立井贯通测量优化方案应用与研究

徐加龙 刘帅

山东能源新汶矿业集团翟镇煤矿 山东新泰 271200

煤矿在建设过程中矿井巷道的建设极其重要，在很大程度上决定了该煤矿生产过程中的安全与效率。巷道贯通是矿井建设的重要环节，贯通测量是巷道贯通的关键环节。其中，巷道贯通指的是将多个工作面分段挖掘后再在矿井设计的位置进行连通，在巷道贯通的过程中所进行的一系列测量称之为贯通测量。在对于矿井建设过程中的巷道测量，一般采取多点位进行的方式，此时，各个点位的贯通测量精度不足的话，就会造成贯通失败的严重后果[1]。

1 煤矿井下贯通测量技术方法的要求

对巷道贯通测量技术方法进行科学合理的应用，能够对井下巷道建设的质量起到重要的影响作用。根据当前煤矿井下巷道贯通测量的实际情况来看，针对巷道贯通的测量过程，需要执行以下几点规范要求：①测量精度应与巷道贯通测量的要求相符合；②以实际测量精度为基础，对贯通测量技术方案进行积极调整，使各项测量技术得到严格分配；③对贯通测量方法进行应用的过程中，需要对新技术进行明确的配合，尽可能降低测量工作中认为导致的误差；④煤矿企业必须聘请专业的测量工作人员开展贯通测量工作，对各个工作阶段中测量数据的准确性起到保障作用。将巷道贯通测量技术方法的要求作为重要基础应用于测量工作之中，有利于对于煤矿井下贯通测量工作的整个过程起到改善作用。

2 项目概况

翟镇煤矿2018年度至2019年度期间进行井底总回风大巷及新立风井井筒的施工，为确保井底总回风巷与新立风井马头门顺利贯通，利用本矿区控制点为起始数据进行施测，矿区控制网在已有的控制点下进行了控制网的布设。为了保证掘进巷道按照新立风井设计的参数掘进，使贯通偏差不超过测量技术规定的限度。

结合翟镇煤矿实际情况，本次联系测量采用一井定向方案，由副井导入坐标和高程，既从副井进行联系测量，然后经过总井底回风大巷，最终贯通到立风井马头门。由于总回风大巷巷道弯道比较多，观测视距测量误差的现象，为确保各类误差不超测量规范规定，需要进行联系测量和陀螺定向等进行分析控制贯通精度工作[2]。

3 实施内容

根据矿井贯通测量的特点与矿井井下现场实际情况，进行了分析研究：

3.1 短距离巷道坐标的传递精度控制方法

在总回风大巷进行导线测量时，设计巷道距离较长，中间需要经过5个小半径弯道，存在导线测量误差传递的影响，为了满足贯通精度不超规范限差要求，为此需要采用控制网型方法进行布设导线过渡测量，将后视距离过短产生的误差带来的影响降低到最小。

3.2 陀螺定向对贯通精度提高影响

对导线测量进行精度控制与校对，通过加设陀螺方位对导线测量的方位角进行修正。陀螺定向作业技术路线：本次联系测量采用一井定向方案，由副井导入坐标和高程。

3.3 内业导线成果通过科学校对相结合的方法

对原始测量记录资料进行人工计算，对计算所得的测量导线成果，及时进行图纸填绘。通过LongruanGIS软件进行计算，经两次计算导线成果进行人机校对，有效提高工作效率，校对质量。还通过导线计算成果进行填绘到图纸上校对导线成果资料，通过人机计算和填绘图纸，大大减少了内业计算出现的各类错误。

4 项目创新点

4.1 将常规导线改进为边角同测网

常规导线测量通过角度和距离观测进行坐标计算，虽然能够通过多次观测求取平均值的方法提高观测精度，但是在数据计算时没有多余观测条件，不能进行平差计算，无法进行有效检核与精度评定。

本项目巷道施工复杂，转折较多，若以常规导线测量进行坐标传递，由短基线传递长基线引起的误差将以正比例倍数放大，极其影响贯通精度，甚至会引起误差超限现象。为此，测量组根据多年的经验和现场情况，在小半径过渡巷道设计了边角同测网，通过增加多余观测进行条件平差，较大提高了短基线精度，使得测量误差限定到了较小的范围之内。边角同测网通过测量多个三角形角度、距离构建导线网，提高导线坚强度。

4.2 提前误差预计

对发现影响贯通精度大的不利因素（如连续弯道与小转角处理、方位影响等），提前进行了方案改进。贯通后经实测水平方向误差0.14m，腰线误差0.11m，导线精度1/19000（《煤矿测量规程》要求1/8000）贯通精度高于规程要求的2.3倍。

因为开展贯通测量工作具有一定的专业要求，所以贯通测量相关工作人员需要注意的事项包括：①井下巷道工程的整体情况；②贯通测量方案的选定情况，包括地面控制测量、矿井联系测量以及井下控制测量等全部测量起始数据情况；③贯通测量方法的选择，包括应用的仪器、测量方法等；④贯通测量工作中误差的预计；⑤贯通测量工作中成本的预计；⑥贯通测量工作中存在的问题以及相应的解决对策。

开展贯通测量误差预计工作，就是首先选定测量方案以及方法，对最小二乘准则以及误差传播率进行应用，属于针对贯通精度开展的估算工作。其估算结果也就是可能出现的偏差的最大额度，二并非是实际偏差的数值，所以，对于误差的预计只具有概率上的意义[3]。

5 结语

立井贯通测量工作是井下作业生产的重点内容之一，其方法的正确性能够对工程质量的进度产生重要影响，任何失误都有可能导致出现无法挽回的损失。所以，开展贯通测量工作，要求相关工作人员具有较强的责任心，并能够科学有效的对测绘方法进行选择和应用，以提升测量结果的可靠性，并未井下矿业安全生产打下坚实基础。