陀螺定向測(cè)量方法在礦井貫通中的應(yīng)用

張 杰，王智君

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 煙臺(tái) 265400）

近些年來(lái)礦山測(cè)量工作涉及的環(huán)節(jié)以及方面越來(lái)越多，在實(shí)行工作之前，必須要保證工作的安全性和平穩(wěn)性。當(dāng)前的礦產(chǎn)測(cè)量工作能夠進(jìn)一步保證礦產(chǎn)安全以及穩(wěn)定，幫助礦產(chǎn)企業(yè)更好的開(kāi)展工作，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及現(xiàn)代化生產(chǎn)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

近些年來(lái)測(cè)量技術(shù)和手段也越來(lái)越先進(jìn)，不少企業(yè)都根據(jù)自身發(fā)展提高了測(cè)量技術(shù)以及繪圖工具，礦山測(cè)量工作發(fā)展越來(lái)越好。

1 測(cè)量工作在礦山建設(shè)中的重要作用

礦山測(cè)量工作需要豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是一門(mén)在礦產(chǎn)生產(chǎn)工作中通過(guò)實(shí)踐逐漸發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用科學(xué)，包括地形測(cè)量、工程測(cè)量、大地測(cè)量等眾多領(lǐng)域，專門(mén)為礦山的建設(shè)和礦產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。作為礦產(chǎn)建設(shè)和安全生產(chǎn)過(guò)程中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，礦山測(cè)量工作在礦產(chǎn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有重要的作用，可以為礦產(chǎn)生產(chǎn)工作提供礦山勘探、基建生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)需要的基礎(chǔ)性技術(shù)資料以及有關(guān)的測(cè)量計(jì)算和繪圖，也是可以反映礦山采掘平衡關(guān)系的主要依據(jù)，反映了礦山建設(shè)生產(chǎn)面貌和位置關(guān)系，在安全生產(chǎn)方面起一定的指導(dǎo)作用。

2 礦山測(cè)量工作的全面管理

2.1 素質(zhì)管理

近些年來(lái)我國(guó)礦產(chǎn)發(fā)展越來(lái)越迅速，礦山測(cè)量工作也逐漸顯示著自身的重要性，當(dāng)前一些高質(zhì)量高科技高素質(zhì)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)以及技術(shù)紛紛進(jìn)入到礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，因此礦產(chǎn)企業(yè)把高素質(zhì)的測(cè)量隊(duì)伍建設(shè)當(dāng)做工作發(fā)展的重中之重，必須要把企業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展建立在高質(zhì)量高素質(zhì)高科技的基礎(chǔ)之上。

當(dāng)前，各礦產(chǎn)企業(yè)紛紛開(kāi)設(shè)各種技能大賽以及職業(yè)培訓(xùn)，力求不斷提高員工的技術(shù)以及理論基礎(chǔ)，不斷優(yōu)化品牌效應(yīng)以及自身的管理機(jī)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的道路[1]。

2.2 基礎(chǔ)工作管理

礦山測(cè)量工作本身便帶有一定的基礎(chǔ)性和前沿性，在當(dāng)前的礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)展、礦產(chǎn)開(kāi)采的發(fā)展過(guò)程中具有重要的作用，因此當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)要想進(jìn)一步做好經(jīng)營(yíng)以及生產(chǎn)工作，必須要提前做好礦產(chǎn)測(cè)量的工作，必須要對(duì)相關(guān)的資料圖紙進(jìn)行審核，通過(guò)層層部門(mén)的把關(guān)和監(jiān)督，避免相關(guān)錯(cuò)誤的出現(xiàn)。礦產(chǎn)工作人員必須要熟知相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及職業(yè)道德規(guī)范，經(jīng)過(guò)專門(mén)的培訓(xùn)以及長(zhǎng)期的實(shí)踐之后，以此來(lái)確定相關(guān)的測(cè)量工作，保證測(cè)量工作的科學(xué)性和平穩(wěn)性[2]。

2.3 技術(shù)管理

測(cè)量設(shè)計(jì)是做好測(cè)量工作的基礎(chǔ)和前提，在測(cè)量工作開(kāi)始之前，相關(guān)的工作人員一定要嚴(yán)格選擇測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器，盡量選擇測(cè)點(diǎn)少距離經(jīng)濟(jì)條件好的測(cè)量路線，并且繪制相關(guān)的設(shè)計(jì)導(dǎo)線圖，在測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，盡量使用當(dāng)前的現(xiàn)代化測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法，按照選定的儀器、方法來(lái)確定測(cè)角兩邊的誤差值，估算出測(cè)量導(dǎo)線終點(diǎn)的點(diǎn)位誤差，取二倍作為預(yù)計(jì)誤差，將預(yù)計(jì)誤差與給定的誤差進(jìn)行比較，最終確定合適的測(cè)角量邊方法，按最后設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)測(cè)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，激光指向儀、全站儀以及衛(wèi)星定位等在礦山測(cè)量工作開(kāi)始得到廣泛的應(yīng)用，極大地減輕了測(cè)量工作人員的工作量。

2.4 測(cè)量工作管理

與其他工作一樣，礦山測(cè)量工作也要求用最少的人力、物力和財(cái)力，在最短的時(shí)間里達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此礦產(chǎn)企業(yè)的工作人員和測(cè)量人員除了要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和熟練的操作方法之外，還要有一定的計(jì)劃和組織工作能力，能夠提出最優(yōu)的工作方案，在實(shí)際測(cè)量中能夠達(dá)到快速精準(zhǔn)的效果，防止測(cè)量誤差的積累。在礦山測(cè)量工作中，在布局上要注意從整體到局部，在程序上要先控制后碎部，在精度上要從高級(jí)到低級(jí)[3]。首先在測(cè)量區(qū)域選定少數(shù)點(diǎn)位，用精密的儀器和測(cè)量方法測(cè)定相對(duì)位置，由高級(jí)到低級(jí)，逐漸控制相應(yīng)的測(cè)量控制點(diǎn)。第二，在控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步的實(shí)際裁員工作，如果是地形測(cè)量，要以控制點(diǎn)為依據(jù)，分別測(cè)定各點(diǎn)附近碎步點(diǎn)的相對(duì)位置，根據(jù)測(cè)量的資料、數(shù)據(jù)繪制相應(yīng)的地形圖。

3 實(shí)行井下巷道貫通測(cè)量的流程

3.1 前期準(zhǔn)備工作

想要平穩(wěn)地進(jìn)行礦產(chǎn)地區(qū)井下巷道貫通測(cè)量工作，必須要在工作開(kāi)始之前進(jìn)行各方面的準(zhǔn)備和策劃，通常情況下在測(cè)量工作開(kāi)始之前所需要進(jìn)行的基本工作包括以下內(nèi)容：首先要根據(jù)確定的貫通等級(jí)仔細(xì)繪出全站儀的導(dǎo)線點(diǎn)，工作開(kāi)始之前對(duì)貫通的中心線進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)量突出。其次，要準(zhǔn)確確定出巷道開(kāi)切的定向點(diǎn)，將實(shí)際測(cè)量工作過(guò)程中所需要用到的方案逐步列舉出來(lái)。第三，要對(duì)測(cè)量過(guò)程中相對(duì)復(fù)雜的部位進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的勘探和預(yù)測(cè)，不斷提高檢測(cè)科學(xué)度，確保貫通測(cè)量的精準(zhǔn)程度。

3.2 精準(zhǔn)計(jì)算貫通幾何要素

井下貫通測(cè)量中的幾何要素有以下幾個(gè)內(nèi)容構(gòu)成，包括巷道傾角、方位角、指向角等，在實(shí)際的計(jì)算勘探過(guò)程中主要有兩種方式，可以根據(jù)不同的實(shí)際情況，運(yùn)用解析法以及圖解法進(jìn)行[4]。

在絕大多數(shù)的實(shí)際測(cè)量工作過(guò)程中，應(yīng)用最為廣泛的是解析法，運(yùn)用解析法的重要原因是指在實(shí)際運(yùn)算過(guò)程中一般通過(guò)反算法來(lái)進(jìn)行。根據(jù)測(cè)量工作的不同也可能運(yùn)用圖解法，這種方法要求長(zhǎng)度較低，通常應(yīng)用在距，想到貫通距離較短的地方，精準(zhǔn)要求不高。

3.3 科學(xué)計(jì)算貫通時(shí)間以及貫通點(diǎn)

影響貫通時(shí)間以及貫通點(diǎn)計(jì)算確定的因素主要有時(shí)間貫通長(zhǎng)度、實(shí)際工作進(jìn)度等等，想要科學(xué)地計(jì)算出貫通時(shí)間以及貫通點(diǎn)，必須要在工作開(kāi)始之前以及整個(gè)準(zhǔn)備過(guò)程中綜合考慮各方面的因素，這樣才能夠確保實(shí)際的井下管道測(cè)量工作平穩(wěn)有序進(jìn)行。在施工進(jìn)行過(guò)程中，必須要按照實(shí)際情況精準(zhǔn)確定出貫通巷道的中線及腰線。

4 陀螺經(jīng)緯儀測(cè)簡(jiǎn)述

當(dāng)前的陀螺定向測(cè)量方法主要是通過(guò)陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行的，它是在社會(huì)和科技不斷發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)緯儀與陀螺相互提升以及融合的產(chǎn)物，能夠在實(shí)際的礦山測(cè)量礦山開(kāi)采以及隧道等任何的地區(qū)直接測(cè)試的儀器及技術(shù)，打破了傳統(tǒng)測(cè)量以及傳統(tǒng)儀器在時(shí)間地點(diǎn)以及環(huán)境上的種種限制，在礦山企業(yè)的工作過(guò)程中，能夠更加科學(xué)全面地替代傳統(tǒng)幾何方法。近些年來(lái)我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)不斷發(fā)展，礦產(chǎn)開(kāi)采技術(shù)礦產(chǎn)測(cè)量技術(shù)以及礦井貫通技術(shù)都不斷發(fā)展，無(wú)論哪一種環(huán)節(jié)以及技術(shù)都需要跟上時(shí)代的步伐，陀螺經(jīng)緯儀在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能夠在井下導(dǎo)線任意側(cè)陣上加側(cè)陀螺定向邊，不僅能夠更加科學(xué)地進(jìn)行工作，而且不占用實(shí)際過(guò)程中的井筒，井下導(dǎo)線精確程度也不斷提高，在當(dāng)前時(shí)代背景之下，既省時(shí)又省力，同時(shí)又能夠大范圍地解放人力投資成本[5]。

陀螺經(jīng)緯儀在當(dāng)前的礦山開(kāi)采以及礦井貫通工作過(guò)程中，已經(jīng)有了大范圍的應(yīng)用，我國(guó)各大礦山企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)提升以及方法變革，雖然當(dāng)前陀螺經(jīng)緯儀穩(wěn)定性還存在著一些問(wèn)題，在實(shí)際的工作過(guò)程中仍舊有著較大的作用，在實(shí)際工作過(guò)程中進(jìn)行井巷作業(yè)，能夠在各種隱蔽的地區(qū)線路以及管道上確定工程的定向，在搭配上光電測(cè)距儀器，更加科學(xué)準(zhǔn)確地保證工作的進(jìn)行。

陀螺經(jīng)緯儀在實(shí)際使用過(guò)程中，通過(guò)自身而完成實(shí)際的礦山貫通工作，陀螺經(jīng)緯儀由電源以及陀螺兩部分組成，通過(guò)全站儀與陀螺裝置的互相配合而完成工作，在陀螺本體用絲線吊起，保持旋轉(zhuǎn)軸的穩(wěn)定水平的工作過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)陀螺加上地球自轉(zhuǎn)的應(yīng)用原理，因此旋轉(zhuǎn)之后便在水平工作范圍之內(nèi)以北為中心進(jìn)行緩慢的移動(dòng)。工作人員可以通過(guò)目鏡對(duì)實(shí)際的相近貫通工作進(jìn)行進(jìn)一步的觀測(cè)，了解陀螺經(jīng)緯儀的工作動(dòng)態(tài)。實(shí)際的陀螺定向測(cè)量方法，能夠不斷程度的加強(qiáng)礦山測(cè)量工作的精確注意基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)保證礦山貫通工作的實(shí)際效果，不斷提高工作速度，同時(shí)也能夠保證工作環(huán)境的平衡。

5 如何有效提升礦山測(cè)量中井下貫通測(cè)量質(zhì)量

5.1 嚴(yán)格把控測(cè)量精度

在以往的實(shí)際測(cè)量工作過(guò)程中，由于測(cè)量工作人員重視程度不夠或缺少相關(guān)的精準(zhǔn)理念，因此數(shù)值上經(jīng)常出現(xiàn)偏差現(xiàn)象。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)量工作人員必須要不斷提升自身的工作態(tài)度，不斷加強(qiáng)精準(zhǔn)力度，重視測(cè)量工作過(guò)程中數(shù)據(jù)中產(chǎn)生的偏差，在實(shí)際工作開(kāi)展之前充分考慮到施工地點(diǎn)的種種因素，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究，對(duì)實(shí)際測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)誤差的地點(diǎn)提前制定出行之有效的措施，對(duì)誤差進(jìn)行防范和解決[6]。對(duì)于工作過(guò)程中容易出現(xiàn)誤差、解決難度較大的地點(diǎn)，必須要不斷加大資金投入，積極引用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，不斷提高礦山測(cè)量工作過(guò)程中井下巷道貫通測(cè)量的質(zhì)量和精度。

5.2 嚴(yán)格把控測(cè)量精度

在以往的實(shí)際測(cè)量工作過(guò)程中，由于測(cè)量工作人員重視程度不夠，或缺少相關(guān)的精準(zhǔn)理念，因此數(shù)值上經(jīng)常出現(xiàn)偏差現(xiàn)象。

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，參加工作人員必須要不斷提升自身的工作態(tài)度，不斷加強(qiáng)精準(zhǔn)力度重視測(cè)量工作過(guò)程中數(shù)據(jù)中產(chǎn)生的偏差，在實(shí)際工作開(kāi)展之前充分考慮到施工地點(diǎn)的種種因素，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步的分析和研究，只要從實(shí)際測(cè)量過(guò)程中可能出現(xiàn)誤差的地點(diǎn)，并且提前制定出行之有效的措施，來(lái)對(duì)誤差進(jìn)行防范和解決。對(duì)于工作過(guò)程中容易出現(xiàn)誤差、解決難度較大的地點(diǎn)，必須要不斷加大資金投入，積極引用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，不斷提高礦山測(cè)量工作過(guò)程中井下巷道貫通測(cè)量的質(zhì)量和進(jìn)度。

5.3 確定測(cè)量方案

測(cè)量工作人員在接到實(shí)際的測(cè)量任務(wù)之后，首先要向工程的相關(guān)部門(mén)和單位了解有關(guān)的資料和部署，明白工程的現(xiàn)場(chǎng)要求和貫通可能相遇地點(diǎn)等情況，并且要檢查設(shè)計(jì)圖紙的幾何關(guān)系，設(shè)計(jì)人員要在圖紙上繪制出與工程相關(guān)的控制點(diǎn)，圖紙比例盡量不小于1比2000，進(jìn)而在實(shí)際情況下選擇切實(shí)可行的測(cè)量方案，當(dāng)前不斷發(fā)展的現(xiàn)代化全站儀開(kāi)始在測(cè)量工作中得到普遍的使用，因此在實(shí)際的測(cè)量工作中，可更多地使用導(dǎo)線連接方案，井下測(cè)量工作要盡量選擇最近的線路，如果最近道路難度較大，可以選擇距離正常條件較好的路線，盡量羅列出幾個(gè)方案，進(jìn)行明確對(duì)比，最后選用施測(cè)。

5.4 不斷加強(qiáng)測(cè)量陀螺加強(qiáng)邊定向

在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，為了不斷提高導(dǎo)線的定位精度，減少測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的誤差，因此人們經(jīng)常采用陀螺定向邊來(lái)對(duì)導(dǎo)線上零件的數(shù)量進(jìn)行檢查，進(jìn)一步檢查和確定角度測(cè)量的精細(xì)度能否滿足實(shí)際工作的需要。在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，一旦工程進(jìn)行到某一特定的階段，必須按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及工作進(jìn)程進(jìn)行再次測(cè)量，測(cè)量的精準(zhǔn)結(jié)果直接繪制到施工圖中。再次繪制而成的施工圖要與之前的圖紙進(jìn)行比較，從而進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整坡度，以此來(lái)確保實(shí)際工作順利進(jìn)行。然而在實(shí)際測(cè)量工作進(jìn)行過(guò)程中，由于種種環(huán)境條件或其他因素的影響，因此測(cè)量數(shù)量無(wú)法進(jìn)行減少，必須要在日常工作過(guò)程中對(duì)工作人員進(jìn)行教育提升，不斷提高施工人員的綜合素質(zhì)，盡量避免由于施工人員工作作風(fēng)以及工作積極性所帶來(lái)的誤差問(wèn)題。

因此，礦產(chǎn)企業(yè)在日常經(jīng)營(yíng)以及管理過(guò)程中，必須要對(duì)測(cè)繪人員進(jìn)行及時(shí)的培養(yǎng)和提升，不斷加強(qiáng)社會(huì)人員的和品質(zhì)以及工作態(tài)度，這樣才能夠進(jìn)一步確保測(cè)繪人員的工作積極性，不斷保證測(cè)量工作的質(zhì)量和精準(zhǔn)程度，加強(qiáng)日常人員培訓(xùn)也能夠不斷提高工作人員的危機(jī)應(yīng)變能力和工作靈敏程度，進(jìn)而為礦山井下貫通測(cè)量工作的平穩(wěn)運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.5 保證立井定向質(zhì)量

立井貫通在實(shí)際的經(jīng)營(yíng)效果的測(cè)量過(guò)程中具有非常重要的地位，在工作開(kāi)始之前，一定要根據(jù)實(shí)際情況制定出科學(xué)合理的測(cè)量方案，運(yùn)用鋼絲通過(guò)立井不斷從地面向定向水平投點(diǎn)，以此來(lái)確定坐標(biāo)和方向的傳遞。

5.6 運(yùn)用全球定位信息系統(tǒng)

當(dāng)前不斷發(fā)展的全球定位新技術(shù)在工程測(cè)量、地形測(cè)量等各個(gè)方面都發(fā)揮著重要的作用，然而在實(shí)際的礦山貫通測(cè)量過(guò)程中必須要注意細(xì)節(jié)的把控，及時(shí)找出評(píng)差出現(xiàn)的原因，必要情況下必須進(jìn)行反復(fù)核查，以免造成貫通誤差。

5.7 控制導(dǎo)線測(cè)量精準(zhǔn)程度

井下導(dǎo)線測(cè)量是測(cè)量工作中非常重要的一部分，因此要考慮各種環(huán)境因素的影響，根據(jù)實(shí)際情況選擇正確的測(cè)量?jī)x器，在測(cè)量工作開(kāi)始之前要對(duì)測(cè)量環(huán)境進(jìn)行了解和分析，保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ黠L(fēng)格以及工作態(tài)度。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，礦山測(cè)量中井下巷道貫通測(cè)量工作對(duì)于整個(gè)礦產(chǎn)工程發(fā)展以及礦產(chǎn)企業(yè)都具有十分重要的作用，必須要加強(qiáng)重視，嚴(yán)格按照相關(guān)程序設(shè)置科學(xué)的測(cè)量方案，以此為礦井后期的開(kāi)采打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。