工程測量及其在煤礦中的應用研究

【摘要】在煤礦生產建設中，測量工作起著非常重要的作用。依據相關的規定，無論是哪種礦井，都必須實施礦井測量工作，合理開發與利用我國的煤炭資源，確保煤炭采掘與生產的安全。如何實施井下測量是煤礦企業的當務之急，本文主要研究工程測量及其在煤礦中的應用。

【關鍵詞】工程測量；煤礦

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791 （2010)02(c)-0000-00

1.前言

測量是煤礦生產建設過程中重要的技術基礎工作，它對煤炭資源的開發與利用起到不可或缺的作用，是煤礦安全生產的重要保障。新時期背景下，我國煤礦工程得到迅速的發展，煤礦項目日趨增加，內容越來越復雜，給測量工作帶來了新的要求，因此，相關的煤礦測量人員必須高度重視煤礦生產建設過程中的測量工作，確保煤炭采掘與生產的安全。

2.工程測量及其在煤礦中的應用

2.1掌握整礦井的整體情況

在進行煤礦井下工程測量時，測量人員必須對整個礦井進行全面的了解與認識，以掌握礦井的整體情況。只有掌握了礦井的整體情況，才能準確的選擇高程控制點以及平面控制點，并繪制出科學的礦井平面圖。此外，還應對礦井的地質、掘進以及開采進行認真的分析研究。

2.2井下高程控制測量

地下高程控制測量一般分為兩個部分，即地下三角高程測量以及地下水準測量。高程測量過程中的線路，一般選擇與地下導線測量相同的線路。若坑道還沒有貫通，高程測量線路則應該為支線，在檢核時，需要多次的往返觀測，以確保線路的準確無誤。在選擇高程點時，一般選擇地下導線點，而高程點可以設置在邊墻上、底板以及頂板上[1]。依據施工放樣的要求，一般先實施低等級的高程測量，即測量出在豎直面內坑道的掘進方向，之后再實施高等級的高程測量。每組可以設置三個永久高程點，300—500m為永久高程點的最佳間距。

地下水準的測量方法與地面水準的測量方法相同，測量過程中，前后視距離必須相等。

一般坑道內通視的條件都比較差，因此儀器至水準尺的間距必須控制在50m之內。為了更好的測定點的高程，水準尺可以立于高程點或者導線點上。測量過程中應該嚴格檢核每個測站，

可以采取水準尺黑紅面對每個測站實施準確的讀數。如果選擇單面水準尺，則必須使用儀器高實施兩次觀測，h=a-b為高差計算公式，其高差的差數必須控制在土3mm之內。同時應多次往返觀測水準支線，若往返測不符值符合容許限差的規定，則其最終值為高差平均值。地下三角高程測量的高差計算公式為:h=l′·sinα+i-v[2]。若點在頂板，則在計算時應將i、v加入負號。三角高程測量垂直角觀測精度要求見表1。

2.3井下導線控制測量

地下導線測量主要以掌握準確的精度以及建立地下控制系統為目的。按照地下控制系統，一般能放樣出坑道或者隧道中線的位置，對坑道或者隧道的掘進方向具有指示性的作用。

地下工程中的地下導線測量的特點如下：

(1）受坑道的影響，地下導線的形狀一般為延伸狀，在布設時，無需一次完成，可以依據開挖的坑道慢慢地延伸。

（2）導線點可以設置在坑道頂板，但必須實施點下對中。

（3）在測量過程中，可以依據坑道的開挖，敷設精度低與邊長短的施工導線，施工導線對坑道掘進起到指示性的作用，之后再敷設高等級導線對低等級導線實施校正檢查。

（4）由于地下工作環境一般比較差，因此對導線測量的影響比較大。

地下導線的起始點一般設置在斜井口、平峒口、豎井的井底車場，其坐標通常由地面控制測量，有時也由聯系測量測定。確定地下導線等級，必須充分考慮地下工程的精度要求、范圍以及等等。導線測量一般依據基本控制的±15″級導線精度的規定進行[3]。采取J6級經緯儀或者5″全站儀按兩測回測角，限差如表2：

井下測角通常采取測回法，測量角度ACBβ=∠時，在儀器站中的C點處整平對中經緯儀，在前視點B與后視點A設置垂球線，并以此作為覘標，選擇蒙上白紙的礦燈照明垂球線[4]。在瞄準過程中，可以選擇望遠鏡筒外的準星照準覘標處的燈光，之后再進行調焦對光，同時采取礦燈來照明讀數窗與十字絲，實行精確地瞄準，確保讀數的準確。

在測設地下導線時應注意以下事項：

（1)地下導線的布設必須盡可能地沿線路邊線或者中線，地下導線的邊長應與等邊相同或者接近，其長短邊不能相接。導線點的布設，必須選擇通視良好、穩固、施工干擾較的安全地段，兩點間的視線與坑道幫之間的距離不能小于0.2m。若是大斷面的長隧道，則可以布設成主副導線環或者多邊形閉合導線。若是平行導坑，則應保證平行導坑的單導線和正洞導線聯測，以資檢核。

（2）導線在延伸測量過程中，必須嚴格檢核測量前期的導線點，若屬于直線地段，則可以實施角度檢測，若屬于曲線地段，則除實施角度檢測外，還應實施邊長檢核測量。

（3）地下導線邊長通常比較短，所以在實施角度觀測時，必須想方設法減少儀器對中和目標對中誤差的干擾。若導線邊長在15m之內時，應重新測回間儀器與目標的對中，在對中過程中，應盡可能地提高照準的精度[5]。

（4）邊長測量過程中，若實施鋼尺懸空丈量時，不僅需添加入尺長以及溫度改正，而且需加入垂曲改正。若實施電磁波測距儀時，需保持反射棱鏡以及鏡頭上的干凈。若粉塵的濃度比較大時，或者坑道內出現水汽時，則需立即停止測距，否則，測距精度將有所下降。若洞內存在瓦斯時，則需運用防爆測距儀。若全站儀或者測距儀的測距固定誤差比較大時（如5mm+3ppm），邊長較短時，需使用鋼尺進行量邊，確保測距的精度。在一些重要的煤礦工程中，還需對導線邊長加入歸化到投影水準面與投影到高斯-克呂格投影面的改正。

（5）為了更好地算出導線點的新坐標值，需對構成閉合圖形的導線網(環)實施平差計算，

3.結語

測量在煤礦生產建設過程中起著非常重要的作用，它是煤礦安全生產的重要保障，為我國合理開發與利用煤炭資源做出卓越的貢獻。隨著科學技術的不斷進步，我國煤礦工程得到迅速的發展，煤礦項目日趨增加，內容越來越復雜，給測量工作帶來了新的要求，因此，相關的煤礦測量人員必須高度重視煤礦生產建設過程中的測量工作，確保煤炭采掘與生產的安全。

【參考文獻】

[1]羅高，周檢英.工程測量及其在煤礦中的應用[J].科技信息.2011(13).

[2]蔡兆殿，趙虎.煤礦井下測量問題與對策研究[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2010(02).