矿山测量工作问题分析及对策措施

方建锋

（山西晋能集团有限公司盛泰煤业有限公司，山西 晋城048403）

矿山测量工作是煤矿安全生产重要环节，矿井在规划设计阶段、建井阶段、采掘阶段都离不开矿山测量工作，矿山测量工作精准高效开展是保证煤矿各项工程安全施工的中要保证，但是在实际煤矿生产过程中，由于井下风速大、井下光线昏暗以及粉尘浓度大等，导致矿山测量工作面开展难度大、测量精度低、效率差，不仅制约着井下采掘工程施工效率，而且威胁着煤矿安全施工；所以提高矿山测量工作效率及精度，对煤矿安全生产具有重要意义；本文以盛泰煤矿东翼胶带大巷为例，对巷道掘进期间煤矿井下测量工作主要存在的问题进行分析，并根据实际生产情况采取了若干项对策措施，力求保证煤矿测量工作面安全高效开展。

山西晋能集团有限公司盛泰煤业有限公司东翼胶带大巷布置在15号煤层中，东翼胶带大巷开口位于西翼胶带大巷与集中胶带大巷相交处东帮，东翼胶带大巷掘进工作面位于井田二采区东部，工作面北部32 m为东翼轨道大巷，工作面南部25 m为东翼回风大巷，西部为集中胶带大巷，大巷迎头距边界20 m。

西翼胶带大巷设计长度为1 700 m，巷道断面规格为宽×高=4.5 m×4.0 m，巷道掘进煤层为15号煤层，平均厚度为3.87 m，巷道采用综合机械化回采工艺；巷道掘进期间由矿地测科现场给定中腰线指导巷道安全掘进。

由于受井下作业环境、气候条件以及测量技术水平限制，东翼胶带大巷在前400 m掘进期间出现三次测量误差，主要表现在中线误差，巷道掘进方位与实际出现偏差，其中巷道掘进至230 m处时巷道掘进偏差导致巷道宽度达6.4 m，长度达19 m，不仅增加了巷道支护成本费用，而且巷道断面大很容易出现冒顶事故。对此，盛泰煤矿通过技术研究，分析了巷道掘进前期矿山测量工作主要存在的问题，并根据实际采取了相应的对策措施。

1 巷道掘进前期测量工作存在的主要问题

1.1 测量仪器误差分析

西翼胶带大巷在前期掘进过程中主要采用全站仪进行导线测量，采用水准仪进行高程测量，由于地测科采用的测量仪器时间长，且受井下作业环境影响，测量仪器内部精密元件损坏现象严重，导致仪器精密度降低，影响测量精度；如西翼胶带大巷在掘进至122 m处进行导线测量时，由于全站仪照准部损坏，导致巷道中线偏差达0.7 m，影响巷道安全快速掘进。

1.2 测点误差分析

巷道在掘进期间巷道内布置多个测点，且随着巷道延伸测点数量增加，巷道在进行低级导线测量时，经常出现误用导线现象，特别是在巷道交叉口、拐弯处，测点一旦误用很容易造成巷道掘进误差；西翼胶带巷在施工回风绕道时，由于回风绕道中线点与原巷道中线点误用，导致回风绕道在前50 m出现偏差，与设计贯通点偏差达1.2 m。

1.3 测量数据错误分析

测量数据误差是西翼胶带大巷掘进中主要测量误差源，通过技术分析，巷道测量数据误差原因主要存在以下几方面：

1）仪器误差。在进行井下测量前未严格对测量仪器进行检测及校正，测量仪器出现视准轴误差、水准轴误差、对中误差等，在进行测量时受仪器内部误差影响，导致测量数据出现误差，如采用水准仪进行导线测量时，一旦出现对中误差，若不及时校正很容易产生测角误差。

2）人员记录误差。受井下环境影响以及测量人员责任心不强，在井下测量期间测量数据记录出现误差，如测量数据记录缺失、测量数据误写等，且未严格进行核算，导致后期内业整理时难度大，测量结果精度低。

1.4 导线延伸不及时误差分析

巷道每掘进200 m需进行一次高等级导线延伸并进行复测，复测内容主要包括起始方向位置及数据复算、方位角验算等；但是在西翼胶带大巷在前期掘进过程中在进行高线导线及高程导线延伸时，由于永久点布设不符合设计要求，且未及时进行高程控制，导致巷道掘进时高程及导线测量数据错误，影响巷道掘进精度。

1.5 测量技术水平低分析

盛泰煤矿地测科目前共计11人，其中大专以上学历共计4人，本科1人，从事矿山测量工作年限达5年以上共计4人，地测科测量人员整体专业技术水平相对较低，在进行矿山测量时测量方法落后、测量技术水平差、测量工作效率低等，从严重影响着测量精度。

2 采取对策措施

为了进一步提高矿山测量效率及测量结果精度，盛泰煤矿通过技术研究决定从加强测量仪器检测、优化测量方法、提高专业测量技术水平等几方面着手，对前期矿山测量工作存在的问题进行整改预防。

1）加强测量仪器检修维护。在进行井下测量工作前，必须对使用的全站仪、经纬仪、水准仪等测量仪器外观完好情况、内部光学元件损坏情况进行认真检查，发现有破损时必须及时校准或更换；在井下应建立测量仪器应急维修站，当井下在进行测量工作时发现测量仪器故障时可及时进行检修维护，从而降低因仪器故障造成测量误差。

2）加强新型测量仪器投入。为了弥补传统测量仪器在井下使用时环境影响大、测量精度低等不足，可采用GPS代替传统经纬仪、全站仪，从而提高测量精度，同时可采用计算机技术在矿山测量中应用，从而降低了测量内业整理、计算作业量及劳动强度，而且大大提高了内业计算精度及绘图准确性。

3）优化测量方法。为了简化井下导线、高程测量工序，提高测量精度，应合理优化矿山测量方法，如在进行大型巷道贯通测量时可将定向放样与贯通测量相结合，以及高程测量与控制测量相结合，降低贯通测量误差；同时可采用三角架法进行导线测量，从而减少测点数量，提高测量精度。

4）提高测量人员专业技术水平。煤矿企业应加大对测量人员专业技术水平考核力度，定期组织测量人员深入现场采掘施工现场，了解采掘工作面内各导线点布置情况，同时煤矿企业每年定期对测量人员进行专业技术考核，考核合格者方可持证上岗。

5）加强测点检查。在进行导线、高程测量前，测量人员应对上一次测量数据进行核算，并对第一个待测点前2-3个已测点进行复测，确定无误后方可进行下一步测量工作，从而避免了应误用测点导致测量结果出现误差，降低测量精度。

6）提高内业工作效率。为了减少测量内业误差，在进行内业整理、外也测量数据计算时必须严谨认真，外业测量后应及时对测量数据进行计算、复算，保证测量数据准确无误，发现测量数据有误差时必须重新补测；在进行测量绘图前，绘图人员必须深入现场，了解井下采掘工程平面布置情况，收集井下实时动态信息，从保证绘图准确性。

3 结语

山西晋能集团有限公司盛泰煤业有限公司合理分析了东翼胶带大巷前期掘进阶段测量工作主要存在的问题，提出相应的对策措施，通过实际应用效果来看，采取措施后巷道在后期掘进中未发生一起因测量误差导致生产事故，巷道掘进到位后与设计位置水平误差不大于0.4 m，高程误差不大于0.5 m，有效保证巷道安全快速掘进，取得了显著应用成效。