井巷贯通工程测量技术研究

2023-09-28杨松

西部探矿工程 2023年8期

关键词：井巷偏差矿山

杨松

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队，贵州清镇551400）

井巷贯通工程测量中，要考虑到井巷贯通工程的类型不同，把握实际的生产需求、作业需要，熟练地运用井巷贯通工程的测量技术，提高贯通测量技术的水平。把握实际的操作程序，规范、合理地控制其中存在的偏差问题，完成测量任务。

1 井巷贯通工程的测量程序

1.1 拟定和申报程序文书

井巷贯通工程的测量要在进行文书拟定，明确测定程序，在实施的过程中，根据井巷贯通工程技术测定的标准许可的偏差，以此作为依据，保证测定程序的恰当、合理，拟定贯通技术测定程序文书、划分等级。包括大型矿山井巷贯通工程、特大型矿山井巷贯通工程等，对照不同的等级和类型的井巷贯通工程，拟定贯通技术的测定文书，以此将贯通测定技术指标的偏差问题提前预设，针对其中可能存在的偏差范围、偏差程度进行规划[1]。预测设定中，对于在井巷贯通工程测量中采取的测定手段要进行详细的阐述，其中选取的工程测定器具，同样要明确地体现在贯通技术测定程序的文书当中。目前最常用的井巷贯通工程测量器具是两秒型全站测定仪，完成了前期的矿山井巷贯通现场勘查、测定技术程序文书的拟定工作之后，要将相关的程序文书内容提交给上一级业务主管机构，进行申报。由业务主管机构进行对程序文书的审定，并在后续的注册、备案、审核工作中，认可矿山井巷贯通现场勘查测量工作程序，才能展开具体的施工任务，实施施工作业[2]。

1.2 测定和衡算

获取上级业务主管机构认可，井巷贯通工程技术测定程序方案文书拟定的下一个环节，要根据该方案文书的具体内容，实施测定工作和工程数据的衡算作业，根据文书方案的计划，保证采取恰当、稳妥的技术、数据检核方式，进行测定和衡算，保证技术应用的可行性和最终测量数据的准确性。在测定环节，要在系统角度对现场技术测定的精准程度进行评估、分析，对比测定设计方案中的要求，及时发现现场技术测定中存在的不足之处，找到不精准的问题，对比测定设计方案的要求进行改进，结合实际的现场情况，采取必要的手段进行调节，保证根据井巷贯通工程技术测定程序的具体方案文书内容，进行测定和数据的衡算[3]。

1.3 总结和归纳

在拟定申报矿山井巷贯通现场勘查测定技术的程序文书后，根据该方案的内容实施测定和工程数据的衡算，应在开挖井巷贯通之前，确定巷道空间的结构尺寸，通过具体的衡算，迅速地对贯通施工中存在的偏差数据进行测定、分析。在井巷开挖贯通后，明确误差数据，应串联两根导线，对不同类型的闭合型偏差问题进行具体的衡算，完成最终的汇总归纳任务。结束了井巷贯通的测定任务之后，要将实施的过程整理下来，进行汇总、归纳、分析、辨别，完成最终的整理任务，明确井巷贯通技术测定的整个过程，合理的制定井巷贯通工程测量技术的应用方案，防范偏差问题，准确的预测偏差，最大限度的控制偏差[4]。

2 井巷贯通工程的测量技术

2.1 预测偏差

根据我国煤炭矿山测定技术规程中的要求，井巷贯通施工测定要保证独立的观察和衡算，超过2次或以上，准确地进行偏差预估工作，在井巷贯通技术的测定中，预估偏差数据，需要以中级偏差的二倍为选取对象，明确矿山井下测量使用方式和常规手段，保证测定恰当性、准确性。选择矿山井下测量使用的测定装备和仪器是重点，要对比仪器和装备与矿山井下测量实地要求与情况，提高井巷工程贯通的精准性效果，确保能够完成井巷工程的精准型贯通作业任务[5]。在评估偏差时，应明确目标，偏差评估最终的目的是要保证井巷贯通工程技术测试方案的准确性，这是拟定井巷贯通工程技术测试方案的前提条件，因此在偏差评估时，工作人员需要了解具体的工程建设过程，精准地把握施工建设的具体程序规范和要求，加强对精准度的把握，防止出现工程建设的偏差问题，在评估偏差中防范偏差，降低工程建设经济损失的风险。值得注意的是，在保证评估偏差准确性的基础之上，应避免盲目地追求过高度的精准性，因为过度精确度，会导致测定业务大幅度的增长，形成不必要的业务量增加情况，这对井下的测量工作人员来说是十分复杂和困难的，工程测量极度的繁琐、复杂，形成了不必要的资源浪费、人力浪费[6]。

例如，在清镇市中铝的麦坝铝矿，其1300平巷东西两翼总长度约3km左右，为了精确地布置采场，需要在1300平巷布置控制点，为此我们在1300平巷做闭合导线测量，经过三次闭合导线测量发现其平面闭合差都在1m左右。分析导致误差较大的主要原因如下：

①由于井下短边较多导致精度无法控制。②由于采用1980 西安坐标系3°投影带，中央子午线为105°，而麦坝矿山地理位置在106°22′～106°25′之间，这就导致了投影变形较大。要提高精度就要建立独立坐标系统，这样要花费大量的人力财力，鉴于矿山生产的实际需求不必过分追求精度，所以不需要过度地测量一样可以正常指导生产作业。对矿山的地质情况进行分析，估算矿山地质状况，保证工程偏差评估能够和实际的情况相互贴近、符合，消除误差风险，提前估算大体偏差系数，包括测量边缘、测量水平、基准度等，求取最终的偏差数据，结合历史实测工程的数据信息，进行整合、分析，预设贯通偏差。按照矿山测量规程中的要求，估计偏差，预设偏差，对偏差预估的过程加强掌握，采取恰当的手段，对测试程序环节中精度指标不足的情况进行调整，选择偏差基础数据，贴近矿山情况。工作人员对测试材料严密分析，必要的情况下，重复展开偏差评估工作，最终恰当选取测定程序，改进测试手段，对比最终预估的偏差，贯通测定规范中给出的偏差范围、数值，应保证估测的偏差较低，选择恰当的测试手段，直至保证测试手段有效、准确为止，取得理想的检查评估结果。

2.2 选定测试程序

在测试程序的选定中，要保证可行性、有效性，具体的测量技术人员需要与其他部门的人员进行技术的沟通、技术的交底工作，包括项目修建工程中的设计部门主体、施工主体，掌握实际的工程指标允许偏差，对技术设计的安排规划进行分析，了解贯通施工中实际概况，包括交合地域的情况、现场的情况等，掌握结构图纸和检查技术设计之间的关系，分辨是否具有几何匹配项。在选定测试程序的过程中，技术人员需要以多种材料数据为依据，保证测定程序选取的可行性，对井巷贯通技术测量相关的历史数据材料，进行全方位的收集、分析，将其中测定原始参数的相关资料摘录下来，对测定手段进行分析，加强掌握，了解要求，测定精准度，将引线点、管控点、基准点，描绘在工程图纸上，对照与工程测定相关的井中高低位置和巷道的具体情况，保证最终所选取的测定程序有效性、可行性。

在工程建筑领域内，全站测试仪被大量的运用，GPS 定位网的使用也取得了显著的成绩，在井巷贯通工程的测量中，技术人员需要利用先进的仪器设备和测量技术手段，对地面实施连续测量，通过导线测试技术的应用，得到最后合理的测定结果。井下的测试环节中，选取测定线路是关键的环节，通常情况下，要由专业的技术人员选择一条测试线路，以最靠近及短边偏少的线路为主，展开测试，若是出现了风量大、坡形较为陡峭等情况，整体的测量线路状况不佳，无法进行有效、准确的施测作业，则需要另外选择一条测试线路。以距离较长的线路为宜，保证测量结果的精准度，最终选定测试线路时，要提前将若干项的实施方案准备好，经过完善的对比、分析，选取的测试线路应具有恰当、合理的特点[7]。

2.3 保证测试手段的科学性

利用有效的测试手段进行井巷贯通工程的测量工作，要求专业的技术人员合理地选定测量方案，详细地拟定具体的测试手段，保证使用的仪器、手段，符合测量需要，确定测量的变次和偏差程度，对于检验审核的手段，也要进行逐一的拟定。设置偏差和选取测试手段这两者之间是有着密切关系的，应紧密的配合，必要的情况下进行重复的作业，选择高效、科学的测试手段，完成井巷贯通工程的测量任务，能够应用到矿山井下测试中的手段有限，使用的测试器具较为复杂，没有很多种器具类型可选，需要根据常规的集程测试手段和已有的测定器具，结合实践经验，合理地选择一种测试方法，在预设偏差基础之上，完整地拟定测定计划、施工计划。近些年来，随着科学技术水平的不断发展，越来越多的高精尖设备被广泛的运用到了井巷贯通工程的测量中，取代了传统的器具，例如电子型经纬测试仪、光谱经纬测定仪，目前在矿山井下工程测定中，全站型测试仪最为常见，该仪器设备应用的功能创建了良好的条件，为工程测量技术的一线人员，带来了仪器设备上的支持，提高了测量准确性和测量效率[8]。

3 井巷贯通工程测量关键要点

在井巷贯通工程的测量技术应用中，保证原始资料准确，分析原始资料全面性需由井巷贯通工程的测量技术人员进行全面的审核、认真的检查，若是出现了设计错误问题，应及时修改，由设计部门对问题测量资料复查。通过可靠的检核工作，做好测量前的准备，检验井巷贯通工程测量中使用到的仪器设备，在复测环节，应使用不同型号、高精度的全站仪，由不同的工作人员进行第二次的复测或多次的检测工作。在必要的情况下，应坚持进行重新测量，例如出现了测量质量问题，测站有问题的情况下，展开重测作业，若是出现了超限测量的情况，同样需要进行重测作业，应采取恰当的措施，提高测量的准确性，对于施测过程中存在的问题要进行及时改进。对三角网进行测量或是在地面测量导线时，要注意全站仪的精度，提高使用效果，对于全站仪的大气压、温度要进行科学设置，必要的情况下，可以将花杆对中取代，保证最终的测量精确度，在测距环节，可使用半导体温度计，对温度的准确性进行测定，加强对精度的把握。

对于定向测量的精度，应采取有效的方式，提高精度水平，若是在一井定向和两井定向方式中，布置两垂球线时，可以选择沿着风流方向的方式，利用陀螺经纬仪和全站仪使用的方法，进行定向和测距，测量导线中，强调高精度测量效果，应对棱镜对中和仪器对中精确程度加强把握，提高精度水平。在风流较大的线道，做好防风，可以通过对测点位置的改进，控制风流可能带来的影响，设置在巷道底板位置作为测试点，利用光学对中方式，将风流可能带来的干扰降到最低。斜巷中侧角作业环节，尤其要注意仪器整平的精度效果，在对中精度的基础之上，利用挡风板对风流影响进行抵御，消除侧角误差，将锤球浸入机油桶的中部位置，或是使用挡风板进行挡风对侧角误差进行检查。完成了测定之后，需要进行重新的整平作业，出现了误差时，要使用全站仪数轴倾斜改正的方式，可以对全站仪的对中次数进行调整，适当增加对中次数[9]。