矿山测量中井下巷道贯通测量问题探讨

矿产资源在保障我国社会经济发展中发挥了关键作用，随着我国社会经济发展水平和主要生产能力的提高，我国对矿产资源的需求量也有一定程度的增加，这也促进了我国的矿业发展。长期以来，我国对矿山开采全过程中的巷道贯通测量问题高度重视，矿井巷道贯通测量数据信息的准确性也会危及矿山开采的过程和安全系数。另外，在矿井巷道贯通勘察工作中，勘察人员的专业能力也比较高，如果要将测量结果的偏差控制在有效范围内，就要做好测量前的准备工作，加强整个测量过程的监督。

1 矿山巷道贯通测量关键技术点分析

贯通测量的准确性和精确度是保证矿山开采巷道安全高效施工的前提。因此，测量技术人员应严格按照矿山巷道贯通测量技术标准进行测量工作，确保贯通测量与设计方案保持一致，最小化偏差，矿山开采巷道贯通测量技术标准有五个关键方面：①必须保证贯通测量精度，地测人员应根据矿山工程建设状况选择高精度测量方法，尽量减少劳动量；②根据具体的测量精度对测量方案进行调整和提高，每一步测量后都需要进行校准，确保准确无误后才能连续进行测量；③选择合适的专用测量工具和设备，保证测量的精确性，并进一步提高测量工作的高效率，尽可能降低测量成本；④为保证测量人员的专业技能，矿山企业应选择技术专业计量人员进行计量工作，减少人为因素的偏差，以防止因人为因素对工程建设造成不可估量的影响；⑤巷道贯通测量完成后，应根据设计图纸对测量结果进行检查，对贯通测量全过程存在不正确情况，立即纠正，以确保测量工作的质量

。下图1为某矿山贯通测量示意图。

2 矿井巷道贯通测量工作原则

贯通测量是金属矿山矿井安全施工的关键技术保障，其测量精度直接危及矿山开采巷道的顺利施工。精准的测量精度可以提高工程施工效率，防止返工，避免安全隐患，改善施工环境，减少不必要的财产损失和人员伤亡。在具体的巷道贯通测量中，地测人员根据贯通巷道的类型和允许的大误差，选择专用的测量工具和规划方案，商定测量方案后，应进行现场测量工作，同时应进行测量和校准测量，以降低误差率。然后，根据测量结果，计算出贯通导线最后一个点的高程和坐标，并进行标记。巷道几何要素必须根据之前的测量值进行标定作业，然后现场标定巷道中心线和腰线，并根据测量值调整巷道中心线和腰线的位置。测量结果要确保其准确性，一段巷道贯通工程施工完毕后，测量员应测量误差，计算各种闭合误差，并根据参数调整下一段的中线和腰线。计量人员在进行计量工作时，必须遵守计量标准，在整个测量过程中，每个测量工作必须由两个人分别进行，并且还需要选择不同的计算方法，根据测量标准将测量误差控制在最小范围内，以保证测量的精度，从而提高巷道工程的施工质量和效率。

3 矿井巷道贯通测量工作流程

3.1 预先做好测量准备工作

在开展矿井巷道贯通测量前，测量人员必须做好相应的准备工作，为测量工作的顺利开展奠定良好的基础

。首先，测量员必须根据巷道贯通等级来明确全站仪的导线点，明确导线点后应着重突显出巷道的中线。为更好地保证巷道开挖工作的顺利开展，勘察人员应制定不同的巷道开挖方案，明确矿山巷道贯通的开切点，并设置相应的贯通测量方案。由于矿山巷道开挖工作复杂，且在进行贯通较长距离的巷道过程中，勘察人员必须在有效范围内控制巷道贯入测量值的偏差，以尽可能提高测量结果的准确性。

研究方法采用计量学方法、数据挖掘方法；研究工具采用Python、Excel等数据处理分析工具对专利申请公开时间、公开国家、公开机构、技术分类号等字段进行提取和统计；研究角度从专利时间分布、专利空间分布、专利内容分布这三大方面全面揭示了全球自动驾驶技术的发展趋势、技术公开国家、技术来源国家、技术研发机构、技术研究方向、研究热点等情况，期望为自动驾驶技术的发展提供数据支持和决策参考。

3.2 加强贯通测量中的几何要素的重视程度

巷道贯通测量在整个过程中，都需要计算出贯通巷道的中心线的坐标方位角以及腰线相应的倾角（倾角）和通过距离等，即在巷道中标定腰线所需的数据信息确定好巷道贯通测量的几何要素。测量过程中还要多进行单独的复测与复检，尽量采取不同人进行测算，并更换测量设备，在反复测算合格后方可施工。针对高精度的巷道贯通工程，需要采取相应的高精度测量措施，比如针对矿井一些较短测站要提升测量仪器与规标的对中精度，对于实际测量的结果要与原定误差精度进行对比分析，测量误差精度不能低于原定误差精度的要求。在实际测量过程中遇到相关问题要及时改正并逐步完善施工方案

。

由于矿山的开采工作是不断进行的，在整个开采过程中，勘察人员必须根据开采的具体进度和相应的贯通距离，明确不同开采点的突破时间和交汇点。这样既不会耽误矿山企业的工程建设周期时间，又可以合理提高矿山工作的高效率。

3.3 精确掌握巷道贯通点和时间

在正式下发城市总体规划水资源论证工作要求文件之前，建议通过经费补助、制度宣传等方式，大力推进城市总体规划水资源论证试点工作，提高各地对城市总体规划开展水资源论证工作的重视，并对城市总体规划水资源论证的关键问题进行研究和探索。通过召开试点工作座谈会等形式，扩大工作交流，不断总结论证工作经验，逐步促进城市总体规划水资源论证工作全面开展。抓好规划水资源论证审查专家、编制单位、审查机关的人员培训，提高规划水资源论证的工作水平。

为了提高矿井巷道贯通测量数据的准确性，首先需要从根本源头上杜绝误差，要确保矿山初始资料的真实性和有效性。这就要求测绘技术人员确定和检查测绘工程网点的数据的真实性并对测量精度进行检测，并结合对矿山开挖具体情况的审查，确保原始数据的真实可靠性。特别是在明确竖井位置时，竖井在矿山巷道中起到了衔接作用。在具体测量的整个过程中，不仅要注意方位角的问题，还要搞清竖井的具体坐标，提高竖井数据信息的准确性。明确竖井坐标有利于保证矿山项目的唯一性，也可以更好地统一矿山的开采坐标。测绘人员可根据不同矿井的情况，向地面水平方向进行投点，主要采用的投点方式有采用钢丝通过矿井进行投点或者利用激光垂直仪进行地面水平投点，进而更好地提升竖井贯通的精确度。

3.4 合理控制中线和腰线的位置

巷道贯通测量中产生的误差一般是由于测量人员在具体操作环节中的失误造成的，主要由以下因素造成，第一是测量技术人员在进行地面位置坐标测量中，由于外界地质环境比较复杂导致地面坐标和估计标准值存出现了一定的偏差。第二是在使用测量仪器设备过程中，对输电线路长度控制不当，导致巷道贯通测量结果出现偏差。第三是在投点固定测量的时候，由于投点自身存在一定偏差而引起的测量误差。以上三方面的问题是测量技术人员在贯通测量过程中最容易出现的问题，所以在以后的巷道贯通测量过程中，测量技术人员应因地制宜结合测量的实际地质概况，做好相应的预防措施以避免上述误差的出现，进而更好地提高巷道贯通测量数据的精准度。

4 矿井贯通测量基本方法

现阶段，在矿井巷道测量作业中，最常用的测量方法主要有GPS定位法、传输线测量法、陀螺仪定向测量法及定量分析测量法等等，这几种测量方法各有优势和应用领域。GPS定位方法可以利用GPS技术明确测绘工程点的坐标，不仅能够有效地提升巷道贯通测量的精度，而且也还能够减少人工劳动力强度。传输线测量和陀螺仪定向测量方法在具体应用的整个过程中对传输线的长度有严格的规定。因此在具体的测量过程中必须掌握好传输线路的长度，以便可以与矿井掘进工作协同作业，进而可以更好的保证巷道贯通工作的进度。而采用定量分析测量方法，可以利用相关数据的分析，对有效范围内的矿山巷道进行有效的检测。

如上所述解释了为什么代理在19世纪的各国法律里面被放在委任契约中规定，这又与之前谈到过的在罗马法和中世纪法中出现并在自然法学思潮中稳固下来的传统重新勾连起来。基本的规则都规定在民法典之中，总体的框架后来又获得了商法典的补充，其中规定了多种商事委任的制度，如委托(commissione)、委托经管(preposizione institoria)和代理契约(agenzia)。

2.1.2 质谱条件 Q Exactive高分辨质谱仪：离子源采用HESI源（heated ESI），辅助气体积流量为10 μL/min，辅助气温度为300 ℃，离子传输管温度320 ℃；正离子模式：鞘气体积流量40 μL/min，喷雾电压3.50 kV；负离子模式：鞘气体积流量38 μL/min，喷雾电压2.80 kV。扫描方式采用正、负离子Full MS/dd-MS2模式，其中包括1次一级全扫描（分辨率为70 000 FWHM）和1次数据依赖的二级扫描（分辨率为17 500 FWHM）2个事件，质荷比窗口宽度设置为2，碰撞能梯度为20、30、40 eV，扫描范围m/z 80～1 200。

为了提高矿井巷道贯通测量的精度，需要在测量前明确巷道贯通的几何要素，主要有巷道中心线、巷道的倾角、方位角和偏转角等。在进行巷道贯通几何要素计算过程中，可以使用解析或图解的方法进行详细的计算，图解法如下图2所示。与解析法相比，图解法对巷道贯通距离的精度要求较低，主要适用于巷道贯通距离较短的地区。解析法的测量精度较高，被广泛用于矿井巷道贯通测量环节，可以更准确地测量巷道的倾角、倾斜长度和巷道的实际方向。

5 矿井巷道贯通测量关键方位偏差分析

关键方位偏差。关键方位偏差在整个巷道工程的贯通有重要影响，矿井巷道贯通的主要方位偏差为垂直平分巷道中心线在平面内的左右偏差和垂直平分巷道腰线垂直平行面的上下偏差。在竖井贯通中，影响贯通质量的是平面方向上的偏差，即在平面前方要贯通的井室上下轴之间的偏差。其他方向偏差，主要是计划中巷道内边缘中心线方向的长度偏差对巷道贯通距离上有重要影响。巷道贯通的允许偏差值大小，主要是由矿山（井）工程负责人和测量技术人员根据巷道的主要用途、类型、运输方式等不同标准科学制定的。针对一井内的巷道贯通，巷道平行方向上允许的偏差一般要控制在±0.3m以内，关键垂直方向上允许偏差应控制在±0.2m；针对两井间的贯通主要平行方向上的允许偏差需控制在±0.5m以内，关键垂直方向上允许偏差值控制在±0.2m以内；对于竖井贯通，需要首先从一个小断面进行挖掘，然后再设计全断面掘砌时，贯通允许偏差应在±0.5m左右。

6 巷道贯通测量中误差原因及改进措施

6.1 巷道贯通测量中误差原因分析

在矿山开挖竖井的开挖环节中，具体情况难免与巷道贯通测量存在一定的偏差。为更好地减少偏差对采矿作业的影响，测量人员必须不断地修改工程图纸，分析测量数据信息，不断地精确中线和腰线的测量数据。一般情况下，巷道每次掘进100m距离就需要针对巷道的中线和腰线进行检查，并在图纸中标注好，与实际测量结果进行对比分析，及时对位置进行调整。在最终的确定贯通方向时，两个工作面之间的最小距离应控制在50m左右。为更好地保证矿山开挖工作的顺利开展，在进行测量工作后，必须立即将数据分析报告上报高级工程师，以便根据具体情况进行专业的技术总结工作。当巷道完成贯通作业后需要做好测量误差工作，即对两边导线相连接绘制出断面图与平面图，计算出闭合差，并针对最后一段的巷道中线和腰线进行调整。

第二步：将31个省（自治区、直辖市）的8项评价指标数据进行无量纲化处理。数据无量纲化有多种方法，本文利用公式（3）进行无量纲化处理。

6.2 改进巷道贯通测量方法

巷道贯通一般包括一井巷道贯通、两井之间的巷道贯通和竖井贯通。一井巷道贯通：主要是从矿井一侧开始，布设导线可以完全贯通同一矿井内巷道的两侧。两井间巷道贯通：两井间的巷道贯通，主要是在巷道贯通的两侧布置矿井导线，进行巷道掘进。为了确保两井能够正确无误的贯通，必须确保两井测量数据信息统一，即选择相同的坐标系进行精确测量。因此，这种两井间的巷道贯通，需要同时进行两井之间的地面和井下双向测量。这样也自然会导致测量的误差较大。所以，需要选择更准确的测量方法和更严肃的检查对策。竖井贯通，主要是从地面与竖井间的相对挖掘。

7 巷道贯通测量精度的提升策略

7.1 保证原始资料的准确性

此外，在具体的测量过程中，还要结合巷道倾角以及坡度等影响因素，准确标巷道的中心线和腰线。

7.2 提升贯通测量数据精度

为了确保矿井巷道贯通工作的顺利实施，一定要提升巷道贯通测量数据的精确度。地质测量人员应加强测量精度意识，要对可能产生的测量误差进行有效防范。在进行井巷测量工作中要结合矿山的实际情况，分析测量过程中可能出现的测量误差点，并对容易出现误差的测绘点，加大测量力度的投入，比如可以应用先进的测量仪器设备，增加测量频率。只有从设备和测量技术上多加投入才能更好地提升矿山测量数据的精度，进而有效降低巷道贯通测量的误差值。

7.3 提升导线定位精度

矿井贯通测量中导线的精度也会对巷道贯通测量的结果产生一定的偏差，所以，在贯通测量过程中导线的定位也十分关键。测绘技术人员在进行导线定位时通常是选择陀螺定向边来计算导线上的零件数值，保证测量角度的准确性。伴随着矿井的采掘当开采作业达到一定程度时还要对导线位置进行多次测量，并根据测量的结果及时更新施工图。在测量过程中根据测量的误差值大小来适当调整导线的坡度大小。由于矿山地质条件十分复杂所以在实际测量中只有多测并对比测量结果才能提升测量的精度

。所以测量技术人员在确定好导线位置的情况下，必须考虑采矿的环境因素，选择精准的测量仪器并进行多次数据测量，同时在整个测量过程中恪守规章制度，才能更好地降低测量误差提升数据精确度。

7.4 构建完善的地面控制网

随着矿山开采工作的不断开展，一定程度上会对矿山地表的结构和稳定性造成一定的影响或破坏，所以为了避免对矿山地表结构的影响，确保矿山开采工作能够安全高效的顺利开展，测量技术员需要在地面构建完善的控制网，控制好矿山巷道贯通的精度，同时按照相关地质测量的规章制度要求，科学应用测量仪器设备，比如利用专业的技术设备对三角网与导线位置进行精确确定，以原控制点为基础在巷道贯通测量过程中逐步提升测量精度。

7.5 应用陀螺定向测量技术

陀螺定向技术因其测量精度高、受自然环境影响小等优点，被广泛应用于矿山巷道贯通测量中。陀螺定向技术在巷道贯通较长的矿山应用中精度较高，可以减少终点测量数据误差。陀螺定向技术在矿山巷道贯通测量的实践应用主要在以下方面：①针对一些深井的定向数据测量。随着矿井深度的增加井温也会随之变化，因陀螺定向技术受温度因素影响较小所以在进行深井的定向测量中测量精度较高。②辅助井筒安全安装。在矿井巷道贯通施工中会涉及大量的井筒安装，利用陀螺仪设备的精准度可以更加精确安装井筒的位置，确保井筒安全性。③合理控制矿井平行面。陀螺定向技术在矿井贯通施工中可以控制好井下巷道的平面，确保测量仪器可以水平放置进而有效降低测量数据的误差，提升测量数据的精度。④巷道工程验收，可利用陀螺仪明确巷道方向角，便于调整巷道位置，提高巷道测量的精确度。

8 结语

矿山井下巷道贯通测量技术在巷道掘进施工中具有至关重要的作用，因此，在巷道贯通施工要加强对贯通测量技术的应用，必须根据矿山工程的实际情况科学选择相应的测量技术。随着技术水平的不断发展，矿井巷道贯通测量技术的升级速度也越来越快。矿山公司的测量技术人员应灵活运用巷道贯通的精确测量技术，在贯通测量过程中要充分考虑产生误差的各种原因，恪守测量相关技术规定，提升测量数据的精确度，针对测量过程中出现的技术问题要及时总结相关经验，并制定相应的改进措施进而提升自身的测量水平，为矿山工程建设提供有效保障。

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