寇中平,夏創飛,溫向衛,馬勝利(陜西省煤田物探測繪有限公司,西安 710005)
礦山測量中高程導入方法的研究與探究
寇中平,夏創飛,溫向衛,馬勝利
(陜西省煤田物探測繪有限公司,西安710005)
摘要:礦山測量是礦山建設時期和生產時期的重要一環,因為礦山測量工作涉及到地面和井下,因此礦山測量的任何疏忽都可能會造成嚴重事故的發生。為了給礦山生產建設提供便捷的服務,也為了給地面和井下工作提供生產信息確保更加安全,礦山測量在礦山開采中的責任與作用都是必不可少的。為此,本文作者通過對礦山測量中高程導入的方法進行了研究,并且為我國礦山測量的現狀提出了改進建議。
關鍵詞:礦山測量;高程導入;研究;建議
礦山測量指的是礦山建設和采礦過程中為礦山的規劃設計、勘探建設、生產和運營管理以及礦山報廢等進行的測量工作。礦山是一個大范圍概念的能源,它從性質上可以分為煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學礦等等。礦山測量主要包括建立礦區地面控制網、礦區地形圖的測繪、礦山施工測量、地表移動沉降觀測和礦體幾何圖繪制等方面。礦山測量只是整個工程中的一部分環節,實質上礦山測量中最重要的是礦山施工測量。礦山施工測量是通過地面上的土木工程測量、井下控制測量和施工測量、豎井定向測量、豎井導人高程測量、豎井貫通測量多種測量方法來保證地面上和井下施工過程的安全以便領導對安全生產做出決策。此外,由于在礦山開采的階段會遇到許多復雜的問題,但是這些問題又不能完全依靠技術,所以必須得經過工程師的模擬和計算才能應用。
2.1幾何定向

圖1
(1)一井定向,如前面的圖片。一井定向需要在井筒的兩旁一左一右懸掛兩根鋼絲繩,將地面點的坐標和邊的方位角傳遞到井下。為了保證測量的數據準確可靠,施工人員可采用激光技術,激光技術可以保證兩條光束平行豎直。計算人員通過觀測各角和邊長構建三角形,就可以算出井下的坐標和方位角。
(2)兩井定向,它是指通過兩個豎井進行的豎井定向測量。施工人員在兩個巷道連通的豎井井筒內,左右兩邊各懸掛兩根鋼絲繩,根據地面控制網測定兩根重錘線中心的平面坐標在巷道內對兩根鋼絲繩進行測量,從而將地面控制網的平面坐標和方向,傳遞給井下的控制點和導線邊。
二者雖然都是豎井定向測量,但是方法卻不同。前者是利用三角形計算出坐標和方位角,后者是將平面坐標和方向傳遞給井下的控制點和導線邊。
2.2導入高程測量
導入高程測量是按照一定的精度要求下采用滿足相應精度要求的儀器和合理的測量方法將地面高程系統傳遞到井下水準基點的測量工作。導入高程的方法有三種:平硐、斜井、立井導入高層。
(1)通過平硐導入高程。施工人員可以采用一般井下幾何水準測量來完成,其測量方法和精度應當與井下一級水準測量相同。礦山的開采尤為危險,如果施工人員測量的數據稍微有點偏差就會導致礦山開采偏轉,而且施工人員自己也有生命危險。
(2)通過斜井導入高程。施工人員可以通過斜井的方法導入高程,減小危險。但是如果斜井傾角超過了水準測量要求時,就不能用常規測量斜井的方法測量。施工人員在遇到這種情況時可以采用一般三角高程測量進行,可以使得施工人員至少在斜井導入高程這一方面難度減小。測量方法和精度等要符合國家所規定的要求。
(3)通過立井導入高程。這種方法是基于上面兩種方法不能實現的后者難于實現的。立井具體方法如下:設在地面井口附近找一點A,但前提條件是高程已經知道,施工人員所找的A點就是近井水準基點。然互在井底車場中找一點B,高程未知,需要設計人員計算求得。在地面和井下同時放置水準儀,并且設計人員做好筆錄,在A、B兩處所立的水準尺子上讀取讀數а和b。讀取時一定要注意自己的操作技術是否規范,因為操作技術是否規范與B點的高程是否準確有著最直接的關系。如果設計人員了解了地面和井下兩水準儀視線之間的距離,則A、B兩處的高差可按照給出的式子計算:h=l-(а+b)。得知了h,B點的高程就可以被計算出來,HB=HA-h。
高程聯系測量的目的就是在于把地面坐標系統中的高程經過一般立井高程導入的方法將高程傳遞到井下高程測量的起始點上,方便施工工人對井下土質的分布情況有一個了解,在開采礦山時選擇合適的方法確保礦井安全生產。一般立井高程導入的方法為鋼尺導入高程、聲波儀導入高程、測桿導入高程、光電測距儀導入高程。這些都是在科學技術的輔助下完成,精密度比較高,簡單便捷,測量時沒有較大的難度,因此這里就不一一討論。
不論是用什么方法測量高程,測量的次數絕對不能低于兩次,反復測量會使數據更加精準。總而言之,高程導入在礦山開采中占有重要位置,其精度必須滿足生產要求。隨著科學技術的發展,在科技測量儀器下人類對數據的要求也越來越嚴格。因此,作者從理論上和實踐上綜合分析了礦山測量中高程的導入方法,并且提出了施工人員在測量高程中應該注意的事項,努力為礦山測量工作奉獻自己的力量。
參考文獻:
[1]郭達志.測繪科技與礦山測量的新進展[J].礦山測量,2006(01).
[2]程潤明,路保國.礦山測量作業最優化探討[J].煤,2003(04).