賈國民

（安陽市龍安區(qū)礦產(chǎn)資源管理中心，河南 安陽 455000）

在井下巷道測量時相對重要的部分是巷道貫通測量，所以要使用針對性的巷道貫通測量技術(shù)，一定要把巷道貫通測量的誤差控制在要求的范圍內(nèi)，讓礦井生產(chǎn)能夠安全穩(wěn)定的進(jìn)行。在最近的幾年，我國的測量技術(shù)和使用的科學(xué)儀器都達(dá)到了國際先進(jìn)的水平，讓巷道貫通測量的誤差在不斷的減小。即使誤差數(shù)值在不斷的減小，但并不能消除。所以要想將誤差給工程施工造成的影響降到最低，我們在確定施工方案時要綜合的考慮，不能夠片面，并且使用相應(yīng)的措施。比如估計(jì)測量誤差、構(gòu)建精確地面控制網(wǎng)等。一定要盡最大努力保證貫通測量的誤差值最小。

1 煤礦巷道貫通測量方法

我們現(xiàn)在在煤礦井下施工時，全站儀是進(jìn)行巷道貫通測量時使用最頻繁的工具，如圖1所示。一些國際上最先進(jìn)的工具，雖然能夠熟練的使用，但在實(shí)際施工時使用的頻率卻不高。在使用全站儀對煤礦進(jìn)行測量時，巷道貫通測量經(jīng)常使用的方法有三種，第一種是井下導(dǎo)線測量，第二種是礦井聯(lián)系測量，第三種是地標(biāo)平面導(dǎo)線測量。下面逐一的進(jìn)行介紹。

圖1 SET22D全站儀

1.1 礦井聯(lián)系測量法

該測量方法的原理是利用定向測量法，在礦場的附近確定基礎(chǔ)測量礦井，基礎(chǔ)測量礦井的數(shù)目是一個或者兩個。選定的基礎(chǔ)礦井要有相應(yīng)的參數(shù)，參數(shù)中應(yīng)該包含坐標(biāo)、方位角等數(shù)據(jù)。然后將其數(shù)據(jù)作為開始數(shù)據(jù)，之后進(jìn)行相關(guān)的測量。這時在將地面上和井下的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，根據(jù)地面測量參考數(shù)據(jù)對井下基礎(chǔ)點(diǎn)的位置參數(shù)進(jìn)行推算。

1.2 井下平面導(dǎo)線測量法

使用井下平面導(dǎo)線測量法最多的地方是巷道測量，根據(jù)測量時其連線組成的形狀，我們將其分為三種測量方法，第一種方法是菱形導(dǎo)線法，第二種方法是四邊形導(dǎo)線法，第三種方法是環(huán)形導(dǎo)線法。前兩種的測量方法都是利用四個到導(dǎo)線點(diǎn)，只是形狀不同，導(dǎo)致在測量誤差上有所差別。第三種方法里的導(dǎo)線點(diǎn)一定和強(qiáng)制歸心裝置同時使用，保證軸線數(shù)據(jù)的數(shù)值誤差在合理的范圍內(nèi)。

1.3 地表平面導(dǎo)線測量法

在對巷道進(jìn)行貫通測量，第一步要做的是在巷道的地表位置確定一個位置，第二步用測量導(dǎo)線對所有的測量點(diǎn)進(jìn)行連接。在操作完上述步驟，對測量的位置進(jìn)行連測，使用的方法是三角網(wǎng)法。有一方面需要留心，在確定地面測量點(diǎn)位置時，要選取視野好，可以看到全部測量點(diǎn)的位置。貫通路線選擇情況如表1所示。

表1 貫通路線選擇情況

2 井下巷道貫通測量工藝及誤差來源

2.1 巷道貫通測量工藝流程

我們開始分析巷道貫通測量技術(shù)：①前期準(zhǔn)備。查詢礦井已知的巷道導(dǎo)線點(diǎn)的分布，科學(xué)合理的推算貫通中心線的位置，確定最佳的貫通測量計(jì)劃。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，確定巷道貫通測量的誤差范圍。②計(jì)算幾何要素。幾何要素常用的方法有兩種，一種是解析法，一種是圖解法。在計(jì)算測量準(zhǔn)確度上各有優(yōu)缺點(diǎn)，要結(jié)合實(shí)際的情況選擇適合的方法。③確定巷道貫通位置和時間。通過第二步計(jì)算算出貫通巷道最佳的腰線、中線位置。更好的進(jìn)行后續(xù)工作。④延長與核實(shí)巷道腰線、中線。應(yīng)該盡量減小貫通誤差，在實(shí)際的礦井施工時，要將腰線、中線躲到最大程度的延伸。大多數(shù)的時候，每挖100m貫通巷道就要核對參數(shù)數(shù)值，進(jìn)行腰線、中線的微調(diào)，在距離巷道貫通點(diǎn)50m時候，進(jìn)行最終巷道貫通方向的確認(rèn)，確保誤差范圍在合理的范圍內(nèi)。

2.2 數(shù)據(jù)誤差來源

巷道的貫通質(zhì)量是受測量誤差的影響，在對此問題進(jìn)行對比分析時候，發(fā)現(xiàn)總結(jié)出導(dǎo)致測量數(shù)值出現(xiàn)誤差的三個原因。①測量結(jié)果與預(yù)期數(shù)據(jù)之間存在偏差。在最初期確定地表控制點(diǎn)時不準(zhǔn)確，技術(shù)人員仍將此點(diǎn)當(dāng)做基礎(chǔ)點(diǎn)，根據(jù)數(shù)值進(jìn)行分析，導(dǎo)致實(shí)際結(jié)果與預(yù)期參數(shù)的數(shù)值不同，差值超出合理范圍內(nèi)。②導(dǎo)線長度設(shè)定不合理。如果測量導(dǎo)線過長會造成誤差疊加，導(dǎo)致誤差超出合理的范圍。③井下定向測量所選擇的定向和投點(diǎn)方向存在數(shù)據(jù)不吻合的情況，形成后續(xù)的數(shù)據(jù)全部不準(zhǔn)確，超出合理的范圍。

3 提高巷道貫通測量精度措施

通過分析以前的巷道貫通測量項(xiàng)目，對比總結(jié)發(fā)現(xiàn)影響巷道貫通測量的原因非常多，其中有技術(shù)人員的操作水平、使用設(shè)備的先進(jìn)度以及選取方案是否得當(dāng)?shù)?，在其他因素相同的情況下，只考慮技術(shù)層面，有以下4個方式可以減小誤差。

3.1 建立專用地面控制網(wǎng)

在實(shí)際施工時，一定要在礦井地面布置地面控制網(wǎng)。因?yàn)楣ぷ髅嬖诓粩鄶U(kuò)大的過程中，原本設(shè)置的控制點(diǎn)會隨著工作面的擴(kuò)大而變化，增加測量參數(shù)數(shù)值的誤差。要想讓井下巷道貫通測量的誤差保持在合理范圍內(nèi)，在現(xiàn)場實(shí)際施工時，首先要做的就是布置地面控制網(wǎng)，減小控制點(diǎn)數(shù)據(jù)的誤差值，提高其數(shù)據(jù)參數(shù)的正確性。

3.2 提高立井定向質(zhì)量

要保證巷道貫通測量參數(shù)數(shù)值的準(zhǔn)確性，確定測量的方法是十分重要的?，F(xiàn)在正確性最高的測量方法是礦井聯(lián)系測量法。該方法的基準(zhǔn)定向選擇的是立井，其定向質(zhì)量會對井下測量點(diǎn)的高程、方位角等參數(shù)有直接影響。所以在確定立井時，第一步要做的是確定立井的水平、垂直投點(diǎn)和定向變化，這樣能夠盡量的減小誤差。

3.3 提高測量定向質(zhì)量

在以前的礦井測量工作時，現(xiàn)場工作人員對支導(dǎo)線的布置十分重視，從而忽略了指導(dǎo)線點(diǎn)的精度。就導(dǎo)致導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)誤差的偏大。對以后的導(dǎo)向點(diǎn)都有影響，會不斷的累計(jì)誤差，形成最后測量的數(shù)值與預(yù)期數(shù)值相差較大。所以在現(xiàn)場實(shí)際施工時，全程都要對導(dǎo)線的精度進(jìn)行檢測，其使用的儀器是陀螺儀和經(jīng)緯儀等。除了檢測精度外還要檢測的有定向邊長、測角等參數(shù)數(shù)值。根據(jù)巷道測量的要求，不斷進(jìn)行修正，以此來保證最后竣工時的質(zhì)量。

3.4 確保井下導(dǎo)線測量精度

礦井在實(shí)際工作時，工作的環(huán)境比其他類型工作要艱苦。在井下實(shí)際工作時光線昏暗、環(huán)境潮濕等因素，都會讓測量結(jié)果與實(shí)際數(shù)值產(chǎn)生誤差。所以我們一定要慎重的確定測量的方案和選定測量使用的儀器。尤其是巷道測量項(xiàng)目的數(shù)量大，測量次數(shù)多，精度要求高。在工作時，選取儀器時候一定要考慮受環(huán)境影響小的光學(xué)經(jīng)緯儀。來保證和減小實(shí)際測量的誤差，讓其保持在一個合理的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

巷道貫通測量在井下巷道施工中是比較基礎(chǔ)的項(xiàng)目。其在施工過程中涉及的內(nèi)容范圍比較廣，同時要求操作人員要有一定的專業(yè)知識。所以在巷道貫通測量開始之前，我們要根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)合理的選定項(xiàng)目整體的測量形式，詳細(xì)列出每個測量過程的具體要求和操作規(guī)范，在整體上保證測量數(shù)值的精確度。在此基礎(chǔ)上。我們還要對貫通誤差的數(shù)值進(jìn)行對比分析，總結(jié)出產(chǎn)生誤差的原因。根據(jù)產(chǎn)生的原因找出解決的辦法，來減小實(shí)際測量的誤差。