冀念芬，王成志

（1.甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 天水 741025；2.三和數(shù)碼測繪院，甘肅 天水 741025）

1 高程測量的目的與任務(wù)

井下高程測量的目的,就是確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及其相互關(guān)系以此來處理相關(guān)采掘工程在豎直方向的幾何關(guān)系問題。高程控制測量的任務(wù)就是要測定巷道地板的高程；標定出巷道在豎直面內(nèi)的方向；測定巷道內(nèi)永久導線點和各種水準點的高程，建立井下高程基本控制網(wǎng)[1]。

2 井下高程測量方法及相關(guān)精度

水準測量和三角高程測量是井下建立高程控制網(wǎng)的主要方法，在主要水平運輸巷道中.一般應(yīng)用水準測量方法;而在其他巷道中，可根據(jù)采礦工程的要求，以及巷道坡度的大小等具體情況來定[2]。巷道的坡度小于8°時宜采用水準測量，則大于8°時即采用全站儀三角高程測量的方法。

井下水準測量按兩級劃分，Ⅰ級水準測量精度要求較高主要用于建豎井下高程測量的首級控制，由井底車場水準點開始,沿著主要水平運輸巷道向井田邊界施測;Ⅱ級水準測量則其精度要求較低,主要是為了滿足礦井日常生產(chǎn)的需要、檢查巷道掘進和運輸線路的坡度、測繪巷道底板和運輸軌面的縱面圖,以及確定臨時水準點和其他水準點的高程,因此Ⅰ級水準路線均敷設(shè)在Ⅰ級水準點間和采區(qū)的次要巷道內(nèi)[3]。此外,對于井田一翼小于500m的小礦井,Ⅱ級水準測量也可以作為首級高程控制。在進行高程測量之前,應(yīng)在井底車場內(nèi),沿主要巷道頂、底板或兩幫的穩(wěn)定巖石中、旋體上或井下永久固定設(shè)備基礎(chǔ)上,預先設(shè)置好水準基點。水準點按每隔300m～500m設(shè)置一組，至少由三個水準點組成，點與點之間的間距以30m～80m為宜。注意可采用井下永久導線點可作為水準基點可以不再埋設(shè)新點。井下水準路線應(yīng)隨巷道掘進不斷向前測量[4]。井下高程控制測量所確定的各測點的高程應(yīng)與礦區(qū)地面高程系統(tǒng)相一致。

3 井下水準測量

3.1 觀測方法

井下水準測量主要使用精度不低于S1o級的水準儀和長度為1.5m或2m的礦用水準尺。路線的布設(shè)形式、施測方法均與地面水準測量相同。施測時水準儀安置于兩尺點之間,前后視距離大致相等(其視線長度一般為15m～40m),觀測時要用礦燈照明水準尺,讀取后視讀數(shù)a和前視讀數(shù)b,則兩點的高差和B點的高程按下式計算:h=a-b；HB=HA+h。由于巷道中的水淮點有的設(shè)在頂板上,有的設(shè)在底板上,立尺點不論是位于底板還是頂板,只要在立于頂板點的水準尺讀數(shù)之前加上負號,仍然可以用h=a-b計算兩測點的高差，需要指出的是立于頂板點的水準點應(yīng)倒立，即尺面的零端在上。

3.2 觀測注意事項

用檢定過的水準尺進行高級、Ⅰ級水準測量；高級、Ⅰ級水準點應(yīng)每隔300m～800m設(shè)為一組，兩水準點之間的距離距以30m～80m為宜，且每組至少由兩個永久固定的水準點組成；每組水準點需要往返觀測各一次，應(yīng)保證前后視距大致相等，視線長度不超過75m。

3.3 內(nèi)業(yè)計算

由于測量誤差的存在，水準路線的觀測高差和其理論值不相符，其差值則為高差閉合差。不同水準路線高差閉合差的計算公式不同。閉合水準路線高閉合差公式為fh=∑h測，附合水準路線高差閉合差為fh=∑h測-∑h理；∑h理=(H終-H始)。衡量觀測值質(zhì)量的精度指標是高差閉合差，高差閉合差能否合乎要求必須要有限度，如果超限則需返工重測。

高差閉合差的限差要求，見下表1。

表1 水準路線的觀測高差的限差要求

4 井下三角高程測量

（1）觀測方法。當?shù)叵驴拥赖膬A角大于8°時,可以選用全站儀三角高程測量,來測定導線點和水準點的高程。三角高程測量的等級和導線的等級相適應(yīng)，分為基本控制和采區(qū)控制。因為三角高程測量是和導線測量同時進行的,所以只需按同精度加測傾角δ,并量取儀器高i和覘標高v,求出兩點間點的高差hAB，即hAB=Lsinδ+i-v由于點位有的在底板,有的在頂板，所以在應(yīng)用該公式計算高差時,應(yīng)在i和v的數(shù)值前冠以相應(yīng)的符號。當點位在底板時,i與v取正號;點位在頂板時,i與v取負號。三角高程測量的傾角觀測測回數(shù)為一,通過斜井導入高程時觀測測回數(shù)為二,測回間的互差J2經(jīng)緯儀不應(yīng)大于20，J6經(jīng)緯儀不應(yīng)大于40"。量取i及v應(yīng)使用小鋼尺,于測前、測后量取兩次,若其差值不超過4mm時可取其平均值。

對于基本控制導線的三角高程，應(yīng)采取往返觀測進行,相鄰兩點往返測高差的互差以及三角高程閉合差不得超過下表2的規(guī)定。

表2 三角高程閉合差規(guī)定表

（2）觀測要求。①儀器高和棱鏡高在量取的時候盡量準確。②在觀測的時候應(yīng)該注意儀器的指標差.測回差,及對向觀測的高差。③選導線點時應(yīng)注意兩點間必須通視,邊長根據(jù)測量場地確定，邊長較短時應(yīng)嚴格注意對中和瞄準的精度。④如果沒有起使方位角,可根據(jù)實地方向去假定，同理也可以假定起始點坐標。⑤計算限差：導線角度閉合差的限差為±,n為測角數(shù),同一邊往,返測相對誤差應(yīng)小于1/2000。導線全長相對閉合差的限差為1/2000。超限應(yīng)重測。

5 結(jié)語

巷道高程測量的目的是建立井下高程控制系統(tǒng)，進而確定井下導線點、高程點的標高以及巷道、硐室的標高，達到指導礦井采掘施工和滿足礦圖填繪高程注記等目的。