淺談巷道貫通測量技術

王洪敏

摘 要：礦井貫通測量是礦山測量的重要內容，測量人員必須具備高度責任心以及較強測繪專業技能。本文以西安礦巷道的貫通測量為例，設計了貫通測量的方案，并對方案進行了比選，確定了最優方案。本文的探討對于礦井貫通測量實踐具有一定的參考意義！

關鍵詞：礦山測量;貫通測量;礦井貫通

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.078

1 貫通測量概述

所謂的巷道貫通就是指在井巷掘進中，按照設計要求由井巷掘進的一個方向與指定地點的另一個井巷相遇連通，簡稱貫通。為各條巷道貫通工程所進行的參數測量稱為貫通測量。生產礦井發展過程中，巷道延伸、巷道貫通是不可缺少的一部分，同時貫通測量也成為礦井建設的一個重要環節。巷道貫通質量的好壞取決于測量技術參數的偏差。

貫通測量分為井下和地表兩個環節。貫通測量是為本礦的安全提供相對應的數據，供地面管理人員進行安全生產決策，如果因為測量數據出現誤差或不準，將導致井下巷道不能正常貫通，給礦井帶來巨大損失，本礦設計巷道長度為986米，根據本礦的生產實際需要，西安煤業公司決定采取對頭掘送，以減少巷道的掘送時間，實現采區正常接續。本條巷道按實際設計要求，本條巷道中線允許偏差為±0.2m，腰線允許偏差±0.1米，平面導線長度為4公里。

為了巷道的精確貫通，實現零誤差，經過多方位論證將采用以下巷道貫通測量方法。

2 巷道貫通測量

2.1 平面控制測量

巷道貫通測量有很多測量方法，經過過方位的論證及技術參數的要求，結合本礦現場實際，本條巷道將采用GPS測量方法。GPS測量方法分地面和井下兩部分，地面GPS測量時，應滿足一定的精度要求，要遵循國家相關的法律法規相應的規范制度， GPS進行作業的時候，必須滿足同一時刻的GPS各個網點成環形閉合圈，同時與GPS的已知點進行同時測量，滿足后續數據處理時的外部審核。

采用GPS近井網點的布設及解算

2.1.1 GPS應用原理

GPS衛星發射測距信號和導航電文，導航電文中含有衛星的位置信息。用戶用GPS接收機在某一時刻同時接收三個以上的GPS衛星信號，測量出測站點（接收機天線中心）P至三顆以上GPS衛星的距離并解算出該時刻GPS衛星的空間位置坐標，據此利用距離交會法解算出測站P的位置坐標，如下圖所示，設在時刻t測站點P用接收機同時測得P點到3顆衛星S1，S2，S3的距離分別為ρ1，ρ2，ρ3，通過導航電文解譯出該時刻3顆衛星的3維坐標為 （ Xi，Yi，Zi），i=1，2，3，即可分別求出P點3維坐標（X， Y， Z），即：

2.1.2 近井網的布設

由于本礦是新改擴建礦井，地面礦區控制網未形成，為了確保主副斜井的精確貫通，需要在該礦區地面設立地面近井控制網.且所建地面近井網必須滿足井下巷道貫通技術的需要，由于井筒是礦山的主要運輸路線，要求參數精度必須高于其它巷道貫通參數。一般來說，大多數巷道貫通并不在井筒位置貫通，而是在到位點貫通，根據具體情況，為了縮短工期，提高工作效率，西安煤業公司決定采用對頭相向掘送，在井筒中形成井筒貫通。為了將誤差降到最低值，否定了地表常規測量方案，選定了GPS建網方案。

2.1.3 GPS解算

即GPS相對靜態定位是用2臺以上的接收機分別安設在2條以上基線的端點，同步觀測出相同GPS衛星，以便確定出基線向量數值。在一個端點向量已知的情況下，可用基線向量推算出其它待定點的坐標向量。

2.2 礦井聯系測量

礦井高程聯系測量又稱導入標高，其目的是建立井上，井下統一高程系統。采用長鋼絲法導入高程，在定向投點工作結束后，鋼絲上、下作好標識，提升至地面，用光電測距儀、鋼尺丈量出兩標識點之間的距離。導入高程要獨立進行兩次，互差不得超過井深的。（見圖1）

井下高程測量，井下平巷中用北京水準儀進行往返觀測，往返觀測高程差較差，按《煤炭測量規程》不得超過高程閉合差±50mm（R為水準點間的路線長度，以km為單位）。

斜巷中采用經緯儀三角高程測量施測，每條導線兩端高差的互差不大于10mm+0.3mm×L（L為導線的水平邊長，以km為單位），每段三角高程導線的高差互差不應大于±100mm（L為導線長度，以km為單位）。

3 結論和建議

巷道貫通質量的好壞，取決于方案的選擇，實際施測工作更重要。一是在貫通工程開始施測前，首先要有足夠的測量技術人員，二是抓好體系建設的具體貫徹落實情況。此外，還應采取以下措施：

（1）盡量減少測量過程中出現的誤差，提高精確度;

（2）選擇精確儀器，提高精確度;

（3）斜巷測角時，提高儀器的精確度，每次測量時都要重新整平;

（4）井下巷道測量時，經常出現淋水，從而導致標識不清晰，建議選擇合理位置和防治水的管理。

言而總之，巷道貫通的測量要嚴抓每個工作步驟，真正實現零誤差，給礦井帶來巨大的經濟效益。endprint