矿山测量中的贯通测量技术研究

贾国民

（安阳市龙安区矿产资源管理中心，河南 安阳 455000）

在井下巷道测量时相对重要的部分是巷道贯通测量，所以要使用针对性的巷道贯通测量技术，一定要把巷道贯通测量的误差控制在要求的范围内，让矿井生产能够安全稳定的进行。在最近的几年，我国的测量技术和使用的科学仪器都达到了国际先进的水平，让巷道贯通测量的误差在不断的减小。即使误差数值在不断的减小，但并不能消除。所以要想将误差给工程施工造成的影响降到最低，我们在确定施工方案时要综合的考虑，不能够片面，并且使用相应的措施。比如估计测量误差、构建精确地面控制网等。一定要尽最大努力保证贯通测量的误差值最小。

1 煤矿巷道贯通测量方法

我们现在在煤矿井下施工时，全站仪是进行巷道贯通测量时使用最频繁的工具，如图1所示。一些国际上最先进的工具，虽然能够熟练的使用，但在实际施工时使用的频率却不高。在使用全站仪对煤矿进行测量时，巷道贯通测量经常使用的方法有三种，第一种是井下导线测量，第二种是矿井联系测量，第三种是地标平面导线测量。下面逐一的进行介绍。

图1 SET22D全站仪

1.1 矿井联系测量法

该测量方法的原理是利用定向测量法，在矿场的附近确定基础测量矿井，基础测量矿井的数目是一个或者两个。选定的基础矿井要有相应的参数，参数中应该包含坐标、方位角等数据。然后将其数据作为开始数据，之后进行相关的测量。这时在将地面上和井下的数据进行关联，根据地面测量参考数据对井下基础点的位置参数进行推算。

1.2 井下平面导线测量法

使用井下平面导线测量法最多的地方是巷道测量，根据测量时其连线组成的形状，我们将其分为三种测量方法，第一种方法是菱形导线法，第二种方法是四边形导线法，第三种方法是环形导线法。前两种的测量方法都是利用四个到导线点，只是形状不同，导致在测量误差上有所差别。第三种方法里的导线点一定和强制归心装置同时使用，保证轴线数据的数值误差在合理的范围内。

1.3 地表平面导线测量法

在对巷道进行贯通测量，第一步要做的是在巷道的地表位置确定一个位置，第二步用测量导线对所有的测量点进行连接。在操作完上述步骤，对测量的位置进行连测，使用的方法是三角网法。有一方面需要留心，在确定地面测量点位置时，要选取视野好，可以看到全部测量点的位置。贯通路线选择情况如表1所示。

表1 贯通路线选择情况

2 井下巷道贯通测量工艺及误差来源

2.1 巷道贯通测量工艺流程

我们开始分析巷道贯通测量技术：①前期准备。查询矿井已知的巷道导线点的分布，科学合理的推算贯通中心线的位置，确定最佳的贯通测量计划。根据现场的实际情况，确定巷道贯通测量的误差范围。②计算几何要素。几何要素常用的方法有两种，一种是解析法，一种是图解法。在计算测量准确度上各有优缺点，要结合实际的情况选择适合的方法。③确定巷道贯通位置和时间。通过第二步计算算出贯通巷道最佳的腰线、中线位置。更好的进行后续工作。④延长与核实巷道腰线、中线。应该尽量减小贯通误差，在实际的矿井施工时，要将腰线、中线躲到最大程度的延伸。大多数的时候，每挖100m贯通巷道就要核对参数数值，进行腰线、中线的微调，在距离巷道贯通点50m时候，进行最终巷道贯通方向的确认，确保误差范围在合理的范围内。

2.2 数据误差来源

巷道的贯通质量是受测量误差的影响，在对此问题进行对比分析时候，发现总结出导致测量数值出现误差的三个原因。①测量结果与预期数据之间存在偏差。在最初期确定地表控制点时不准确，技术人员仍将此点当做基础点，根据数值进行分析，导致实际结果与预期参数的数值不同，差值超出合理范围内。②导线长度设定不合理。如果测量导线过长会造成误差叠加，导致误差超出合理的范围。③井下定向测量所选择的定向和投点方向存在数据不吻合的情况，形成后续的数据全部不准确，超出合理的范围。

3 提高巷道贯通测量精度措施

通过分析以前的巷道贯通测量项目，对比总结发现影响巷道贯通测量的原因非常多，其中有技术人员的操作水平、使用设备的先进度以及选取方案是否得当等，在其他因素相同的情况下，只考虑技术层面，有以下4个方式可以减小误差。

3.1 建立专用地面控制网

在实际施工时，一定要在矿井地面布置地面控制网。因为工作面在不断扩大的过程中，原本设置的控制点会随着工作面的扩大而变化，增加测量参数数值的误差。要想让井下巷道贯通测量的误差保持在合理范围内，在现场实际施工时，首先要做的就是布置地面控制网，减小控制点数据的误差值，提高其数据参数的正确性。

3.2 提高立井定向质量

要保证巷道贯通测量参数数值的准确性，确定测量的方法是十分重要的。现在正确性最高的测量方法是矿井联系测量法。该方法的基准定向选择的是立井，其定向质量会对井下测量点的高程、方位角等参数有直接影响。所以在确定立井时，第一步要做的是确定立井的水平、垂直投点和定向变化，这样能够尽量的减小误差。

3.3 提高测量定向质量

在以前的矿井测量工作时，现场工作人员对支导线的布置十分重视，从而忽略了指导线点的精度。就导致导线点数据误差的偏大。对以后的导向点都有影响，会不断的累计误差，形成最后测量的数值与预期数值相差较大。所以在现场实际施工时，全程都要对导线的精度进行检测，其使用的仪器是陀螺仪和经纬仪等。除了检测精度外还要检测的有定向边长、测角等参数数值。根据巷道测量的要求，不断进行修正，以此来保证最后竣工时的质量。

3.4 确保井下导线测量精度

矿井在实际工作时，工作的环境比其他类型工作要艰苦。在井下实际工作时光线昏暗、环境潮湿等因素，都会让测量结果与实际数值产生误差。所以我们一定要慎重的确定测量的方案和选定测量使用的仪器。尤其是巷道测量项目的数量大，测量次数多，精度要求高。在工作时，选取仪器时候一定要考虑受环境影响小的光学经纬仪。来保证和减小实际测量的误差，让其保持在一个合理的范围内。

4 结语

巷道贯通测量在井下巷道施工中是比较基础的项目。其在施工过程中涉及的内容范围比较广，同时要求操作人员要有一定的专业知识。所以在巷道贯通测量开始之前，我们要根据实际情况，科学合理的选定项目整体的测量形式，详细列出每个测量过程的具体要求和操作规范，在整体上保证测量数值的精确度。在此基础上。我们还要对贯通误差的数值进行对比分析，总结出产生误差的原因。根据产生的原因找出解决的办法，来减小实际测量的误差。