三礦副井十字線測量技術研究與實踐

衛永生

河南省鶴壁市鶴煤公司三礦

1.基本情況

井筒十字中心線無論是在建井時期還是在以后的生產時期都有著重要的作用，工業廣場主要建筑物位置的標定，井架。天輪，絞車等提升設備的安裝與檢查都是根據井筒十字中心線的標定。因此，建礦初期精確標定十字中心線以及生產礦井恢復十字中線是煤礦建設和生產中的重中之重。鶴煤三礦為年產150萬t的大型礦井。由于工業廣場建筑物的遮擋、覆蓋。建礦初期布設的十字線點所剩無幾。加上工業廣場有不同程度的下沉等因素。僅保存下來的幾個十字線點是不可靠的，三礦地測科與相關單位對井筒十字線重新檢校恢復進行了技術攻關，確保井筒十字線可靠。

2.十字線測量技術的內容及方案

2.1.平面控制測量

①檢測原有的GPS平面控制點二個。

②新建GPS點二個。

2.2.副井絞車房十字線測量。

2.3.副井井筒十字線測量。

3.測量過程：

GPS平面控制測量：

測量使用南方NGS-200型GPS衛星定位儀，GPS衛星定位儀的標稱精度：5mm+1ppm。

由鶴煤勘探公司2003年建立的礦區GPS控制網中的“曹家南嶺”（CJNL)作起算點，檢測“三礦采掘樓院”（CJLI）和“三礦運銷科”（YXKI)，檢測結果如下：

2003年成果(m)點名互差（mm）Y點號 C J Y DY NL CJ LI三礦采掘樓院曹家南嶺3981635.8603978581.760512123.394515046.634512123.394515046.778 D X 0 65 X 0 -1 YX KI三礦運銷科本次2013年成果（m）X 3981635.8603978581.6953978463.519515110.4663978463.369515110.67115044-205

今后使用“三礦采掘樓院”（CJLI）和“三礦運銷科”（YXKI）時應以本次實測成果為準。

采用靜態GPS建立地面控制網，觀測時段為兩個時期，每個時段同步觀測時間均大于60分鐘。

本次GPS控制測量最大點位誤差小于2.8mm，精度滿足要求。

4.十字線測量及時的應用情況

4.1.副井絞車房內十字線測量

副井井筒十字線的點全部遭到破壞，副井井筒十字線只能由絞車房內的十字線點來恢復。

經現場勘查得知：副井絞車房內保存下來的點有“N”、“W”、“E”、“S”點。即副井絞車房內的點保存完好。副井絞車房內的點是在絞車房內的墻上的角鐵上的鋸豁，無法直接在點上架儀器，怎樣將絞車房內十字線的方向作為起算方向引出去，恢復副井井筒十字線呢？

“W”、“E”方向是絞車大軸線的方向，在“W”、“E”方向上架一臺經緯儀，用逐漸趨近法使墻上的“W”、“E”點與架經緯儀的點成一條直線，假定架經緯儀的點位“WF”點，同時測量絞車大軸的中心與“W”、“E”十字線的關系，測量得知：二者是一條直線，沒有偏差。

選一點，既可以看到“WF”點，又可以看到“S”點（或“N”點），設該點為“F”點，在點“WF”架全站儀后視“E”點，測邊、角后，可計算得到“F”點的假定坐標。

“F”、“FW”點作為已知點，用前交的方法，求出“S”（或“N”點）的坐標。

由此，絞車房內以十字線交點為原點（X=0Y=0）的坐標系建立起來了。此時，“W”、“E”方向為絞車房內副提升方向上的十字線（絞車大軸中心線），“N”、“S”成為絞車房內主提升方向上的十字線。

4.2.副井井筒十字線測量

絞車房內主提升方向上的十字線，也是井筒主提升方向上的十字線，但坐標系的原點不同，若求得絞車房內十字線的原點與井筒十字線的原點的間距后，就可建立井筒十字線的坐標系。

①井筒副十字線方向的確定

根據甲方要求：應根據實測井筒兩鋼絲繩中心的坐標來確定絞車房內十字線的原點與井筒十字線的原點的間距，用“F”、“FW”點作為已知點，用井下“三架法”的方法作導線，用兩個前方交會的方法求取井筒兩鋼絲繩中心的坐標。

經實測得知：絞車房內十字線的原點與井筒十字線的原點的間距為34.0302米。

②井筒主十字線的方向的確定

由絞車房內的“F”、“FW”點作為已知點，用井下“三架法”的方法作導線，恢復了井筒主十字線。

測量得知：以新恢復的井筒主十字線為基準，井筒兩鋼絲繩的中心向東偏86mm。

在放樣過程中，一般采用井下“三架法”的方法標定十字線點，用日本賓得PTS-V2型全站儀測距及測角，測角進行兩測回，測距時加入氣象、加常數、乘常數和周期誤差改正。當在直線上加測十字線點時，除正、倒鏡兩次標定外，為消除在測距中棱鏡對中桿不垂直的誤差，棱鏡對中桿轉動180°，分別測距后，取平均值。

5.結論

通過利用GPS對工業廣場近井點進行測量，采用“逐漸趨近法”技術手段進行十字線測量及對地面近井點進行檢核，保證了工業廣場等地面建筑測量精度，對繪制各種圖紙起到了至關重要的作用。同時對副井井筒十字線進行了重建，滿足了地測標準化要求，同時確保了副井提升運輸的安全，經濟效益和安全效益均十分顯著。

[1]車數成,張榮偉.煤礦地質學.中國礦業大學出版社,1996,17-29,279-280

[2]車數成,張榮偉.煤礦地質學.中國礦業大學出版社,1996,65-74

[3]張國良.礦山測量學.中國礦業大學出版社,2008,163-175,311-326