竖井联系测量在青海大柴旦行委双口山多金属矿中的应用

马福贵　然见多杰　逯登丽

(青海省第五地质矿产勘查院)



竖井联系测量在青海大柴旦行委双口山多金属矿中的应用

马福贵然见多杰逯登丽

(青海省第五地质矿产勘查院)

在矿山施工建设的各个时期中，需将地表平面坐标系统及高程系统准确地延伸至地下，便于地下采矿工程及各开拓巷道的精确开挖或贯通。利用全站仪及其附件通过竖井进行联系测量是一种行之有效的方法。为此，以青海大柴旦行委双口山多金属矿为例，详细分析了竖井联系测量在该矿山的应用成果，为类似矿山提供参考。

竖井联系测量坐标系统高程系统巷道贯通

竖井联系测量是通过竖井将地面控制网数据传递至井下，建立井下控制网，即得到井下导线的起始点坐标(X、Y、H)和起始边方位角，其主要方法有陀螺仪定向法、联系三角形法等[1-4]。本研究通过近年来在青海大柴旦行委双口山多金属矿的测量实践，详细阐述联系三角形法在矿山竖井联系测量中的应用成果，供类似矿山参考。

1　野外测量

1.1投点

(1)准备2根直径小、强度高且足以到达竖井底部的细钢丝(要求无弯曲、无扭折、无接头)、2个2～3kg小重锤、2个30kg大重锤和长度大于井口直径的绞车。

(2)将系有小重锤的细钢丝缓慢放入竖井，到达竖井底部后，换用较大的重锤，并将重锤放入盛有稳定液的容器中，以防重锤左右摆动(重锤和细钢丝切勿接触任何障碍物)，需多次重复测量获取细钢丝长度以将地表高程系统准确地传递至井下。

(3)利用信号圈法或比距法进行钢丝垂直度检查(本研究倾向于以比距法为主，信号圈法为辅)，丈量2根钢丝在井上及井下的间距，确保2根钢丝处于自由悬挂状态，一般认为，井上、井下的差值不大于2mm即为合格[3]。

1.2井上测量

将莱卡(Leica)TS06全站仪架设于近井点上，对中、整平并以矿区已有的D级GPS点DS1点定向、DS2点为检查方向后，利用已架设于2根细钢丝A、B点上的莱卡(Leica)mini棱镜测定近井点至A、B点间的距离(a、b)及α、β角，利用坐标正算公式即可计算出A、B点的准确坐标及高程(图1)。

图1　井上测量平面示意

1.3井下测量

在井上测量的同时，进行井下测量。在已选的SJ1(80m)PD1起点下架设全站仪，进行点下对中、整平后，利用已固定于钢丝上的自贴式莱卡(Leica)反射片进行测距及γ、δ角、SJ1(80m)PD1起点、PD1(1)点间距及前进方向其余各点的测量工作(图2)。

图2　井下测量剖面示意

2　内业数据处理

2.1井上数据处理

利用已测定的各项数据及A、B点坐标反算出A、B点间距(AB)，并与钢尺丈量的距离进行对比，同时利用正弦定理计算出的∠1、∠2数值进行测量精度检核，观测及计算数据分别见表1、表2。

表1　井上观测数据

表2　井上计算数据

2.2井下数据处理

将井上已观测的A、B点的坐标及高程数据减去所丈量的钢尺长度，得出井下A′、B′点的坐标及高程，利用井下观测的相关数据进行计算，即可得到井下各导线点的坐标数据。至此，通过竖井已建立了地面控制网和井下控制网的几何联系，具体分析结果见表3、表4。利用地表已有控制点(DS1、DS2)及近井点数据，运用坐标正算公式可得到井下各控制点坐标(表5)。

表3　井下观测数据

表4　井下计算数据

表5　井下控制点数据计算结果

3　讨　论

(1)布置钢丝时，尽量使两线间距最大化，并使2根钢丝与风流方向一致，观测期间须停止风机运转，对于排水较大的井筒还须采取挡水措施。

(2)导入标高时，应独立进行2次观测，2次较差不应超过井深的1/800 0。

(3)在井下进行测量工作时，须设置不少于3个永久导线点作为井下控制测量的起算点。

(4)联系三角形最宜采用直伸三角形，三角形角度越小越有利，尽可能加长井下导线。

[1]豆泽军，崔凯.某矿竖井贯通测量方法与实施[J].城市建设理论研究，2015(5)：576-577.

[2]李建平，单凤翔.浅谈竖井联系测量应注意的几个问题[J].西部探矿工程，2008(7)：139-140.

[3]靳苏平.王庄煤矿+540m和630m水平巷道贯通方案[J].煤，2009，18(8)：58-59.

[4]杨雪，王荣.竖井联系测量方法的应用与探讨[J].测绘技术装备,2009，11(4)：21-23.

2015-11-24)

马福贵(1973—)，男，工程师，810028 青海省西宁市朝阳西路42号。