巷道貫通測量方案設計及精度控制研究

王增祥，田旭升

（赤峰柴胡欄子黃金礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024000）

在實際的礦山生產過程中，巷道貫通測量工作對于確保井下的生產安全和作業效率具有十分重要的現實意義。為了確保巷道能夠順利的貫通，就要對井下情況進行充分的了解，并制定有針對性的測量方案和精度控制措施，但是在實際的測量過程中，誤差會不斷的進行積累，當其積累到一定程度后，就會引起測量結果出現較大的偏差，進而會給巷道貫通造成不利影響。因此，通過對巷道貫通測量方案和測量技術方法進行深入的分析研究，并結合巷道貫通的特點，采取系統全面的控制措施，確保巷道能夠順利的貫通。

1 巷道貫通測量的意義

1.1 保證進度及節約成本

在巷道貫通施工過程中，測量數據對于巷道長度具有決定性的影響，只有確保測量數據具有足夠的精度，才能將多余的巷道挖掘控制在合理范圍內，進而加快巷道的掘進速度，從而實現縮短巷道建設周期的目的。同時，通過精確地巷道測量，能夠避免不必要的巷道掘進工作，進而最大限度的降低掘進成本，為施工企業帶來良好的經濟效益，因此，在巷道施工過程中，要充分重視巷道測量工作。

1.2 確保施工安全

在礦井施工過程中，巷道的貫通測量直接影響著工程施工的順利實施和安全保障。當巷道測量數據的精度較低時，也就無法滿足巷道的對接需求，進而影響巷道之間的順利對接，這就會增加巷道施工的危險性，給安全施工帶來不小的安全隱患。

2 巷道貫通測量方案設計

2.1 測量方案設計

在進行巷道測量方案的設計之前，施工的技術人員要對井下的地質情況進行系統全面的調查研究，尤其是對測量方案具有重要的影響的地質情況更要引起充分的關注。在充分了解地質情況的基礎上，再對能夠使用的測量儀器進行統計，選用其中測量精度較高的儀器，淘汰測量精度低的儀器。然后，再根據巷道貫通的特點，進行測量方案的設計。

2.2 測量誤差預計

在實際的巷道測量過程中，會受到多種不利因素的影響，這就會給巷道測量帶來不同程度的誤差，進而降低測量數據的精度。為了能夠有效的應對測量誤差，測量的技術人員要對影響測量的不利因素進行統籌規劃、合理分析，進而能夠對測量誤差進行初步的判斷，并制定相應的改善措施，進而能夠將測量誤差控制在合理范圍內，避免其對測量工作造成嚴重的影響，從而確保測量工作的順利實施，為巷道貫通提供科學合理的數據支持。

3 巷道貫通測量技術方法探究

3.1 貫通測量勘查技術

從上述對礦山井下巷道貫通測量精度的分析可以看出，貫通測量精度受多方面因素影響，需要采用先進的測量技術方法，為測量精度提供保障。而且巷道貫通測量對整個井下作業影響重大，必須確保其測量精度符合要求。通過貫通測量勘查技術能夠對需要進行勘察的內容進行明確，進而就能對測量技術方案進行系統全面的規劃，確保所選用的測量方法能夠滿足實際的測量需求。在實際的巷道測量勘查過程中，其中的高程測量是整個勘察工作的重點和難點，在實際的測量過程中要予以充分的關注。在井下測量過程中，由于其通視條件較差，其測量位置通常設置在頂板位置處，水準尺在進行測量的過程中需要進行倒立放置。當采用以上的測量方法時，獲取相應的讀數后，就需要將負值帶入到公式中進行進一步的計算。

3.2 陀螺定向技術

運用陀螺定向技術進行測量的過程中，不會受到礦井深度的影響，這就有助于確保測量精度，尤其適用于貫通導線較長的巷道測量，通過運用轉化復合導線進行測量，就能有效規避終點測量過程中的誤差。當前陀螺定向技術被廣泛的應用于巷道測量工作中，具體應用如下所示：

（1）深井定向測量，為了避免受到井深和測量溫度的不利影響，采用陀螺測量技術替代傳統的測量技術，就能確保貫通測量精度；

（2）控制井下平面，井下平面的穩固性是巷道能夠進行順利挖掘的關鍵所在，通過將陀螺定向技術與導線指示進行有機結合，就能在一定程度上提高巷道掘進在方向和長度上的精度，進而確保巷道的順利貫通；

（3）井筒安裝，在礦井下巷道作業中，可以使用陀螺儀輔助井筒安裝，快速測定井下幾點，幫助工作人員掌握井底情況，應用陀螺定向測量技術可以確保井筒安裝位置準確。

3.3 中腰線一體測量技術的應用

在井下巷道的施工過程中，難免會遇到傾斜度較大的巷道施工，這就會給巷道的安全施工帶來不小的安全隱患，巷道通風和運輸都會受到嚴重的影響。相較于其他類型的巷道貫通施工而言，由于急傾斜巷道所具有的坡度非常大，其施工難度非常大，為了確保巷道貫通施工的安全順利實施，可以采用中腰線一體測量技術。通過采用該技術就能提高巷道的防線定位精度，為防線的合理設置提供數據支持，同時還能輔助貫通測量確定井筒倉的準確位置，進而為井下的安全施工提供可靠保障。

3.4 新貫通測量技術

隨著科學技術的不斷發展，出現了越來越多的巷道貫通測量新技術，當前比較常用的主要有：

（1）全站儀測量技術，采用功能強大的全站儀，充分發揮其三維測量優勢，進而提高巷道的測量精度，并且全站儀具有高度的自動化，能夠最大限度的降低人工測量誤差；

（2）全球定位技術，該技術在巷道貫通過程中，主要用于控制網的構建工作中，通過對巷道貫通施工進行全過程的監控，就能及時發現其中存在的風險因素，并采取有效的控制措施，進而確保巷道貫通施工的順利實施；

（3）三維激光技術，該技術能夠有效擴大貫通測量范圍，提高測量精度，為巷道貫通施工提供技術支持。

4 工程應用

赤峰柴礦公司為有效解決3#盲豎井+620m水平與新探礦豎井之間通風、運輸、排水等問題，提高生產效率，決定在+620m水平施工一條運輸大巷。貫通巷道全長1225m，屬于兩井雙向大型貫通，共布設28個導線點。在預定貫通地點貫通，其水平方向誤差10cm，高程方向誤差8cm，遠小于測量規范要求（貫通水平方向誤差50cm，高程方向誤差20cm的要求）。

新探礦豎井井口標高+938m水平，井筒凈直徑5.5m，共計20個中段。每個中段設計馬頭門5m，車場平巷15m，出車方位角225°。由于新探礦豎井正在井建過程中，沒有進行裝配，聯系測量困難且存在巨大安全隱患，為了不影響工程進度和兩井正常貫通，除了井筒中心線外，又在馬頭門側225°方向加放了一條邊線（碳素鋼絲），采用瞄直法指導掘進工程。近井點采用10″小三角高程法測量，水平角采用三個測回，高程采用三絲法觀測。

在3#盲豎井與新探礦豎井+620m水平貫通巷道設計會審通過后，為了提高測量精度，確保貫通準確無誤，測量人員在作出貫通誤差預計后，制定兩套貫通方案。

方案一：采用Ⅱ級導線測角左右角各一測回，全圓平差計算，2c值限制在18″以內，邊長采用全站儀前后視正倒鏡兩次觀測，其誤差不大于3mm，高程采用全站儀三角高程觀測。在3#盲豎井+620水平馬頭門處加測一條陀螺邊。

方案二：采用Ⅰ級導線往返測量，水平角采用左右角各兩個測回，2c值限制在12″以內，邊長采用全站儀前后視正倒鏡4次觀測，其誤差小于3mm，高程采用水準儀往返觀測，高程閉合差符合測量規范要求。本著集團“降本增效”的運營理念，在保證精度及貫通效果的前提下選擇最為經濟的方案二作為最終貫通測量方案。

5 結語

總而言之，為了確保巷道貫通施工的安全順利實施，就要結合井下的實際情況，制定有針對性的測量方案，進而能夠為貫通施工提供高精度的測量數據，從而促進巷道貫通施工技術水平的不斷提高。