新技術(shù)在煤礦巷道貫通測量中的運(yùn)用

＊盧國強(qiáng)

（山西省煤炭工業(yè)廳煤炭資源地質(zhì)局 山西 030034）

為了保證煤礦巷道貫通作業(yè)能夠順利推進(jìn)，必須要積極開展煤礦巷道貫通測量，在這個(gè)過程中需要不斷提高貫通測量的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性，因此需要積極運(yùn)用新技術(shù)，本文主要分析煤礦巷道貫通測量的重要性，在此基礎(chǔ)上提出煤礦巷道貫通測量的基本原則和要求，從而介紹相關(guān)技術(shù)的具體運(yùn)用。

1.工程概述

正升煤業(yè)為滿足生產(chǎn)建設(shè)的需要，合理開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，規(guī)范礦產(chǎn)企業(yè)開發(fā)建設(shè)，對井田西部采區(qū)實(shí)施擴(kuò)建工程，因此需對新建主斜井與回風(fēng)立井經(jīng)西翼回風(fēng)大巷進(jìn)行貫通測量。新建主斜井與回風(fēng)立井經(jīng)西翼回風(fēng)大巷貫通工程，貫通距離約2.7km（含連接測量段，待掘進(jìn)距離約1.8km）；該工程于2021年5月19日順利貫通；5月21日我單位組織人員對該貫通工程進(jìn)行了聯(lián)測。貫通相遇點(diǎn)：位于西翼回風(fēng)大巷中段，（W11點(diǎn)西側(cè)3m處）。貫通重要方向是指在貫通巷道相遇點(diǎn)處，貫通偏差對貫通巷道使用功能有重要影響的方向，包括：（1）水平重要方向；（2）貫通巷道鉛垂（高程）方向。

2.煤礦巷道貫通測量的重要性

(1)保證煤礦巷道安全作業(yè)開展

首先，提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，能保證煤礦巷道安全作業(yè)順利開展。煤礦巷道貫通是煤礦巷道作業(yè)中的一種常見的施工情況，其主要指在施工的過程中進(jìn)行兩個(gè)或多個(gè)相向或者相同方向的掘進(jìn)工作面設(shè)置分段掘進(jìn)，在這個(gè)過程中需要嚴(yán)格要求在預(yù)定的地點(diǎn)進(jìn)行相互結(jié)合。在開展工作的過程中，只有保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性才能保證貫通作業(yè)順利推進(jìn)。尤其是在煤礦巷道貫通的過程中，如果貫通作業(yè)的位置地質(zhì)情況復(fù)雜，那么在貫通測量的過程中對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的核查，來保證測量的精確性。

(2)提高煤礦巷道貫通測量的效率

保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性能有效提高煤礦巷道貫通測量的效率。在煤礦巷道貫通測量的過程中，如果不能保證測量的精度，需要進(jìn)行返工，從而影響了煤礦巷道掘進(jìn)工程順利推進(jìn)，因此需要通過保證煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性來提高測量的效率，同時(shí)能有效避免因巷道掘進(jìn)而導(dǎo)致施工被延誤問題的發(fā)生。

3.煤礦巷道貫通測量的基本原則和要求

開展測量工作時(shí)，需要根據(jù)貫通項(xiàng)目的點(diǎn)位構(gòu)建起相應(yīng)的貫通測量地面控制網(wǎng)。開展煤礦巷道貫通測量工作需要明確測量的基本原則和具體需求，主要內(nèi)容如下：首先開展測量工作需要明確煤礦巷道的工程地質(zhì)情況，在此基礎(chǔ)上開展測量工作才能保證測量的準(zhǔn)確性。在這個(gè)過程中要注重根據(jù)不同的工程地質(zhì)條件選擇相應(yīng)的測量方法，針對測量過程中產(chǎn)生的誤差需要開展相應(yīng)的分析工作，因此來保證測量的精準(zhǔn)性。為了保證測量的準(zhǔn)確性，還需要進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化貫通測量的實(shí)施步驟。在這個(gè)過程中需要保證測量準(zhǔn)確度和設(shè)計(jì)要求相一致，對測量的成果要注重及時(shí)進(jìn)行校核，在確保無誤的情況下開展下一項(xiàng)工作。提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，還需要選擇合適的測量儀器和工具，在這個(gè)過程中要注重明確煤礦巷道貫通測量中運(yùn)用的測量方法需要采用不同的測量工具和儀器，因此必須要根據(jù)測量的實(shí)際情況選擇相應(yīng)的測量方法和對應(yīng)的工具儀器，只有這樣才能提高測量的準(zhǔn)確性。在開展測量工作的過程中還要注重針對相關(guān)測量人員開展管理工作，煤礦巷道貫通測量工作往往需要不同專業(yè)的協(xié)調(diào)，在此基礎(chǔ)上開展相關(guān)工作，因此在開展測量工作的過程中要注重選擇高素質(zhì)的專業(yè)測量人員，以此來保證測量工作的有效性。設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量和可行性，在很大程度上影響著煤礦巷道貫通測量整體的有效性。因此在開展煤礦巷道測量工作的過程中需要加強(qiáng)對煤礦巷道貫通測量設(shè)計(jì)圖紙的管理和控制。在這個(gè)過程中要做好設(shè)計(jì)圖紙方位的驗(yàn)證工作，完成貫通之后還需要針對相關(guān)導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)值和導(dǎo)線閉合差開展相應(yīng)的計(jì)算和檢驗(yàn)工作，針對其中的誤差需要進(jìn)行深入分析，明確產(chǎn)生誤差的原因，從而對測量工作進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，進(jìn)一步縮小誤差，以此來提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性。

4.新技術(shù)在煤礦巷道貫通測量中的運(yùn)用

上述主要分析在開展煤礦巷道測量工作中如何提高測量的準(zhǔn)確性，主要從儀器工具、人才和設(shè)計(jì)圖紙等幾方面進(jìn)行了分析，此外還要注重積極運(yùn)用新技術(shù)，以此來提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性，下面將具體分析煤礦巷道貫通測量中運(yùn)用到的新技術(shù)：

(1)陀螺定向技術(shù)

首先是陀螺定向技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)勢在于具有較高的準(zhǔn)確性，而且該技術(shù)在運(yùn)用的過程中不容易受到深度的影響，因此陀螺定位技術(shù)被廣泛運(yùn)用于井下測量的過程中，傳統(tǒng)的測量技術(shù)往往會受到深度和溫度等因素變化的影響，從而影響測量的精度，而陀螺定向技術(shù)在一定程度上改進(jìn)和優(yōu)化了傳統(tǒng)測量技術(shù)的缺點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)用新技術(shù)能有效降低工作人員的勞動強(qiáng)度，降低工作中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高煤礦巷道貫通測量的安全性。此外，這種技術(shù)還被廣泛運(yùn)用于井下平面的控制，在采掘的過程中需要運(yùn)用到導(dǎo)線來指示采掘的方向，以此來使得采掘方向更加明顯，為采掘工作提供便利，而且能夠在施工的過程中做到及時(shí)調(diào)整采掘的方向，從而進(jìn)一步提高采掘的準(zhǔn)確性。在這個(gè)過程中需要做好導(dǎo)線的設(shè)置工作。在開展測量工作的過程中還需要選取相應(yīng)的貫通導(dǎo)線，其中7″級基本控制導(dǎo)線被廣泛運(yùn)用于井下測量首級控制過程中，設(shè)置點(diǎn)位主要運(yùn)用到兩種方法：固定于頂板的銅棒和錨桿頭上焊接不銹鋼棒，埋設(shè)點(diǎn)的位置主要選在巷道區(qū)間和交叉處等等。點(diǎn)位設(shè)置的情況如圖1所示，在這個(gè)過程中還需要明確導(dǎo)線的形態(tài)，導(dǎo)線分布圖如圖2所示。

圖1 點(diǎn)位設(shè)置情況

圖2 導(dǎo)線分布圖

正升煤業(yè)主斜井與措施井貫通井下導(dǎo)線測量按表1至表5規(guī)定的數(shù)值作業(yè)。

表1 井下導(dǎo)線測量作業(yè)精度要求

表2 貫通導(dǎo)線水平角觀測測回?cái)?shù)要求

表3 水平角觀測限差

表4 光電測距要求

表5 垂直角觀測要求

(2)中腰線一體測量

中腰線一體測量技術(shù)往往被運(yùn)用于坡度較陡的巷道中，而且使用這種技術(shù)對巷道的長短有具體的要求，需要巷道短一些。中腰線一體測量技術(shù)的優(yōu)勢在于操作便利而且能夠保證測量的準(zhǔn)確度，在使用中腰線一體測量技術(shù)之前首先要找好備用井筒倉的上下中心位置，之后再確定中腰線的位置，確定中腰線位置的過程中需要運(yùn)用到全站儀。此外，在施工的過程中還需要充分考慮實(shí)際環(huán)境的影響，例如天氣、工作區(qū)域條件會影響到中腰線位置的測量，為了保證測量的準(zhǔn)確性，需要事先完成周邊環(huán)境的觀測工作。

(3)利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行煤礦巷道貫通測量工作

開展煤礦巷道貫通測量工作時(shí)還會運(yùn)用到全球定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)的優(yōu)勢在于自動化，且具有較高的準(zhǔn)確性，因此被廣泛運(yùn)用于煤礦巷道貫通測量過程中，這種技術(shù)能有效提高測量精度，操作較為便利，因此在測量的過程中能大大降低員工的工作強(qiáng)度，提高工作的安全性和效率。

5.小結(jié)

本文主要分析煤礦巷道貫通測量的重要性，在此基礎(chǔ)上明確煤礦巷道貫通測量的基本原則和具體要求，同時(shí)分析在開展煤礦巷道貫通測量工作中運(yùn)用到的具體技術(shù)，其中主要包含陀螺定向技術(shù)、中腰線一體測量技術(shù)、全球定位系統(tǒng)和三維激光技術(shù)，通過運(yùn)用新技術(shù)能有效提高煤礦巷道貫通測量的準(zhǔn)確性。