趙松彪
摘 要:礦山在生產(chǎn)過程中會受到多方面因素的影響,在測量中容易出現(xiàn)誤差,因此采用多手段分析誤差很有必要。本文以華家灣坑口為例,分析在礦山測量中容易出現(xiàn)的誤差,分析討論多手段采用多手段測量引起誤差的原因,并提出采取的誤差控制措施。
關(guān)鍵詞:礦山測量;多手段;誤差
前言:在礦山開采中對礦山的測量是基礎,在礦山生產(chǎn)的多個環(huán)節(jié)都需要對礦山測量,而受到開采難度增加的限制,對礦山的測量也變得越困難,所以,在礦山測量中需要全面考慮到測量的誤差。本次華家灣坑口3號脈4、5號斜井-100中段東西平巷貫通工程分兩段完成,采用全斷面東西兩端相向掘進貫通,以達到縮短工期之效果。為了使整個工程高質(zhì)量的進行,要做到高度重視測量的誤差,采用多手段分析誤差很有必要。
1.常見的礦山測量中出現(xiàn)的誤差
1.1設計圖紙管理過程
礦山測量作為一項大工程,不僅與自身發(fā)展有關(guān)聯(lián),還關(guān)乎到社會的穩(wěn)定發(fā)展,同時應保證員工的安全和利益。而圖紙的設計可以反映礦山的測量情況,高標準的圖紙甚至可能會反映出零誤差的測量。結(jié)合實際情況,繪制圖紙中會出現(xiàn)各種不同的誤差,有些可以避免,有些無法避免,造成礦山的測量出現(xiàn)誤差。這些誤差可能造成工作人員的理解情況與實際情況不符,影響礦山生產(chǎn)的準確性。常見的繪制圖紙出現(xiàn)的誤差有三種,其一為在礦山測量圖紙?zhí)罾L時,對體積小的地面物體考慮不到,造成在現(xiàn)場施工時不能按照設計圖紙正常開采,其二為填繪圖紙中參數(shù)的位置和數(shù)值出現(xiàn)錯誤,導致圖紙的精度降低,影響礦山測量出現(xiàn)質(zhì)量誤差。其三為圖紙的參數(shù)出現(xiàn)錯誤,礦山測量的圖紙上有許多數(shù)據(jù)點串聯(lián)組成,若出現(xiàn)填制的位置與實際位置出現(xiàn)偏差就會影響礦山的生產(chǎn)質(zhì)量。
1.2井下測量過程
礦山測量在井下操作中易引起誤差的因素主要有現(xiàn)場測量記錄偏差、測量儀器的使用方法和維護不正確、測量工具不齊全。在現(xiàn)場測量中容易受到外界因素的干擾,造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,需重新測量。礦山測量工作中需要用到多種測量儀器,工作人員往往更重視儀器的測量作用,忽視對儀器的維護和矯正工作。井下環(huán)境跟地面相比潮濕且光線較暗,容易出現(xiàn)測量誤差,測量儀器的合理保護會直接影響到儀器的壽命,影響其精準度。若測量的工作人員沒有充分考慮到現(xiàn)場測量情況,只準備常用的測量設備,當現(xiàn)場需要特殊設備時,導致測量工作不能順利進行。
2.礦山測量誤差的理論分析與討論
2.1水平角觀測值誤差分析及來源
礦山測量中水平角觀測誤差表現(xiàn)在望遠鏡照準誤差、讀數(shù)誤差、儀器誤差、外界影響和測站偏心影響,其中望遠鏡照準精度和放大倍率之間的誤差可參考公式計算。其中垂直軸誤差一般不能通過觀測方法消除,管 水準器分劃值小,儀器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)角誤差估算符合一定范圍。外界條件會影響視準軸的變化。
2.2全站儀在貫通測量中誤差分析
全站儀將激光、機械、計算機等技術(shù)集合一起,可以測距、測水平角、測高差等,儀器只需一次安裝便可以完成所有操作,應用自動化技術(shù)自動記錄數(shù)據(jù)降低誤差。施工在貫通之前需要估算測量中的貫通誤差,其包括高程誤差和水平誤差,通常將由地面和地下高程測量引起的誤差稱為高程誤差,將地面控制、地下導線測量引起的誤差稱為水平誤差。通常在貫通測量中受多方面影響產(chǎn)生誤差,包括全站儀系統(tǒng)瞄準引起的誤差、外界環(huán)境干擾影響儀器測試和井下水準管的位置等原因,若要降低高程測量中的誤差,測量人員需本著認真嚴謹?shù)膽B(tài)度,注重細節(jié),保持水準管的氣泡處于居中位置,巷道中的照明條件符合一定要求。
2.3礦山測量對中誤差的分析
在井下導線施工對中測量中受到光線、風流、通視條件等影響,導致鏡上中心點和測站點標志中心不在一條鉛垂線上,對中誤差對水平角的觀測有很大影響,在短邊測量影響較大。當只增加其中一條邊的長度時,對中誤差沒有顯著增加對水平角的影響,在對水平角觀測時,為降低對中誤差采取一定的措施。通過對中誤差較小,對測距精度的影響很小,所以在井下導線測量可以不考慮。為避免對中誤差的影響,需要定期維護和檢查測量儀器,在觀測有短邊的水平角時,做到儀器和覘標中心跟導線點重合在一條鉛垂線上。采用掛錘球?qū)χ袝r,考慮到受風流的影響,可以選用擋風布、對中桿、光學校對,同時,在測量時可以增加對中次數(shù)來提高精度,減小誤差。
3.對礦山測量中誤差控制措施
3.1多手段誤差分析及應用
為了保證貫通精度在誤差預計范圍之內(nèi),采用多手段對誤差進行分析。首先,在觀測時調(diào)節(jié)物鏡與目鏡之間的距離,使儀器照準十字絲和前視成像達到最清晰。在井下光線不好,則前視用手電照射細線和棱鏡,儀器物鏡用鏡布檫干凈。其次,每觀測一測回,把儀器從三腳架上取下再對中整平,消除對中整平造成的點位誤差,每2次觀測與對中整平換不同的觀測者。地表測量前視、后視都要用架設三腳架和棱鏡,讀取前后視,儀器高、前后視高量取斜長,再通過勾股定理計算豎直長度。然后,為了減小人為誤差,對于儀器測量的半測回歸零差不得大于5秒,一測回的2C較差不得大于5秒,同方向各測回誤差不得大于8秒,每條邊測距中誤差不得大于6mm。如有超限的數(shù)據(jù),則及時換人復測,確保達到點位精度要求。接著,每次測量觀測2測回,每2測回采取制0和制90度觀測,消除度盤、橫軸、豎軸等引起的系統(tǒng)誤差。最后,每次測量修改次儀器所在位置的溫度和高程。對于濕度和光線的影響則選擇不同的觀測時段進行觀測。
3.2規(guī)范填涂圖紙和完善測量程序
礦山的開采主要根據(jù)設計的圖紙進行,因此通過可以提高圖紙的精密性來降低誤差。圖紙的填涂操作和審核工作需要由專業(yè)的測繪人員進行,以確保圖紙的準確性。同時建立周期性圖紙審核規(guī)定,依據(jù)測量的數(shù)據(jù)與實際地質(zhì)、水質(zhì)等環(huán)境對比,確保圖紙符合要求,切勿追求速度而降低圖紙的質(zhì)量。礦山的測量程序包括前期的準備階段、實際測量階段與后期保障階段,測量程序的準確性對工作誤差的大小起著關(guān)鍵性作用。在前期準備階段,需要做好測量設備和設計圖紙的準備工作。在測量中,嚴格記錄好現(xiàn)場的測量數(shù)據(jù),分類整理并現(xiàn)場標定。在后期保障中,需要對工程進行維護和改進工作,嚴謹認真,提高測量工作的準確度和效率,認真對待測量工作,結(jié)合實際情況及時調(diào)整方案,保證礦山測量工作的順利進行。
3.3現(xiàn)場作業(yè)的規(guī)范化
測量方案的實施需要結(jié)合科學的測量方法,針對不同的精度要求選擇不同的測量方法和儀器,通常情況下制定測量方法需要考慮礦上的測量設備,測量的方法也應是工程的工作人員熟練掌握的技術(shù),以此來確保工作的準確度。當現(xiàn)有技術(shù)不能確保貫通精度時,可以通過選用更加先進的設備或是選派測量工作人員獨立進行復測這兩種方法,進一步降低測量工作的誤差,保證工作的順利進行。現(xiàn)場工作中要嚴格按照規(guī)定的測量程序進行,工作人員檢查好測量裝備,可以將自己需要帶的普通設備和特殊設備列在一張清單中,避免施工中出現(xiàn)差錯。其次,在礦山測量中嚴格按照制度重復測量,將多次的測量結(jié)果對比,確保所測值在誤差允許范圍內(nèi)才算合格,若不符合,需要對問題分析找出解決措施,用科學的方法對方案進行修改。工作人員的專業(yè)綜合素質(zhì)對礦山的測量工作占有重要的地位,定期組織進行培訓,學習先進的技術(shù)和科學的方法,定期考察測量人員的專業(yè)知識,提高工作人員的學習意識,制定完善的管理體制,有助于工作的條理性。
4.小結(jié)
礦山生產(chǎn)中需要多次測量,為了保證整個項目安全貫通,解決3號脈-100中段以下深部探礦,深部的通風、提升運輸問題,采用多手段誤差分析,避免出現(xiàn)安全隱患,保證礦山在生產(chǎn)中的質(zhì)量。
參考文獻:
[1]劉健.數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的應用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014(2):95-96endprint