北石沟进风井贯通测量质量控制研究

韩景民，史迪丰

（1.西山煤电集团公司 杜儿坪矿，山西 太原，030021；2.山西煤炭地质局148勘察院（原148地质队），山西 太原，030021）

北石沟进风井贯通测量质量控制研究

韩景民1，史迪丰2

（1.西山煤电集团公司 杜儿坪矿，山西 太原，030021；2.山西煤炭地质局148勘察院（原148地质队），山西 太原，030021）

在杜儿坪矿北石沟进风井贯通测量实践基础上，对贯通测量质量控制问题进行了深入研究与实践，提出并应用了多种保障贯通测量质量的技术与方法，事实证明，所用的测量技术是正确可行的，可供相关贯通测量工程借鉴。

贯通测量；质量控制；GPS技术；长钢尺导高技术；陀螺定向

因采掘接替及产能扩展等原因造成杜儿坪矿通风能力的紧张，为缓解通风压力，保障安全生产，杜儿坪矿实施了北石沟进风井贯通工程；该贯通工程北起北石沟进风立井，经北一大巷、南北联络风巷及南大巷向南至新华村回风立井，井下贯通路线全长6 500 m。贯通巷道两端的立井直径均为5 m，北石沟进风立井井筒深度590 m，新华村回风立井井筒深度520m，贯通巷道断面规格为4.5 m×4.05 m，拱形锚喷支护。贯通路线见图1。

图1 北石沟进风巷道贯通示意图

本例贯通属中等长度贯通，贯通长度虽然不大，但因保障煤矿安全生产和工期要求较急，不容贯通测量出现任何问题，测量人员承担着较大的压力。为确保贯通成功，参与测量的技术人员对本次贯通测量条件进行了认真分析与研究，提出了一套保障贯通测量质量的技术措施，并在实践中不断总结与完善，使贯通获得了圆满成功。本文在分析贯通成功经验的基础上，对本次贯通测量中所采用的技术方案与方法进行了总结分析，期为贯通测量提供借鉴经验。

1 贯通测量采用的基本技术方案

地面平面测量采用GPSD级网方案，高程测量采用复测的EDM三角高程路线方案，在两立井工业广场建立近井点和井口高程基点，并在此基础上用复测光电三角高程导线技术建立了井口定向基点与高程导入基点；平面联系测量采用几何定向与陀螺定向并用的测量方案，高程联系测量采用长钢尺导高测量方案；井下则采用7″级复测式光电三角高程导线测量方案。

2 贯通测量过程中的测量质量保障技术措施

贯通测量是矿山测量中的特殊工程测量，贯通测量若出现问题将致经济损失，甚至安全事故；因此贯通测量过程中必须采取严格的质量保障措施。本次贯通测量的质量保障措施，贯穿于从地面至井下的全部测量程序中。

2.1 对地面测量成果的质量检核

地面的GPS网与EDM三角高程测量结果，既是贯通井下测量的起算数据，又是高精度的数据。因为地面测量的条件优于井下，应尽量提高地面成果的精度，使其对贯通的影响尽量小，以便给井下测量留出较大的精度余量。为实现这一目标，在地面平面与高程控制测量中采取了如下技术措施：1）根据贯通误差预计结果，地面的平面控制网采用GPSE级，即可满足贯通测量要求，实际作业时考虑GPSD级与E级网在测量的投入与时间消耗方面大体相当，为给井下测量留出较大的精度余量，采用了GPSD级网做地面的平面控制，考虑贯通高程精度容易实现，地面高程控制使用了EDM三角高程测量方案。2）为确保地面控制测量成果的可靠性，布网时将新测的GPS网、EDM三角高程网与作业区已有的由公司地质处施测的GPSD级点、四等水准点成果进行了联测，并用新测成果与其原有的成果进行了比较，这些联测的点原有成果经长期使用证明是可靠成果，比较结果如表1所示。比较结果表明，地面控制测量成果是可靠的，同时其精度也得到了验证。

表1 与测区已有成果比较

2.2 平面联系测量质量可靠性检验

平面联系测量采用陀螺定向与一井几何定向并用的技术方法进行，两种定向结果互做比较，以验证结果的可靠性与比较精度，平面联系测量的比较结果如表2所示。数据表明，几何定向与陀螺定向成果均在合理误差范围内，根据测量实践经验，实际采用陀螺定向成果做井下方位的起算数据，几何定向结果只做可靠性检验用。

表2 平面联系测量成果比较

2.3 井下光电测距三角高程导线的质量保障措施

井下光电三角高程导线采取复测的方法进行，独立复测两次可确保成果的可靠性，除此之外，测量过程中还采取了下列质量保证措施：1）井下施工中的巷道会因通风、运输等需要形成一些局部联通的措施巷，本次贯通井下导线测量中，尽可能地利用这些措施巷形成复测支导线基础上的局部闭合导线，以期检核与提高部分导线段的精度。2）每隔1 km左右加测一条陀螺边，用独立测定的陀螺方位角检核导线的方位精度。3）每站测量时，均采取挡风措施来提高测站对中的精度，进而提高导线测量精度。

3 结论

北石沟进风井贯通的实际偏差为：横向偏差0.150 m，高程偏差0.130 m，贯通结果完全能满足北石沟进风井的正常使用。事实表明，贯通测量中所采取的测量质量保障措施是正确的，效果是显著的。

分析全部贯通测量成果与贯通测量中采取的质量保障措施，得到贯通测量实践结论：1）现代普遍采用GPS技术的条件下，地面贯通测量误差对井下贯通横向偏差的影响甚小，横向误差的主要来源是井下导线测量误差。2）贯通测量中，通过独立的测量手段对同一测量环节进行同一方式复测或不同测量方式独立检测，采用两种方式或两次独立测量结果进行比较是保证各项贯通测量成果可靠性的重要手段，是贯通测量质量保障措施中最重要的措施，其对贯通测量的意义大于提高控制网的精度级别。

[1] 石雪冬.GPS 在公路测量中的应用[J].测绘通报，2003，（11）：29～31.

[2]徐绍全，张华海,等.GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉大学出版社，2001.

Abstract:On the basis of connection survey of Beishigou air shaft in Duerping mine,the paper studies the quality control of the survey thoroughly and proposes multiple approaches to ensure the survey quality.The result proves the technology is feasible and beneficial to the relative connection surveying engineering.

Keywords:connection survey;quality control;GPS technology;elevation survey by long steel ruler;gyroscopic orientation

编辑：刘新光

Quality Control Research on Connection Survey of Beishigou Air Shaft

HAN Jing-ming1,SHI Di-feng2

(1.Geological Survey Section of Duerping Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030021;2.No.148 Institute of Investigation,Shanxi Coal Geological Bureau,Taiyuan Shanxi 030021,China)

TD175+.5

A

1672-5050（2010）08-0046-03

2010-05-10

韩景民（1967—），男，内蒙古赤峰人，大学本科，工程师，主要从事矿山测量实践与管理工作。