陶良山　吳晗

摘 要：煤礦井下巷道貫通測(cè)量質(zhì)量直接關(guān)系著煤礦工程建設(shè)的成敗，對(duì)煤礦企業(yè)將來的正常開發(fā)生產(chǎn)造成很大影響。因此文章結(jié)合實(shí)例就煤礦井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)及其精度控制展開分析。

關(guān)鍵詞：煤礦井下巷道;貫通測(cè)量;精度控制

1煤礦井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)的重要性

在煤礦井下巷道貫通測(cè)量過程中，通常是開設(shè)多個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行貫通工作。這樣一來，倘若多個(gè)位點(diǎn)之間的測(cè)量工作不夠精準(zhǔn)可靠，再加上位點(diǎn)之間不能充分的交流溝通，極容易導(dǎo)致最后各個(gè)位點(diǎn)之間的隧道挖掘，不能夠?qū)映晒ΑQ句話說，不到最后的關(guān)頭，整個(gè)煤礦井下巷道貫通工程便不能被斷定是否為一項(xiàng)成功而又準(zhǔn)確的工程。因此在煤礦井下巷道貫通工程中，對(duì)于貫通測(cè)量技術(shù)方法的改進(jìn)則成了一項(xiàng)十分重要的任務(wù)，它關(guān)系著整個(gè)煤礦井下巷道貫通工程最終能否成功，影響著整個(gè)礦井的建設(shè)，一旦在測(cè)量上出現(xiàn)了較大的誤差便會(huì)導(dǎo)致無可挽回的損失。因此煤礦井下巷道貫通測(cè)量在整個(gè)礦井的建設(shè)過程中，占據(jù)著十分重要的地位，測(cè)量精度越高則意味著貫通工程質(zhì)量相對(duì)就越高。相反，倘若不能夠?qū)τ诿旱V井下巷道的貫通有精準(zhǔn)的測(cè)量，那么在最后的各個(gè)位點(diǎn)對(duì)接過程中便會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的問題。

2巷道貫通測(cè)量方法選擇

2.1采用全站儀測(cè)量

（1）地面控制測(cè)量。通過收集大比例尺地形圖、煤礦井下施工設(shè)計(jì)圖及地面控制點(diǎn)的交通、水文、地質(zhì)資料，了解相應(yīng)情況，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)煤礦井下中線方向和地面兩側(cè)的建筑類型、地形等信息，確認(rèn)地面控制網(wǎng)選點(diǎn)和方案。地面控制測(cè)量是根據(jù)貫通的類型及要求，通過多個(gè)控制點(diǎn)形成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，可為地下控制測(cè)量精確傳遞地面坐標(biāo)，它是整個(gè)貫通測(cè)量的基礎(chǔ)，可減少系統(tǒng)誤差的累積，保證測(cè)量結(jié)果的精度。在此，選擇測(cè)距導(dǎo)線網(wǎng)，使用全站儀進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測(cè)量。

（2）地下控制測(cè)量。受煤礦井下環(huán)境條件的限制，在井下主要采用導(dǎo)線測(cè)量。

（3）井下高程測(cè)量。使用全站儀、棱鏡、經(jīng)緯儀等，根據(jù)兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)距離及連線與水平面夾角計(jì)算高度，該方法受地形影響小，但精度相對(duì)較低。所以在測(cè)量時(shí)操作人員應(yīng)注意細(xì)節(jié)操作（保證讀數(shù)是水準(zhǔn)管氣泡在中位等），減少人為誤差影響。

（4）井下導(dǎo)線高程測(cè)量方案。斜巷采用三角高程測(cè)量，平巷采用傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量。

2.2在煤礦測(cè)量貫通過程中廣泛應(yīng)用陀螺定向技術(shù)

在井下巷道測(cè)量中使用陀螺定向技術(shù)能夠從以下幾個(gè)方面增加測(cè)量的精確度：（1）對(duì)較深的礦井進(jìn)行定向的測(cè)量。在深度較大的煤礦礦井中，井下的溫度以及深度會(huì)嚴(yán)重影響以往貫通測(cè)量技術(shù)的精確度，但是，陀螺定向技術(shù)卻可以有效的突破這一限制，特別是在定向測(cè)量深度較大礦井的工作中，能夠顯著減小測(cè)量的誤差。在這種環(huán)境下，正如上文所說，使用陀螺定向技術(shù)測(cè)量獲得的結(jié)果不會(huì)隨著深度的變化而出現(xiàn)誤差，這樣不但可以提高巷道貫通測(cè)量的可靠性，而且可以確保礦井維護(hù)工作的安全性。（2）能夠?qū)缕矫孢M(jìn)行有效的控制。在對(duì)煤礦礦井巷道進(jìn)行挖掘的時(shí)候，一定要確保井下平面的穩(wěn)定性以及牢固性。一般來說，都是通過陀螺儀控制井下平面，之后通過導(dǎo)線對(duì)為巷道挖掘的長(zhǎng)度以及方向指明道路。過去在這個(gè)過程中，常常使用單支導(dǎo)線測(cè)量的方式，測(cè)量的精確度十分差。所以，必須使用陀螺定向技術(shù)測(cè)量相關(guān)的方位角，這樣可以有效的降低測(cè)量的誤差，為井下巷道的挖掘工作奠定兩個(gè)的基礎(chǔ)。（3）完善巷道驗(yàn)收的工作。除此之外，在監(jiān)測(cè)以及驗(yàn)收巷道等方面，也可以使用陀螺定向技術(shù)。若井下巷道設(shè)計(jì)條件存在缺陷，就會(huì)導(dǎo)致巷道導(dǎo)線方面存在一定的缺陷，從而影響最終的測(cè)量結(jié)果。因此，必須在這個(gè)過程中使用陀螺定向技術(shù)，使用陀螺儀就能夠精確的定位巷道方位角，以此為根據(jù)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整巷道的方位，這樣可以確保井下貫通工程測(cè)量的精確度。

2.3控制外界客觀環(huán)境對(duì)測(cè)量的影響

外界客觀條件包括測(cè)量時(shí)的濕度、溫度以及其他環(huán)境情況，在地面進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)量時(shí)要注意選擇合適的空氣濕度環(huán)境。專業(yè)人員還需要根據(jù)自身情況對(duì)環(huán)境的可視性情況進(jìn)行測(cè)評(píng)，若天氣情況并不允許人員進(jìn)行測(cè)量，則需要等到測(cè)量處的天氣條件轉(zhuǎn)好時(shí)再進(jìn)行外部地面作業(yè)測(cè)量。以此減小由于導(dǎo)線過分靠近高壓線或者水體所產(chǎn)生的誤差。

在礦井下進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)量時(shí)，要著重選擇對(duì)供電線路、架空線相距較遠(yuǎn)的地方進(jìn)行導(dǎo)線線路的布置，以此在最大程度上減小外界客觀環(huán)境對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

2.4中腰線一體測(cè)量

在實(shí)際的巷道施工過程當(dāng)中，往往會(huì)有很多安全問題，而在傾斜的巷道當(dāng)中，又常常出現(xiàn)一些干擾問題。因?yàn)閮A斜巷道的特殊坡度與普通的巷道并不一樣，這就需要采用中腰線一體的測(cè)量方法，這種方法能夠輔助巷道貫通測(cè)量出井筒的基本文職。在測(cè)量過程當(dāng)中，需要加強(qiáng)安全控制，在護(hù)頂質(zhì)量合格后，安排中腰線的測(cè)量，這能夠提高測(cè)量的科學(xué)性。

2.5全球定位系統(tǒng)

在巷道貫通過程當(dāng)中，全球定位系統(tǒng)能夠有效的構(gòu)建控制網(wǎng)，并對(duì)貫通過程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)，全球定位系統(tǒng)能夠最檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)情況。利用電磁波一起，簡(jiǎn)化全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用難度，能夠有效的維護(hù)貫通測(cè)量的安全性。

2.6計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用

通過計(jì)算機(jī)對(duì)所有的貫通測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，不但可以避免人為因素的干擾導(dǎo)致的計(jì)量誤差，而且能夠快速完成處理工作。

3 貫通精度提高的技術(shù)方法

3.1 專用控制網(wǎng)

在礦井巷道貫通以前，為了保障工程的質(zhì)量，于是重新規(guī)劃設(shè)計(jì)了地表布置網(wǎng)系統(tǒng)，在煤礦井田的北部搭建了擁有15個(gè)測(cè)量站點(diǎn)的小型地面三角控制網(wǎng)，使用平差計(jì)算方法得到的三角網(wǎng)單位權(quán)中誤差控制在18′′左右，點(diǎn)位的最弱點(diǎn)誤差控制在19mm。在測(cè)量的中間部分搭建了封閉導(dǎo)線，該導(dǎo)線位置與進(jìn)口處附近點(diǎn)位精度誤差的橫向誤差為12.1，縱向誤差為15.9。全程的礦井地面測(cè)量工作，減少了不必要的誤差，保證了地面上建立的控制網(wǎng)測(cè)量精度。估計(jì)算得的角度誤差、地表面的距離誤差值反映了獲得巷道貫通高精度時(shí)地面控制精度起著非常重要的作用。

3.2 井下導(dǎo)線測(cè)量的精度

在整個(gè)開采水平大巷貫通過程中涉及的導(dǎo)線點(diǎn)和步驟較多，共包含110個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)10條導(dǎo)線，在提高巷道貫通準(zhǔn)確率的過程中需注意已下事項(xiàng)：需根據(jù)目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和要求合理布置導(dǎo)線點(diǎn)，確保滿足相關(guān)要求;使用三腳架法，從而降低干擾項(xiàng)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度;在具體巷道測(cè)量過程中提高測(cè)量準(zhǔn)確度，將測(cè)量的準(zhǔn)確度控制在0.8mm以內(nèi);施工導(dǎo)線距離測(cè)量?jī)x時(shí)，適當(dāng)增加導(dǎo)線間距，提高整體的的精度。

4 導(dǎo)線距離映射改正誤差分析

不同巷道間的貫通需考慮其所處的巷道貫通網(wǎng)，導(dǎo)線距離的校正對(duì)巷道貫通有橫向的影響，包含巷道精度的校正值，最終形成整體的校正精度。通過對(duì)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，巷道橫向精度的校正對(duì)整體的影響只管重要，在實(shí)際操作中需要反復(fù)測(cè)量，有效提高其測(cè)量精度，準(zhǔn)確貫通的目的。

總之，在煤礦井下巷道貫通測(cè)量的過程中，測(cè)量的技術(shù)保證了測(cè)量的精度以及準(zhǔn)確性。該煤礦井下巷道工程的成功貫通，解決了860m水平供風(fēng)達(dá)不到要求的問題，保證了8采區(qū)28804首采面按計(jì)劃工期實(shí)現(xiàn)回采銜接。

參考文獻(xiàn)：

[1]李君.煤礦井下巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)及方案調(diào)整[J].能源與節(jié)能，2019（04）

[2]韓志強(qiáng).提升煤礦井下巷道貫通測(cè)量精度的實(shí)踐分析[J].山東煤炭科技，2019（01）

[3]張帥超.淺析煤礦井下巷道貫通測(cè)量技術(shù)[J].能源與節(jié)能，2016（11）

[4]熊和平，趙峰.探析煤礦井下巷道貫通測(cè)量在實(shí)踐中的問題研究[J].科技風(fēng)，2015（15）