(diǎn)產(chǎn)生影響多建立控制點(diǎn)5個(gè)，以便隨時(shí)對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。網(wǎng)形如下：

此網(wǎng)共建立控制點(diǎn)9個(gè)，11煤地板近井點(diǎn)4個(gè)A1,A2,A3,A4，礦坑南幫頂端排土場(chǎng)控制點(diǎn)2個(gè)T1,T2，礦坑外控制點(diǎn)3個(gè)H1,H2,H3。9個(gè)點(diǎn)組成多個(gè)閉合環(huán)，進(jìn)行同步聯(lián)系測(cè)量，采用天寶R-8接收機(jī)靜態(tài)同步聯(lián)測(cè)。

解算采用天寶TGO解算，GPS網(wǎng)是由14條獨(dú)立基線向量構(gòu)成的。保證了一定的幾何強(qiáng)度。在GPS控制網(wǎng)中這種網(wǎng)形狀比較穩(wěn)定。

2　井下復(fù)制支導(dǎo)線

井下采用了復(fù)測(cè)支導(dǎo)線的方法，多回合測(cè)量，全站儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)為頂板點(diǎn)鉛垂向下的準(zhǔn)繩，這樣可以減少測(cè)角誤差，邊長(zhǎng)是使用三角架架設(shè)棱鏡，瞄準(zhǔn)棱鏡，全站儀測(cè)距離測(cè)得的。對(duì)邊長(zhǎng)角度使用了最傳統(tǒng)的手工記錄方式，同時(shí)全站儀也記錄數(shù)據(jù)，使用儀器為徠卡802防爆全站儀，井下共設(shè)站26站，由于貫通距離不是很長(zhǎng)，每次測(cè)量都是多復(fù)測(cè)幾站，以確保測(cè)量質(zhì)量。

3　井下多測(cè)回測(cè)坐標(biāo)

坐標(biāo)測(cè)量是直接對(duì)準(zhǔn)棱鏡, 對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)同時(shí)使用全站儀測(cè)坐標(biāo)程序進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量，以便成圖后對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)核。

4　誤差預(yù)計(jì)

在保證了測(cè)量方法的同時(shí)，在設(shè)計(jì)的初期進(jìn)行了誤差預(yù)期，全部原煤提運(yùn)巷道長(zhǎng)10千米，巷道為矩形巷道，誤差預(yù)計(jì)設(shè)站30站，露天部分4站，井下26站，誤差預(yù)計(jì)結(jié)果在《礦山測(cè)量規(guī)程》規(guī)定的范圍內(nèi)。

通過(guò)預(yù)計(jì)可以看出測(cè)角誤差引起的貫通偏差占主要的部分，為滿足生產(chǎn)需要預(yù)計(jì)的0.13米的誤差完全可以滿足生產(chǎn)需要。

最終安太堡南幫原煤提運(yùn)巷道順利貫通，貫通誤差0.12毫米左右，符合前期制定的目標(biāo)，

5　精度分析

安太堡礦為露天煤礦，GPS建立的控制網(wǎng)有兩個(gè)在排土場(chǎng)上，排土場(chǎng)存在變形的可能，露天礦坑在11煤地板建立的四個(gè)控制點(diǎn)，由于實(shí)在巖石上面，無(wú)法填埋水泥樁，而是用鋼釘釘在巖石上，而且在施工過(guò)程中，露天礦坑每天爆破，可能對(duì)點(diǎn)位有一定的影響，井下的點(diǎn)位收到露天礦坑爆破震動(dòng)也可能存在一定的影響，

6　總結(jié)

通過(guò)此次貫通可以看到在露井聯(lián)采的巷道貫通過(guò)程中跟我們?cè)O(shè)計(jì)的控制網(wǎng)的穩(wěn)定性較一般的GPS控制網(wǎng)要穩(wěn)定，井下控制測(cè)量采用兩套系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行，傳統(tǒng)的復(fù)測(cè)支導(dǎo)線和全站儀測(cè)坐標(biāo)法，但是最終的貫通精度只能保證在正常水平，達(dá)不到高精度，說(shuō)明露天礦的生產(chǎn)爆破對(duì)貫通有一定的影響，但是在貫通測(cè)量設(shè)計(jì)時(shí)如果能把預(yù)計(jì)誤差想方設(shè)法減少到最小，貫通誤差還是能達(dá)到一般精度要求的。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧利亞.GPS隧道控制網(wǎng)橫向貫通精度估算[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào),2004,39（01）.

作者簡(jiǎn)介：王海東（1984—）,男，山西沁水人，助理工程師，研究方向：測(cè)繪工程。