煤礦工程井下測量技術(shù)的應(yīng)用研究

羅運(yùn)來

【摘 要】測量工作是煤礦生產(chǎn)建設(shè)的一項(xiàng)非常重要的技術(shù)基礎(chǔ)工作，也是煤礦企業(yè)必不可少的重要組成部分，隨著現(xiàn)代化礦井建設(shè)的加快以及生產(chǎn)的需要，越來越先進(jìn)的測量技術(shù)正在逐步取代落后的測量工作，這就要求我們精確測量，保證礦產(chǎn)資源的合理利用與開發(fā)，保證煤礦安全、高效生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】煤礦工程；井下測量

1.概述

礦山測量工作是指導(dǎo)和監(jiān)督安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是礦山的生產(chǎn)建設(shè)過程中所實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)、一項(xiàng)重要而且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)性工作，也是煤礦搞好實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)的管理重要的手段。為采礦一線服務(wù)及平衡生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工程建設(shè)項(xiàng)目增加，內(nèi)容日趨復(fù)雜，其對測量工作的要求也越來越高。因此，礦山測量是礦山基建和生產(chǎn)過程中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)基礎(chǔ)工作。包括礦井聯(lián)系測量、井下控制測量、井巷施工測量、井巷貫通測量、礦區(qū)路線測量等。煤礦井下工程測量是任何一點(diǎn)的錯(cuò)誤都有可能對煤礦的生產(chǎn)造成一些嚴(yán)重的后果，但是在測量的過程當(dāng)中難免會(huì)犯一些的失誤，因此測量人員都應(yīng)該養(yǎng)成一種認(rèn)真細(xì)致的良好習(xí)慣，盡可能地減少由于自己的失誤進(jìn)而造成的錯(cuò)誤給生產(chǎn)帶來一些不良后果。

2.煤礦測量的主要任務(wù)

測量工作的主要任務(wù)是：建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)和測繪1∶500～1∶5000的地形圖和礦圖，為煤礦各項(xiàng)測量工作提供起算數(shù)據(jù)；進(jìn)行礦區(qū)地面與井下各種工程的施工測量和竣工驗(yàn)收測量；測繪和編制各種采掘工程圖及礦體幾何圖；進(jìn)行巖層與地表移動(dòng)的觀測及研究；為留設(shè)保護(hù)礦柱和安全開采提供資料；參加采礦計(jì)劃的編制，并對資源利用及生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督。利用測繪資料，解決煤礦生產(chǎn)、建設(shè)和改造中提出的各種測繪問題，并為煤礦災(zāi)害的預(yù)防、救護(hù)提供有關(guān)的測繪資料；此外，在礦山開采階段還有許多復(fù)雜的技術(shù)問題需要礦山測量來解決。如主巷道的定向與測量，掘進(jìn)時(shí)中、腰線的給定，井下巷道貫通，轉(zhuǎn)彎巷道設(shè)置、斜洞布設(shè)，井下場地開拓，回采定水平，礦量計(jì)算，井上下對照等等，處處都離不測繪。

3.井下測量工作的實(shí)施方法

煤礦井下工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工及經(jīng)營管理各階段所進(jìn)行的測量工作，包括主要運(yùn)輸巷、石門、絞車房、變電所、上下山巷道、煤巷、切眼、回采等的工程測量。在進(jìn)行井下工程測量時(shí)，導(dǎo)線點(diǎn)最好選擇在較為穩(wěn)定的頂板較好，要釘?shù)睦喂桃恍榱瞬蛔尪c(diǎn)因震動(dòng)等因素產(chǎn)生位移，提高測量點(diǎn)的精確性，定好點(diǎn)后最好用水泥黏糊好。這樣可以避免由于測量點(diǎn)的錯(cuò)位給測量工作造成不必要的影響。

3.1 定向放樣與貫通測量

貫通測量與定向放樣 井下的定向放樣主要是根據(jù)導(dǎo)線測量點(diǎn)和施工中線進(jìn)行的。應(yīng)該先根據(jù)施工中線以及導(dǎo)線測量點(diǎn)放樣后，安裝激光指向儀，利用激光指向儀發(fā)出光線控制巷道坡度與巷道中心；然后布置炮眼并進(jìn)行鉆爆，或者用掘進(jìn)的機(jī)械進(jìn)行開挖。兩巷道貫通之后，施工的中線就可以對接在一起，與此同時(shí)應(yīng)該要測算出來巷道的縱向以及橫向的誤差，并且進(jìn)行相應(yīng)的整改。在放樣的精度要求比較高的時(shí)候，在調(diào)整貫通誤差之前，應(yīng)該先進(jìn)行1-3次閉合測量。在可以調(diào)整的范圍之內(nèi)，所有的放樣工作中，都必須以平差以后的高程和坐標(biāo)作為調(diào)整施工的放線和中線的依據(jù)。

待井下工程襯砌以后，要進(jìn)行斷面的凈空、核實(shí)、測量。對于煤礦井下庫房以及硐室等還要進(jìn)行一些實(shí)際的庫容測算。當(dāng)煤礦井下的工程竣工以后，要測制竣工圖以及記錄重要的測量數(shù)據(jù)，在經(jīng)營管理的階段還應(yīng)該進(jìn)行煤礦井下工程的設(shè)備擴(kuò)建、改建、維修、安裝等各種測量工作。

在煤礦生產(chǎn)中礦井測量有著比較重要作用，貫通質(zhì)量直接影響礦井安全生產(chǎn)與礦井效益。因此要保證測量的精度，要開發(fā)相應(yīng)的煤礦測量的信息管理系統(tǒng)，能夠及時(shí)處理礦井測量資料，合理平差，減少計(jì)算誤差。開發(fā)的系統(tǒng)要對建立的數(shù)據(jù)庫具有相當(dāng)?shù)墓芾砉δ埽奖阄覀冞M(jìn)行資料查詢，為CAD微機(jī)繪圖打下基礎(chǔ)；將復(fù)雜的測量資料通過內(nèi)業(yè)處理轉(zhuǎn)化為可視化、簡單化的微機(jī)操作；提高礦井安全管理，實(shí)現(xiàn)礦井導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)管理和使用，為礦井的安全生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

3.2 控制測量與高程聯(lián)系測量

在施工階段，應(yīng)配合施工方法和施工步驟，進(jìn)行施工控制測量及建（構(gòu)）筑物的定線放樣測量，來保證井下工程按照既定的設(shè)計(jì)正確進(jìn)行施工。井下工程施工控制測量分為井下控制和地面控制兩部分，最后并將兩部分聯(lián)合測量，形成坐標(biāo)和高程系統(tǒng)統(tǒng)一的控制網(wǎng)。如果是斜井施工，則還要進(jìn)行在井上和井下的平面和高程聯(lián)系測量。平面聯(lián)系測量是通過井筒進(jìn)行聯(lián)系三角形測量，將地面近井控制點(diǎn)平面坐標(biāo)和方向傳到到井下的平面控制點(diǎn)上，作為井下導(dǎo)線的起始坐標(biāo)點(diǎn)和起算方向。近年來全站儀定向的方法已逐步代替上述基本的幾何聯(lián)系測量。高程聯(lián)系測量，目前采用電磁波測距儀測深的方法。地面控制測量和井下控制測量所用儀器、工具，應(yīng)定期進(jìn)行檢定、校正，防止偏差過大。

地面平面控制一般采用導(dǎo)線、測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)或GPS網(wǎng)。高程控制一般采用水準(zhǔn)網(wǎng)或電磁波測距三角高程控制網(wǎng)。井下控制測量從各井口或巷口引進(jìn)，隨巷道掘進(jìn)而逐步延伸。井下控制網(wǎng)的形狀和測量方法，隨巷道的具體情況的不同而不同。平面控制一般多采用狹長的導(dǎo)線網(wǎng)。在井下導(dǎo)線中，采用能夠保證設(shè)計(jì)精度的全站儀，加測一邊或數(shù)邊的方位角，可減少橫向貫通誤差的積累。小型井下工程常采用中線控制。高程控制一般采用水準(zhǔn)測量或三角高程測距儀測高程。井下所設(shè)的控制點(diǎn)比較容易偏移原來的位置，在使用前應(yīng)進(jìn)行檢測。 3.3 繪圖比例

在井下工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工階段，視工程規(guī)模的大小和建筑物所在的井下深度的不同，需要使用已有的不同比例的比例尺地形圖，或測繪專用的地形圖。地形圖測繪范圍，除了需要滿足主體工程以及附屬工程的設(shè)計(jì)需要外，還應(yīng)考慮在地下巖體掘空后，地面沉陷、地下水滲入或者巖體移動(dòng)的可能影響范圍。測圖比例尺，對于大型地下工程，比例為1：500～1：10000；1：200～1：2000。對于小型地下工程，初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)用圖常一次測繪，比例尺采用1：500～1：2000。而且，還要測繪必要的縱斷面圖、橫斷面圖和地質(zhì)剖面圖等。

4.結(jié)束語

近年來，由于礦井的生產(chǎn)線逐年擴(kuò)大，礦井采掘數(shù)量逐年增多，為了及加強(qiáng)安全管理，提高生產(chǎn)效率，必須加強(qiáng)現(xiàn)場管理，及時(shí)在巷道用全站儀儀等進(jìn)行導(dǎo)線測量，標(biāo)定巷道中腰線，上山切眼必須實(shí)測到頭。在開拓巷道中，必須安裝激光指向儀，以保證工程質(zhì)量，滿足礦井的生產(chǎn)需要。另外，煤礦地質(zhì)測量資料是比較活躍、動(dòng)態(tài)變化的并且與空間位置密切相關(guān)，往往具有一定的不確定性，這都將對煤礦的安全生產(chǎn)和煤礦生產(chǎn)能力產(chǎn)生非常重要的影響。因此，我們要認(rèn)真做好工作面的測量工作為是安全生產(chǎn)打好基礎(chǔ)，通過測量數(shù)據(jù)，查找問題癥結(jié)，及時(shí)繪圖，從而為采掘開拓部署提供準(zhǔn)確的測量資料。