探析新技术在煤矿巷道贯通测量中的应用

2014-08-30刘师文

科技视界 2014年23期

刘师文任成蒋军

（同煤集团四台矿地测科，山西大同 037000）

随着科学技术的不断进步，人们的生产生活更加的便利快捷，而在煤矿开采业中，一些新型技术的广泛应用使得煤矿巷道测量更加的全面精确，例如GPS 技术、计算机、自动化技术以及光电技术的广泛应用，利用这些先进的技术确保在给线前对上一组中线检验角进行严格的检测，对于不符合的要在后一站进行再检测，符合的可以再给中线，使得巷道顶板保持稳定，确定巷道的永久点，提升测量工作的质量和水平，为煤矿开采业增加更多的经济效益和社会效益。

1 煤矿巷道贯通测量技术要求、经常出现的问题及解决方法

1.1 煤矿巷道贯通测量技术的要求

在煤矿巷道贯通测量工作中，需要测量的精确度得到全面的保证，掘进巷道要沿着预先设计好的线路进行掘进，通过精确的把握，尽量减少巷道贯通测量的误差，提升贯通测量的质量和水平，建立健全煤矿巷道贯通测量工作的体系。具体的技术要求是：

（1）煤矿的巷道贯通技术的选择要根据煤矿开采的实际情况，对煤矿开采的各个方面进行深入的分析，确定最直接有效的方法进行巷道贯通测量，尽量减少误差，保证测量的精确性。

（2）通过具体的巷道贯通测量要求来确定测量的精确度，而不同的精确度要求所采用的测量方式方法也各有不同，不断地进行深入的分析和研究，从而更好地优化整体测量体系，将每一道测量细节的方法都确定到位，有利于煤矿巷道贯通测工作的顺利进行。

（3）要选择合适的测量仪器，确保测量的准确性和科学性，例如选择全站仪新型技术，更好地进行煤矿巷道贯通测量。

（4）要建立一支专业的测量队伍，提升测量队伍的技术水平，培养其更高的个人品质和综合素质，不断地进行定时定点的测量培训，加强测量技术人员的实际操作技能和应急应变能力，最大限度的降低工作人员的工作失误，保证测量的精确性和实用性。

（5）建立健全煤矿巷道贯通测量工作的监督和管理体系，加强对煤矿巷道贯通测量工作的检查力度，及时的上报检查的漏洞，在第一时间排除安全隐患，确保煤矿开采的安全性和高效性。

1.2 煤矿巷道贯通测量中经常出现的问题及解决方法

在巷道贯通过程中经常会因为掘进巷道受顶板变形移动而出现给线问题，同时中线的精确度不高也会影响到巷道的成型，如果不按规定对不合格的中线进行退后检查，就会使得现场的工作无法进行下去，从而影响到施工的费用和时间，造成严重的经济损失。具体的解决办法如下：

（1）选择合适的巷道贯通测量的方式方法，并确保测量的误差控制在允许的范围内，保证测量的精确性和实用性。对于大型巷道或是重要的巷道要编制完善的巷道贯通测量的规程，预测和精确计算巷道贯通测量的误差范围，对于测量仪器、测量方法、以及测量人员出现的测量误差进行有效的控制，不断地提升测量仪器的精度，运用精密的测量仪器来满足测量要求，通过严格的前期预测工作，确定巷道贯通测量的具体方法。

（2）测量人员要对测量方法的实施情况进行现场的勘察，通过定期检查和不定期抽查来确保测量方法的精确性和安全性，做到每一个测量的细节都要进行严格的检查，使其符合规程中所规定的精度，确定导致测量出现误差的实际原因，对于测量的仪器进行重新选择和检测。

（3）通过现场实测来确定影响贯通巷道的各个因素，标出贯通巷道的中线和腰线，监督其现场施工。

（4）对于贯通后的巷道要进行实际偏差的测量，并对各项的闭合差进行计算，准确地把握实际测量中的误差，有效地指导管理工作，确保煤矿开采的安全。

（5）在煤矿的巷道贯通之后，不断地对巷道贯通过程中的经验和教训进行详细的总结归纳，不断地优化巷道贯通测量体系，采取合理有效的巷道贯通技术方法。

2 新技术在煤矿巷道贯通测量中的实际应用

2.1 利用全站仪进行煤矿巷道贯通测量工作

全站仪技术的计算能力、程序功能不断地得到提升，包括电子计算、测角、数据储存单元等，是个由多种因素组合而成的坐标三维测量系统。在煤矿开采的过程中，全站仪扮演着很重要的角色，发挥着很大的作用，在煤矿开采的不同阶段，全站仪的地位都很重要，例如设计规划、工程建设以及设备运行等阶段，它们的测量要求也不尽相同。全站仪的应用就相当于经纬仪和水准仪的作用，具有很高的便捷性、准确性和全面性，在误差分析和精度控制方面有很大的优势。

（1）误差分析。全站仪的误差分析包括轴系误差、纵向误差、读盘误差、测距误差等分析。例如轴系误差又分为横向误差和纵向误差，横向误差是由于视准轴没有和横轴正面相交而产生的误差，影响到其水平测量。纵向误差是由于垂直于盘零点部位所产生的误差，影响到其竖直方向的测量。因此在测量的时候要尽量的避免俯仰观测，同时更要注意纵向误差。

（2）精度控制。对于测量精度的控制一般包括三个方面，即确定产生误差的原因和种类，采用科学的测量方法，对人为误差和误差进行区分。要对误差的产生进行原因和种类的分析，能够更好地降低误差的影响，确保测量的准确性和精确度。在煤矿开采的过程中可以通过应用三角高程测量的方法进行贯通测量，可以有效地提升测量的准确性，因此要采取合理科学的测量方式。为了对施工测量过程中出现的误差进行准确把握，尽可能的避免人为的误差，所以要求测量人员按照相关的要求和规定进行测量，利用计算机的运算和存储功能来对测距仪的示值进行有效地修正。

2.2 利用全球定位系统进行煤矿巷道贯通工作

（1）全球定位系统的特点。全球定位系统具有自动化和精确化的特点，被广泛的应用于煤矿的巷道贯通测量技术中，在现代化的检测技术中占据着重要的地位。它的优势体是可以利用三维、立体坐标体系进行测量，监测的范围达到了方圆15m，并且监测的时间比较低，也可以利用电磁波仪进行高精度的测量。全球定位系统的操作方式简单，能够使得设定好的程序进行自动化的运作。同时全球定位系统可以有效地避免其测量的结果受到天气等不确定因素的影响。

（2）全球定位系统的实际应用。可以利用全球定位系统建立健全矿区的控制网，对于矿区的实际情况进行全方位的监测，例如施工场地的沉降情况，巷道贯通情况以及监测矿区环境的安全性等。

2.3 利用三维激光技术进行煤矿巷道贯通的测量工作

（1）三维激光技术的含义及特点。三维激光技术的组成部分包括数码相机、升降台、GPS 定位系统等，能够将全球标准坐标和采集的数据进行融合，在不同格式和不同要求下进行转化和输出。其特点在于操作简单，勘测的范围较广泛，并且可以增加经济效益和社会效益。能够提升空间的精确度，收集的数据全面精确，制定出完善的勘探计划，通过对三维、多层次以及立体进行组合，对实际情况进行细微的监测和完全的覆盖。

（2）三维激光技术的具体应用。三维激光技术是对煤矿的地质环境和地质剖面进行测量，还可以应用于露天矿边坡的稳定性监测、地表变形移动监测、井架井筒的断面监测，同时也适用于露天储量的管理与测量。