煤矿工程井下测量技术的应用研究

罗运来

【摘 要】测量工作是煤矿生产建设的一项非常重要的技术基础工作，也是煤矿企业必不可少的重要组成部分，随着现代化矿井建设的加快以及生产的需要，越来越先进的测量技术正在逐步取代落后的测量工作，这就要求我们精确测量，保证矿产资源的合理利用与开发，保证煤矿安全、高效生产。

【关键词】煤矿工程；井下测量

1.概述

矿山测量工作是指导和监督安全生产的基础，也是矿山的生产建设过程中所实现安全生产重要的一个环节、一项重要而且严谨的技术性工作，也是煤矿搞好实现煤矿的安全生产、生产技术的管理重要的手段。为采矿一线服务及平衡生产方面发挥了重要作用。随着科学技术的不断进步，工程建设项目增加，内容日趋复杂，其对测量工作的要求也越来越高。因此，矿山测量是矿山基建和生产过程中必不可少的一项技术基础工作。包括矿井联系测量、井下控制测量、井巷施工测量、井巷贯通测量、矿区路线测量等。煤矿井下工程测量是任何一点的错误都有可能对煤矿的生产造成一些严重的后果，但是在测量的过程当中难免会犯一些的失误，因此测量人员都应该养成一种认真细致的良好习惯，尽可能地减少由于自己的失误进而造成的错误给生产带来一些不良后果。

2.煤矿测量的主要任务

测量工作的主要任务是：建立矿区地面控制网和测绘1∶500～1∶5000的地形图和矿图，为煤矿各项测量工作提供起算数据；进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量；测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；进行岩层与地表移动的观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。利用测绘资料，解决煤矿生产、建设和改造中提出的各种测绘问题，并为煤矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料；此外，在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主巷道的定向与测量，掘进时中、腰线的给定，井下巷道贯通，转弯巷道设置、斜洞布设，井下场地开拓，回采定水平，矿量计算，井上下对照等等，处处都离不测绘。

3.井下测量工作的实施方法

煤矿井下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行的测量工作，包括主要运输巷、石门、绞车房、变电所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程测量。在进行井下工程测量时，导线点最好选择在较为稳定的顶板较好，要钉的牢固一些。为了不让定点因震动等因素产生位移，提高测量点的精确性，定好点后最好用水泥黏糊好。这样可以避免由于测量点的错位给测量工作造成不必要的影响。

3.1 定向放样与贯通测量

贯通测量与定向放样 井下的定向放样主要是根据导线测量点和施工中线进行的。应该先根据施工中线以及导线测量点放样后，安装激光指向仪，利用激光指向仪发出光线控制巷道坡度与巷道中心；然后布置炮眼并进行钻爆，或者用掘进的机械进行开挖。两巷道贯通之后，施工的中线就可以对接在一起，与此同时应该要测算出来巷道的纵向以及横向的误差，并且进行相应的整改。在放样的精度要求比较高的时候，在调整贯通误差之前，应该先进行1-3次闭合测量。在可以调整的范围之内，所有的放样工作中，都必须以平差以后的高程和坐标作为调整施工的放线和中线的依据。

待井下工程衬砌以后，要进行断面的净空、核实、测量。对于煤矿井下库房以及硐室等还要进行一些实际的库容测算。当煤矿井下的工程竣工以后，要测制竣工图以及记录重要的测量数据，在经营管理的阶段还应该进行煤矿井下工程的设备扩建、改建、维修、安装等各种测量工作。

在煤矿生产中矿井测量有着比较重要作用，贯通质量直接影响矿井安全生产与矿井效益。因此要保证测量的精度，要开发相应的煤矿测量的信息管理系统，能够及时处理矿井测量资料，合理平差，减少计算误差。开发的系统要对建立的数据库具有相当的管理功能，方便我们进行资料查询，为CAD微机绘图打下基础；将复杂的测量资料通过内业处理转化为可视化、简单化的微机操作；提高矿井安全管理，实现矿井导线测量数据管理和使用，为矿井的安全生产提供可靠的依据。

3.2 控制测量与高程联系测量

在施工阶段，应配合施工方法和施工步骤，进行施工控制测量及建（构）筑物的定线放样测量，来保证井下工程按照既定的设计正确进行施工。井下工程施工控制测量分为井下控制和地面控制两部分，最后并将两部分联合测量，形成坐标和高程系统统一的控制网。如果是斜井施工，则还要进行在井上和井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量，将地面近井控制点平面坐标和方向传到到井下的平面控制点上，作为井下导线的起始坐标点和起算方向。近年来全站仪定向的方法已逐步代替上述基本的几何联系测量。高程联系测量，目前采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和井下控制测量所用仪器、工具，应定期进行检定、校正，防止偏差过大。

地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网、边角网或GPS网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各井口或巷口引进，随巷道掘进而逐步延伸。井下控制网的形状和测量方法，随巷道的具体情况的不同而不同。平面控制一般多采用狭长的导线网。在井下导线中，采用能够保证设计精度的全站仪，加测一边或数边的方位角，可减少横向贯通误差的积累。小型井下工程常采用中线控制。高程控制一般采用水准测量或三角高程测距仪测高程。井下所设的控制点比较容易偏移原来的位置，在使用前应进行检测。 3.3 绘图比例

在井下工程规划设计、施工阶段，视工程规模的大小和建筑物所在的井下深度的不同，需要使用已有的不同比例的比例尺地形图，或测绘专用的地形图。地形图测绘范围，除了需要满足主体工程以及附属工程的设计需要外，还应考虑在地下岩体掘空后，地面沉陷、地下水渗入或者岩体移动的可能影响范围。测图比例尺，对于大型地下工程，比例为1：500～1：10000；1：200～1：2000。对于小型地下工程，初步设计和施工设计用图常一次测绘，比例尺采用1：500～1：2000。而且，还要测绘必要的纵断面图、横断面图和地质剖面图等。

4.结束语

近年来，由于矿井的生产线逐年扩大，矿井采掘数量逐年增多，为了及加强安全管理，提高生产效率，必须加强现场管理，及时在巷道用全站仪仪等进行导线测量，标定巷道中腰线，上山切眼必须实测到头。在开拓巷道中，必须安装激光指向仪，以保证工程质量，满足矿井的生产需要。另外，煤矿地质测量资料是比较活跃、动态变化的并且与空间位置密切相关，往往具有一定的不确定性，这都将对煤矿的安全生产和煤矿生产能力产生非常重要的影响。因此，我们要认真做好工作面的测量工作为是安全生产打好基础，通过测量数据，查找问题症结，及时绘图，从而为采掘开拓部署提供准确的测量资料。