談礦井聯系測量中應注意的幾個問題

房振　尚衍峰

【摘 要】本文介紹了在礦井聯系測量中，容易出現的幾個問題發表自己的幾點觀點，為今后進行礦井聯系測量總結經驗，進一步提高礦井聯系測量的精度和質量。

【關鍵詞】近井點；聯系測量；陀螺定向

0 概述

礦井聯系測量是礦井建設時期極其重要的測量工作，為了保證礦井主、副、風井安全施工和井下巷道順利貫通，并確保井下與地面平面及高程系統的一致性，需對礦井主、副、風井進行聯系測量（包括導入高程和傳遞坐標），在每個立井井下建立陀螺定向邊和高程。為有利提高測量精度和效率，本文介紹了立井聯系測量時容易忽視并影響精度的幾個問題，供同行參考。

1 平面聯系測量

根據對礦井已有測量資料調查和現場勘查，測區附近現有E級GPS點3點，分別為B013、B014、GP29。中科煤工集團南京設計研究院在工業廣場范圍內布設了4個E級GPS點YG01、YG02、YG03、YG04，原有近井點6個，J2已遭到破壞，J1位置不方便使用，以上各點均為1954年北京坐標系，3°帶，中央子午線108°，高程系統采用1985國家高程基準。

通過對現有測量資料的認真分析，本次對J1、J2進行重新布設，并同時校核J3～J6四個近井點。近井點布設和校核應采用兩種不同方法進行，在E級GPS、全站儀、航測三種方法中，本次使用3個E級GPS點B013、B014、GP29的平面坐標作為近井點平面坐標的起算點使用，使用2個E級GPS點YG03、YG04高程坐標作為近井點高程起算點使用。施測前應先對起算點相對精度進行檢查，確定各點相對精度符合要求后方可使用，否則需聯測其它高等級點，直至精度達到要求為止，我們采用了航測作為校核。

2 井筒投點、導入標高程序

為了將礦區近井點的平面坐標與高程傳到井下，須在井口埋設測點，按5″級導線要求實測，高程用水準儀按四等要求施測。

采用1000米的鋼尺進行聯系測量時鑒定后方可使用，井筒投點鋼絲要用直徑為1.0mm，所有儀器都必須經過鑒定后方可使用。長鋼尺需要注意的問題。

2.1 長鋼尺溫度改正

導入高程時用溫度計分別測定井上、下的溫度，取其平均值計算鋼尺的溫度改正數。井上溫度的測定應將溫度計放到井筒內測量，而不應放在地表上測量。對于立井導入高程而言，溫度會隨著井筒深度的增加而逐漸升高或降低，采用這種方法計算鋼尺的溫度改正，是完全可以的，精度能夠滿足要求。值得注意的是，當采用凍結法施工且凍結段未完全解凍時導入高程，凍結段溫度與非凍結段溫度相差十幾度甚至二十幾度，此時采用井上、下的平均溫度計算溫度改正數，誤差就會較大。可以采用分段計算的方法，即把井筒劃分幾段，用溫度計分別量取溫度，改正數分別計算，能夠顯著提高測量精度。

2.2 長鋼尺比長改正

長鋼尺的比長改正根據檢定時的比長改正數計算，值得注意的是，鋼尺在每次用過后，由于下掛重鉈的重力以及鋼尺本身的重量，會使鋼尺受拉，用過以后并不能完全回到原來的狀態，比長改正數有所增大，且呈線性分布，即長鋼尺由外向內比長改正數逐漸增大，特別是新鋼尺，每用過一次，其比長改正數都會有顯著變化。這次使用的1000M比長鋼尺（哈爾濱產鼓測牌），初始檢定總的尺長改正數+118mm，使用5次以后，再次檢定時總的尺長改正數為+335mm，用長鋼尺導入高程時，廣大測量人員應重視長鋼尺的比長改正，絕對不能因為新鋼尺鑒定了，以后就一直用，不再進行鑒定。甚至有的單位新鋼尺買來后根本不做鑒定，直接使用，時間一長，極易引起測量的重大事故，造成不必要的損失。

3 陀螺定向

本次陀螺定向工作執行“2-2-2”的測量程序，即下井前在地面已知邊上采用兩測回測量陀螺方位角，在井下定向邊上采用兩測回測量陀螺方位角，上井后再用兩測回測量陀螺方位角，其中下井前和上井后測量的陀螺方位角是用來求陀螺儀的常數。

3.1 鋼絲自由懸掛的檢查

為了避開井壁附近的風筒、水管、穩繩等，下放鋼絲一般都在罐籠中下放，罐籠禁止運行。采用信號圈法檢查，該方法有一定的弊端，鋼絲在井筒底部與遮擋井筒淋水的棚子有接觸，信號圈順著800多米的鋼絲下滑，速度較快，由于慣性作用再加上鋼絲的擺動，信號圈會順利通過抗線處到達井底，根本起不到檢查的作用。由于井筒存在淋水，馬頭門位置又較高，測量人員很難看到鋼絲的抗線，會誤認為鋼絲是自由懸掛的，給測量帶來粗差。為避免該問題，可在井上、下觀測結束后，將地面下放鋼絲的絞車挪動一定的距離（100米左右即可），再測一測回作為檢核，現場概略計算出地面、井下的鋼絲移動量，如相差很小，說明兩次鋼絲是自由懸掛的，如相差較大，則說明兩次鋼絲至少有一次存在抗線現象，應將地面絞車再移動一定的距離，觀測后再進行比較，直至有兩次符合要求為止。

3.2 在井口測量作業時應注意以下幾點：

（1）在進行聯系測量前要組織測量人員進行技術交底；

（2）對定向鋼絲必須進行仔細檢查，提放鋼絲時，應事先通知井下人員，井下人員撤出井筒后才能開始提放鋼絲；

（3）錘球未到井底或地面時，井下人員嚴禁進入井筒；

（4）下放鋼絲時應嚴格遵守均勻慢放等規定，切忌時快時慢和猛停，這樣最容易使鋼絲折斷；

（5）井上、下要有專人負責聯系，自始至終，地面井口不能離人。

3.3 陀螺儀定向時應注意的問題：

（1）陀螺定向邊要埋成永久邊；

（2）地面測定儀器常數選用礦區最高等級已知邊上進行；

（3）井下陀螺定向邊測量時，要求停止定向邊巷道車輛運行，以免損壞儀器；

（4）為了保證測量精度，陀螺定向邊必須使用不同儀器獨立進行兩次觀測，或同一臺陀螺儀觀測必須采用逆轉點法和中天法分別進行一次，作為陀螺定向的校核。

4 點位保護

礦井聯系測量是礦井建設時期和生產時期重要的測量依據，關系到礦井的安全生產，因此對點位的保護意義重大。

點位保護應注意以下幾點：

（1）礦井近井點埋設在便于觀測和能夠長期保存的地點；

（2）近井點標志要采用金屬預制標志，預制標石或水泥現場澆灌；

（3）近井點的點數不得少于3個，近井點的后視方向數不得少于2個，高程基點的點數不少于2個；

（4）井下定向基點至少埋設四個，高程基點至少埋設三個，點的標志應采用金屬預制標志埋設穩妥；

（5）礦井井上、下永久性測量標志，實施掛牌管理，標志牌應標明本點和鄰近點的點名等信息，并用紅漆標出。

5 結語

通過豎井聯系測量使地面上的各種建筑物、交通運輸線路、水體與井下采礦巷道、采場之間建立起準確的空間相對位置關系，以便以安全、有效地進行下采礦作業，又對地面上的各種建筑設施進行必要的保護。準確地界定相鄰礦井之問的范圍和相互關系，正確地留設保護煤柱，以避免相鄰礦山發生作業干擾，甚至發生透水或瓦斯涌出等嚴重事故，解決各種工程建設和施工的需要。因此，礦山聯系測量能夠保證礦井安全順利貫通，在礦山開采過程中起著非常重要的作用，它也是減少礦山開采安全事故的有力保證。一句話沒用豎井聯系測量就沒有礦山正常穩定的運行，就沒有社會經濟的蓬勃發展。

【參考文獻】

[1]張國良，編.陀螺經緯儀定向[M].徐州：中國礦業大學出版社，1988.

[2]中華人民共和國能源部制定.煤礦測量規程[M].北京：煤炭工業出版社，1989.

[3]張國良，主編.礦山測量學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2000.

[4]煤礦測量手冊修訂本[M].北京：煤炭工業出版社，1990.

[責任編輯：湯靜]