分析煤矿大埋深巷道测量技术

李玉川

摘要：针对矿井大埋深巷道测量，结合矿井实际情况，在明确测量误差主要影响因素的基础上，提出了可行的测量技术及其改进方法，以此为施工提供可靠指导，确保测量准确性奠定坚实基础。

关键词：煤矿；大埋深；巷道测量；技术

在矿井开采、生产过程中，测量是为生产提供重要指导和确保生产安全的关键举措，在生产体系中占据重要位置。然而，由于受到诸多因素的影响，导致矿井测量，尤其是大埋深巷道测量容易出现误差，导致巷道施工不准确，进而有发生安全事故的危险。因此，探讨并应用有效的测量技术，或在原有测量技术基础上进行改造，对确保巷道施工准确性与保证安全均有重要意义。

1矿井概况

某矿井全长约10.7km，宽度为2.2-5.1km不等，设计生产能力为0.6Mt/a，设计年限为38.7a，其埋深较大，是典型的大埋深矿井。根据矿井综合勘察报告可知，其地质条件较为复杂，存在多层断层。数据表明，开展导线测量过程中，检查角无法满足规程提出的要求，使测量工作的难度加大。对此进行深入分析，得出以下影响因素：巷道实际压力、控制点的分布与设置、数据校核与对中精度。在这些因素中，巷道实际压力是造成控制点移位关键因素，因此将其作为后续研究主要对象。

2测量误差的影响因素及测量技术

2.1测量误差影响因素

在大埋深巷道的日常测量工作中，即便出现了微小的测量问题，也会对矿井生产安全构成威胁，甚至引发安全事故。而在测量过程中无法避免一系列因素的影响，怎样克服这些因素的影响，确保测量结果的准确度，是测量人员关注的焦点问题。对此，根据矿井的实际情况，提出以下测量改进措施[1]。

2.2测量技术

对井下控制测量而言，其主要目的在于构建统一的井下测控系统，为后续平面布置工作提供可靠的数据依据，包括巷道布置、回采工作面布置以及硐室布置。由于受到巷道条件的影响与约束，系统只能以导线形式布设于巷道的顶板。根据现行测量规范的要求，需按照高级控制低级的基本原则进行整体布设。

（1）控制网优化

如前所述，本矿井是典型的大埋深矿井，矿井中的巷道直接受地压的作用与影响，尤其是岩石巷道，其应力相对较大，容易发生变形，且已有变形还表现出进一步增大的趋势。经调查可知，施工过程中部分控制点发生移位，为确保巷道方向准确无误，首先需要对重要位置进行加固，然后在相对位置的区域上，借助全站仪陀螺定向技术，通过对陀螺边的加测，将其作为井下巷道的量测系统，使巷道的实际方位可以准确无误的传递至导线，以此从本质上提高测量精准度，消除误差[2]。

（2）提高测量精度

井下巷道的导线测量需要严格按照线性技术规程进行，每一项测量在完成之后都要进行检查，检查合格后还要确认其精度是否满足实际要求。

①布置导线点：本矿井的地面标高为+38.5m，用于运输的井下巷道水平标高为-702m。在巷道掘进过程中发现，由于巷道自身受到地应力严重影响，已经出现变形，原测点必定出现移位，部分测点甚至直接脱落，测量难度大幅增加，而地应力还是导致测量失准的重要源基因。为确保导线点自身可靠性与稳定性，施工的初级阶段采用了控制方法对巷道中线进行了延设，并在施工进尺达到150-200m后，为确保控制点可以有效保存，便于日后使用，在对巷道进行压力释放与注浆加固之后，按七级精度标准对控制点实施实测，以此提高导线点实际稳定性。

②提高对中精度

工作条件是影响井下测量的主要因素，虽有很多因素都会影响测量精度，但风流会对对中精度造成直接影响，为有效降低对中误差，首先应做好挡风。在使用传统做法无法发挥理想挡风效果后，决定将废弃的风筒布制成2.5m×0.5m风障，其左右两侧采用测量杆进行支撑，经长达三年的实测验证，其挡风效果良好，不仅能提升对中精度，还能使测量结果更加准确、真实。

③四架法联测

本矿井工作面由于受到围岩应力作用，在对工作面实施掘进时，部分测量点出现明显移位，并且在日常测量过程中发现检查角都没有超限。对此，借助四架法进行导线联测，测量结果显示巷道方位角产生约为1.5′的闭合差，与偏差相距约150mm，在联测的基础上对巷道施工准确性进行了有效校正。

煤层二采区有一东西走向顺槽，将地应力测量成果作为依据，顺槽和最大主应力形成了越65.4°的夹角，量值相对较大。因地应力量值偏小，在确保支护方法及参数均合理的条件下，其不会对顺槽支护造成太大影响，支护的重点主要落在构造带和软岩层上。

运输、轨道及回风大巷的走向均为南北向，并且其长度纵向贯穿整个采区，将地应力实测结果作为依据，大巷和最大主应力之间形成了25°-77°的夹角，其中南侧夹角大于北侧，所以与北段相比，南段在掘进过程中会受到更大的主应力影响，考虑到该采区地应力并不大，影响系数相对较低，所以必须做好软弱带处理，以免其对施工带来影响[3]。

④测量校核

测量校核由仪器校核与数据校核两部分组成。其中，仪器校核是指在测量过程中對仪器进行检查，根据规范要求实行日检、周检与年检。日检：主要检查仪器外观和精度；周检：对仪器进行周期性检查，同时建立台账；年检：严格按照现行规范，将仪器送交至当地专业鉴定机构实施全面校正，同时出具鉴定合格证。数据校核还可细分为外业对算与内业对算，井下测放完成后，对水平角距离及倾角进行验算，经验算确认无误之后对下一站进行测量。在内业计算过程中，应由至少两人实施计算，在确认结果完全一致之后即可将其填入图纸当中。

3结束语

在大埋深矿井中，因巷道压力的影响导致控制点发生移位，将使矿井生产面临严重损失和安全隐患。对此，需采取相应的技术措施，尽可能降低测量误差，实现巷道精确测量，确保巷道施工准确性，充分发挥测量所具有的指导作用。

参考文献：

[1]张坤.煤矿大埋深巷道测量技术研究与应用[J].内蒙古煤炭经济，2015（01）：137，144.

[2]王炯，郭志飚，马成荣，郝育喜，朱国龙.深部回采巷道锚网索耦合支护技术研究[J].煤炭科学技术，2015（05）：25-26.

[3]吕文广，张琳.煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法研究[J].工业设计，2016（03）：149-150.