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矿山井下贯通测量误差探讨与控制梁鹏浩

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第12期作者：梁鹏浩

[导读] 摘要：在具体的开采过程中需要对矿山进行测量，在此就需要贯通测量对矿山开采进行规划。

        山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿山东省烟台市莱州市 261442
        摘要：在具体的开采过程中需要对矿山进行测量，在此就需要贯通测量对矿山开采进行规划。工作人员要对井下进行测量，进而得到相对精准性的数据对矿山开采及巷道走向进行规划，确保后续开采工作的进展。本文对矿山井下贯通测量误差探讨与控制进行分析，以供参考。
        关键词：概述；贯通测量误差；探讨与控制
        引言
        随着矿业的不断扩大，矿山测量这一程序被广泛地应用到矿产行业中，从设计到建设再到生产的每一个流程都由它严格把控，从整体层面来说，工作范围分为地面和井下，是矿区各项勘探工程测量的基础，它不仅是矿山生产的建设性桥梁，其所提供的服务也给矿产行业的工作人员带来了极大的安全性保障。
        1矿山测量与贯通测量
        1.1矿山测量
        矿山测量主要包括施工测量、控制测量等内容。贯通测量一般存在3种形式，相向贯通、单项贯通与同向贯通。相向贯通是讲两个工作面相向进行工作，从两个不同位置朝中心点进行工作。巷道贯通测量的基本方法是测量待贯通巷道两端导线点的平面坐标和标高。通过计算得到巷道中心线的坐标方位角和巷道腰线的斜率。在保持坐标方位角和坡度应与原设计一致的情况下，将误差进行合理控制。同时计算巷道两端的指向角，在巷道两端标定巷道中心线和腰线，按照不同的贯通方式进行不同的贯通工作。
        1.2贯通测量
        在实际的施工过程中，为了提升施工效率，往往是采取两个或是两个以上的相向掘进工作面进行掘进施工，为确保掘进施工在预定位置进行正确的接通而进行的测量，被称为贯通测量。贯通测量在矿山井下贯穿工程中的应用，还能提升施工效率，起到改善施工环境的作用，有助于矿井开采以及掘进的平衡接续，提升矿井建设效率。在矿山井下贯穿工程中，有效的贯通测量能够保证各个掘进面施工按照原定施工计划进行，促使井下贯穿的偏差在可控范围内，避免发生安全隐患，实现矿山安全生产。
        2贯通测量在矿山安全生产中的重要作用
        通过贯通测量进行质量监控，避免出现施工错误贯通测量还能对井下贯穿工程的质量进行监管，为施工方案设计提供完整的数据信息，较少施工过程中出现的无用作用。另外，定期进行贯通测量还能对井下巷道的位置、方向以及坡度等进行掌控，减少因错误施工而误入危险区域的状况，确保矿山安全生产。在矿山井下施工过程中，超挖、欠挖以及中线偏离等都会造成井下作业安全隐患的出现，利用贯通测量能够有效控制这些潜在的危险隐患。贯通测量能够全程监控矿山安全作业，从而避免不合规的井下操作出现，有效减少生产安全隐患。
        3贯通误差测定
        受技术、人工等各种因素的影响在贯通测量的过程中会出现数据差异。采用中线法进行矿山工程勘察，将两条测向线分别从中线作为实际贯通点延伸，测向点的横向距离和纵向距离分别为横向贯通误差和纵向贯通误差。因为采用遍历观察法在调查中，有必要设立临时通过表面点的实际坐标导线测量的点，和实际坐标闭合差点应该是通过表面的投影方向垂直，这是通过横向和纵向方向的贯通误差。
        4贯通测量误差在矿山测量中的应用
        井下高程测量误差预计，全站仪望远斜瞄准如果存在误差，或是人为操作使用全站仪时未能严格按照相关标准要求进行规范操作，例如存在全站仪下沉等情况，将会直接影响井下高程测量的精准度，并由此产生较大误差。同时水准管居中气泡误差以及受巷道空气透明度等影响而产生的误差，也会对井下高程测量精度造成不利影响。因此要求工作人员在对各导线点进行明确标志下，在贯通距离仅剩20m时改用小断面掘进方式，使得贯通段巷道质量可以得到有效保障。在此次高程测量当中，测量人员采用的测量方式为电磁波测距三角高程测量，每1000m三角高程测量误差设定为15mm。高程上贯通相遇点的误差预计为±0.028m，由于测量人员分别开展了两次测量，因此根据其最终的测量结果可知，此次高程测量中，高程上贯通相遇点误差预计为±0.04m。该高程预计误差与规定不得超过±0.2m的要求相符合，而为了能够有效改进三角高程测量误差，文章认为测量人员在实际开展矿山测量工作前，需要充分结合工程实际，并严格依照国家相关标准要求做好前期准备工作，选择适宜的全站仪并对其精度等进行全面检验。从根本上避免出现测量结果失准等情况，而在使用望远镜时测量人员应当瞄准中心，并确保水准管气泡始终处于居中状态。严格依照具体测量要求与实际情况，科学选择全站仪与棱镜的高度，并在测量上山与下山巷道时，应当保障棱镜面具有良好照明条件，且棱镜面始终位于铅垂面之上。

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        5提高矿山测量工作效率的方法探讨
        5.1制定较为严密的测量程序
        矿测工作顺利进行的基础需要有一个严密的测量程序。通过科学的预测，一般的程序分为三个紧密衔接的环节，第一环节是前期准备，包括准备设备、设计图纸；第二环节是过程性工作，包括现场的标定、数据测量和记录、整理和计算，并且要严格按照第一环节的图纸进行测量；第三环节是后期整理与统计，包括仪器和数据的维护，并做好接下来工作的改进计划。这不仅使工作人员可以更快捷、更准确地完成任务，而且有利于执行后续计划。
        5.2核查整体的施工标定
        矿测的步骤通常是先标定导线点，通过定位系统定位确定哪里有偏坡，再对巷道进行开切。具体是用导线测到待标定巷道开口处，根据设计方向放出中线的方向，然后根据设计坡度，从起点开始标定，腰线平巷一般用水平管标出，高点则用水准仪来标定，掘进一段距离后根据定位再次调好方向与坡度。标定为保证测量结果的准确性，要按照要求对其进行至少两次勘测，每次都要达到技术规范要求。
        6贯通测量误差控制措施
        6.1进行陀螺方位校核
        陀螺定向测量是使用陀螺经纬仪测定某控制网边的陀螺方位角，并经换算获得此边真方位角的测量工作，通过导线边的计算方位角和该导线边的陀螺定向方位角对比校核，验证联系测量成果的可靠性。
        6.2加强人员及仪器配置
        人的素质是减小误差产生，降低贯通风险很重要的一个环节，本区间控制测量工作由项目副总工程师主抓，配备一些经验丰富的测量人员实施，人员配置情况，为了减小测角误差，配置了0.5″级的自动观测全站仪，减小了人为观测误差，提高了测角精度，仪器配置情况。
        6.3建立专用地面控制网
        建立地面专用控制网，是保证贯通精度的坚实基础。随着地下采煤范围的不断扩大，原有的地面控制点不同程度地受到了采动影响，产生了地面控制点可靠性不足的问题。要对原有的地面控制点进行检测，检测其精度是否符合要求。若精度较低,应重新建立专用控制网，可根据实际情况和仪器设备布设三角网或精密导线。
        6.4井下导线设置顶板导线点
        为提高井下导线的测量精度，必须改变以前井下导线设置顶板导线点的习惯。除必须设置在顶板的导线点以外，所有导线点全部设置为底板导线点，以提高井下导线的角度测量精度，保证在巷道进入相向贯通处的点位精度。为避免误差可与原有测量结果进行连测以提高测量结果的可靠性，最好的办法是在进入相向贯通点之前，在相向贯通巷道两端分别加测陀螺边及定向边，进而提升测量精度。
        结束语
        综上所述，将贯通误差运用在矿山测量中，不仅可以有效帮助提升测量效率，而且能够确保测量结果真实可靠、精准无误。基于此，需要测量人员在实际开展矿山测量工作时，立足实际情况并严格参照相关标准要求，合理选用与之相适宜的全站仪，并规范做好贯通误差预计工作，从而充分发挥其应有效用，使得矿山测量工作得以顺利完成。
        参考文献
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        [4]刘志峰.四明山煤业主斜井-副斜井贯通测量误差预计[J].城市建设理论研究(电子版),2018(13):85-86.
        [5]尹权,张志生.地铁盾构隧道贯通测量误差控制与实施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):98-99.
        作者简介：
        梁鹏浩（1989.10），性别男，籍贯山东莱州，学历本科，职称助理工程师，研究方向:矿山测量。