測量系統分析法在井下多交叉巷道貫通測量中的應用

王軍雷

晉煤集團成莊礦地測科，山西晉城 048021

1 礦井貫通測量概述

礦井測量是礦井生產過程中的重要組成部分，俗稱礦山的“眼睛”，而煤礦貫通測量則是礦井測量的重要工作。礦井貫通測量主要是利用一定精度的測量儀器及設備，經過測量人員周密的貫通測量設計、現場施測、數據分析等工作來保證井巷能夠按照既定目標實現貫通。

2 貫通測量系統分析法

2.1 貫通測量導線路線布設最優化分析

在巷道掘進過程中，一般由一起算邊和點隨巷道掘進每隔一定距離要敷設測量支導線以便將坐標進行傳遞，如何在井下諸多導線段中找出本貫通段的最優化測量路線是在貫通測量前首要考慮的問題。主要是通過分析井下巷道與測量導線點的位置關系，以貫通巷道兩端導線最短、導線邊長最長、測站數最少、測量導線連接性最好為選擇路線的原則，充分利用已掘巷道測量導線點進行坐標推算，形成貫通巷道兩端獨立的導線段。如圖所示，在貫通K5-B2段中兩端最優化路線為K5-A6-A2-B2，而不能選擇A5-B5-C5-B1-C1-K5。

圖1

2.2 貫通兩端測量起算數據的統一性分析

井下所有測量支導線是隨巷道掘進敷設的，并形成“樹狀”復合型支線，其精度隨支線的延伸逐步下降。而某一巷道的貫通在確定兩端最優化的貫通測量路線后，必須認真分析貫通兩端測量起算數據的統一性。如圖1所示，在圖上標注的A、B、C、D、E、F點分別為井下基本控制點，其余為掘進巷道延伸導線點，其精度相對井下基本控制點較低。在實施貫通B2-K4段時， B2-A2-D-A3-B3-A7-C3路線中現場導線點并未完全有聯結性，而是有各分支導線。這樣貫通兩端導線無法形成統一的測量坐標系統，影響巷道貫通精度，必須采取一定措施進行聯結后以達到測量起算數據的統一性。

2.3 貫通測量導線精度分析

2.3.1 貫通兩端起算數據精度分析

在分析貫通兩端起算數據的精度必須考慮貫通兩端導線的測量方法、測量精度、測量路線、測量環境等因素。如圖1所示，在實施貫通F1-D4時，最優化測量路線中貫通兩端起算數據可以通過任一分支點進行推算，如在貫通兩端可以分別以B、C、D和E、F、G控制點進行兩端坐標推算，也可以從F1-E1-K5-A6-B-C-D段中任一線段以獨立坐標系統進行推算，但最終得出的結果是不相同的，所以在分析貫通兩端起算數據的精度時必須認真分析測量路線中每一導線段的測設情況，在保證精度統一的情況下方可進行數據推算。

2.3.2 貫通巷道施測導線精度分析

貫通巷道施測導線主要是從貫通兩端開始引測的導線段。在對向貫通中需要根據巷道掘進情況，兩端同時進行導線施測，其它貫通方式只需要一端進行導線施測。其導線施測方法要根據貫通巷道長度的不同而不同。如圖1所示，在實施貫通F1—D4時，其貫通巷道長度約3 000m，巷道兩端同時掘進至一定位置時實施對向貫通。這樣，兩端導線的施測就必須保證采用同一測量方法及精度，并及時計算貫通兩端巷道掘進偏差以調整巷道掘進方向，保證巷道的貫通精度。

3 減少貫通環節誤差，提高貫通測量系統整體精度

3.1 采用最優化導線推算保證貫通兩端坐標系統的統一性

每一項貫通測量工程，不論其貫通大小，都存在一個測量系統問題，主要表現在貫通兩端的測量坐標系統、測量方法、技術要求、參數設置、起算點等數據的關聯性。在實施貫通前要認真分析與本貫通有關的測量路線及導線數據，通過兩端嚴密的導線推算，發現存在未聯結或聯結精度較差的導線邊，采取同樣的測量精度加測導線將其聯結，實現導線聯結的完整性。

3.2 采用“加距減站”方法，提高貫通兩端導線的測量精度

受井下條件的限制，往往在聯結貫通兩端導線時，測量距離比貫通巷道要長，而測量距離越長造成的誤差越大，這樣勢必會影響貫通兩端點的精度。因此，在測量時根據巷道坡度情況盡量加長導線邊從而減少測站數的方法提高測設精度，為貫通巷道掘進前提供可靠而精準的起算數據。

3.3 提高貫通巷道導線測量及中線標設精度，準確控制巷道掘進方向

貫通巷道測量導線一般要隨巷道掘進布設成直伸形導線，測量過程中要嚴格按照《煤礦測量規程》要求及時進行測量和中腰線標定。在巷道掘進過程中，根據導線測量情況及時分析有關數據，對巷道掘進出現偏差較大時要及時進行中線調整，確保巷道的精確貫通。

4 結論

煤礦井下貫通測量是礦井生產過程中的重要工作，巷道的貫通準確性直接關系到礦井的安全生產。而井下多交叉巷道的貫通測量控制難度最大，采取測量系統分析法全面分析各環節貫通測量情況，確定周密的測量方案，可以使貫通測量工作更加條理化、程序化，為精確實現巷道貫通提供可靠的技術保障。

[1]煤礦測量規程[M].煤炭工業出版社，1989，1.