煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法研究

吕文广 张琳

山东省朝阳矿业有限公司，山东枣庄，277500

煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法研究

吕文广 张琳

山东省朝阳矿业有限公司，山东枣庄，277500

在对煤矿井下巷道的建设过程当中，需要注重对于测量贯通技术的应用，测量贯通技术在煤矿井下巷道建设当中的应用，能够有效的维护井下巷道的安全性。贯通测量技术有着较高的准确度，因此，在实际的施工过程当中，可以根据井下巷道的实际情况，对测量方法进行规划，以此来保证施工的质量以及进度。本文从实际出发，通过对贯通测量技术的研究，分析其在煤矿井下巷道当中的应用。

贯通工程；井下巷道；精度分析；技术研究

在矿山测量过程当中，贯通测量，尤其是大型巷道的贯通测量可以说是非常重要的一个组成部分。一般来讲，贯通工程的好坏，关系到整个矿井的建设、效益等。为了加快矿井的建设速度、保证正常的生产接替，一般多采用井口掘进的方法，这样往往会出现2井间的距离巷道贯通测量，为了保证贯通的精度，本文通过没集团+870m水平大巷贯通工程的测量资料进行研究，提出了相应的提高贯通测量精度的措施。

在煤矿井下作业当中，巷道贯通是一种比较常见的施工方法，为了保证贯通的质量，应在井下作业的过程当中落实贯通测量技术，为实际的施工提供质量保障。巷道贯通中的测量方法，能够解决施工中的很多问题，符合井下作业的标准。

1 煤矿井下巷道贯通测量技术方法的要求

巷道建设的质量，是与巷道贯通测量技术有着密切的联系的，一般来将，要规范巷道贯通的测量过程，应做到测量精度符合要求；按照实际精度，严禁分配技术；明确配合新技术，控制准确度；降低认为误差；测量完成后进行抽查工作。

2 煤矿井下巷道贯通测量当中常用的技术方法

在煤矿井下巷道贯通当中，我们利用精度的要求来控制误差，维护贯通测量的准确度。

2.1.巷道贯通的测量勘察

在巷道贯通测量当中，测量勘察可以说是重要的前提条件之一，明确勘察的内容之后才能进行实际的测量。在巷道贯通中，高程是测量勘察的重点内容，由于巷道高程测量条件交叉，因此在一般情况下，对于高程的测量位置可以选择为顶板处。

2.2 陀螺定向技术

在巷道贯通过程当中，陀螺定向技术有一定的精度优势，此外，陀螺定向技术不会收到深度的干扰。在一般情况下，这种技术比较使用与导向厂的环境当中，能够有效的规避测量误差。

2.2.1 深井定向测量

在深度大的矿井当中，传统的测量技术容易收到多放慢因素的影响，因此就需要选择陀螺定向技术。陀螺定向技术能够随着深度的增加，稳定的获得结果，能够有效的维护安全性，为测量提供可靠的条件。

2.2.2 控制井下平面

在对巷道进行挖掘的时候，要求井下平面较为稳固，采用陀螺定向技术，应先控制井下平面，随后通过导线只是掘进的长度。在最初挖掘的时候，可以采用但指导线进行测量，在后期发现误差的时候则需要选用陀螺定向技术，满足井下平面的要求。

2.2.3 井筒安装

在进行实际的巷道作业过程当中，利用陀螺定向技术当中的陀螺仪，能够有效的辅助井筒的安装，陀螺仪能够测出井下基点的情况。根据测量得到的环境，安排井筒的安装，确保位置的合理。

2.2.4 巷道的验收检查

陀螺仪还能够在巷道验收过程当中得到良好的应用。有一些巷道并不具备高精度的设计，存在一定的欠缺，影响了贯通的实施，但是陀螺定向技术则能够确定巷道的方位角，调整想到位置，符合作业要求。

2.3 中腰线一体测量

在实际的巷道施工过程当中，往往会有很多安全问题，而在倾斜的巷道当中，又常常出现一些干扰问题。因为倾斜巷道的特殊坡度与普通的巷道并不一样，这就需要采用中腰线一体的测量方法，这种芳芳能够辅助巷道贯通测量出井筒的基本文职。在测量过程当中，需要加强安全控制，在护顶质量合格后，安排中腰线的测量，这能够提高测量的科学性。

3 煤矿井下巷道贯通测量中的新技术方法

在贯通测量的发展过程当中，新技术的引用能够有效的提高测量的水平，一般来讲，现在使用到贯通测量当中的新技术有以下几种：

3.1 全站仪的使用

全站仪有着比较强的测量功能，同时，全站仪还有三维测量的优势，因此在贯通测量的过程当中，全站仪往往能够起到比较优秀的作用。就目前来讲，在井下巷道的测量过程当中，使用全站已能够有效的找到误差原因，区分误差原因的属性，消除潜在误差，同时，全站仪还能够将数据传送到计算机内。

3.2 全球定位系统

在巷道贯通过程当中，全球定位系统能够有效的构建控制网，并对贯通过程进行实时检测，一旦出现风险，全球定位系统能够最检测到风险情况。利用电磁波一起，简化全球定位系统的应用难度，能够有效的维护贯通测量的安全性。

3.3 三维激光应用

在贯通测量当中，三维激光有着融合等特点，三维激光技术是在多种新设备的基础上应运而生，其最基本的优势就是比其他的测量技术测量范围更广，有利于空间上的精度控制，将三维激光应用作为测量的一部分，能够构成综合测量系统，细化测量贯通。

4 贯通工程概况

为了保证正常的生产接替，并提高矿井的生产能力，本文当中研究的煤矿在井下纵向一翼开拓了两瓶，并分中部以及背部进行开拓，整个工程以高质量顺利贯通，总进尺9370m，共设小三角网1个，镜下一级水准7320M，就贯通来讲，是一项特大贯通工程。

5 贯通精度分析

5.1 副立井至北二斜井的贯通精度分析

在误差预计过程当中，通过集中测量法难的比较，并结合实际的施工情况，制定了立井用钢丝定向投点并传递高程，对斜井采用导线控制的测量方案。此外，在对井下的导线边长进行设计的时候，需要考虑到实际的需要，应在每个500M左右设置80-100M的短边，陀螺边也需要设置在距离贯通点大概三分之一的地方。通过这样的处理方法，贯通后的实际误差为115MM，高程误差为113MM。

5.2 北二斜井至北三斜井间的贯通精度分析

在北二斜井到北三斜井间的误差预计当中，由于在这一段贯通是2斜井间贯通，因此选取了通过2斜井的导线控制方案，由高程导入标高，在本方案当中，水平向以及高程的预计误差非别为296MM以及188MM，而在实际的贯通工程完成之后，实际的水平以及高程误差分别为14MM以及12MM，各段的闭合情况如下表所示。

表1 贯通后各段实测中腰线偏差以及导线、高程闭合差

5.3 贯通后对各项误差的分析

对本文当中的矿井进行贯通是一个比较典型的贯通工程，其内容不仅包含低矮面的链接测量，还包含井下测距导线、陀螺定向等。

由于在该段贯通当中，实测的中线误差为115MM，因此地面导线对贯通的误差为14MM，而井下导线测量误差对贯通误差的影响则为58MM，在本文当中，该段井下导线基本选择为直伸形导线，此外，其测距边有着很高的精度，因此可以认为，井下导线的误差都是来自测角误差的影响，也就是说，测角误差对贯通误差的影响实际为58MM。在测角误差当中，一般分为测角方法误差以及对中误差两种，我们通过贯通后实际中线的误差对各项误差的分析，发现，发现在井下的倒下测量过程当中，各项误差的数值与实际的观测是相符的。

6 提高贯通精度的技术措施

6.1 建立地面专用控制网

在本文提到的实例当中，沿用的资料为1971年的测量结果，如今，随着地下才没的范围不断扩大，有些三角点已经在采空区上不，这就会产生可靠性不足的情况，在实际的工程过程当中，为了保证质量，我们重新布设了控制系统，净瓶插后该往的误差为20”，最弱点误差为21mm。此外，我们在中部测设了一条测距闭合导线。通过测量工作，确保了地面控制网的精度，在对误差进行预计的过程的当中，控制往误差取多年测量的误差均值3.4”，由此预计地面误差为65mm，而从其余三项误差当中，我们分析得出，实际的地面误差只有14mm，这证明，提高地面控制精度，能够有效的提高贯通的精度。

6.2 提高井下导线测量精度

在整个工程当中，有着很大的导线测量工作，在提高精度的过程当中，需要从一下四个方面进行注意：严格按照相关规程以及技术要求进行施工；采用三脚架法观测，提高测角精度；要求对中误差不超过1mm，；合理利用测距仪的有点，减少侧站数。但是，由于需要考虑到标定中腰线的方便，就需要在测设500m之后测设80-100m的短边。

在实际的误差预计过程当中，有关参数应该按照相关要求，例如对中误差不得超过1.5mm等，由三响误差的对比分析我们发现，实际的误差影响为58mm，这个竖直与实际的观测竖直要求一直，这说明，在实际的测量过程当中，我们所采用的措施，起到了提高精度的作用。

7 井下导线边两项投影改正误差影响分析

对于两井间的贯通工程，需要根据矿区所处的位置、控制网的情况等实际需求，考虑加入井下导线边长化。因为地面近井控制网的边长通常归化到搞死投影面当中，而投影后的边长往往会出现变形的情况，这就会使得井上与井下的长度并不一致，导致出现较大的偏差。

结束语：建立地面专用的控制往，能够有效的提高贯通的精确程度，一方面能够良好的消除一律，另一方面，还可以有效的提高地面的定位进度，在这个过程当中，选用加测陀螺定向边就是一种很有效的方法，如果在贯通的过程当中，陀螺与导线的方位并没有较大的互差，那么并不需要进行平差处理，而之是单纯的进行导线精度的检核就可以。在实际的贯通过程当中，采用三脚架法进行观测，可以减少误差的影响，从而提升测角的精确程度。在贯通完成之后，我们对贯通测量过程当中的链接误差、井下导线误差等进行分析，发现各项误差对总误差的影响比例为1:3:4。

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吕文广/1987年生/男/山东禹城人/本科/助理工程师/研究方向为矿山测量