大型矿山贯通测量技术控制研究

彭宇

摘要：贯通测量对大型矿山开采前的基础建设起着至关重要的作用，直接贯穿于大型矿山建设与生产的整个过程。若贯通测量过程中出现差错导致不能贯通或贯通结合处偏差值超限，则会发生较为严重的工程事故。轻则重整矿山巷道，改变原有的设计方案；重则废弃巷道，使矿山企业承担较大的经济损失，影响企业发展。可见，为保证安全的贯通测量，则必须进行质量控制与精度评定，使施工人员做到对贯通偏差心中有数，进而保证工程质量符合预期要求。

关键词：大型矿山；贯通测量；技术控制研究

中图分类号：TD175

文献标识码：A

引言

巷道贯通是一项较为普遍的技术，在运用中可保证井下作业的安全性，其高精度的测量结果也可以为后续施工提供数据指引，为此大型矿山井下巷道施工中应运用科学的贯通技术手段，控制贯通精度，降低大型矿山井下巷道中不确定因素的影响，做好技术保障措施，从而有效提升大型矿山开采作业的开采质量与开采效率，使得大型矿山生产的高效性得以保障。

1大型矿山井下巷道内贯通测量技术的意义

在大型矿山巷道施工中，一般需要开设多个点位进行相互贯通，而如果各个点位之间的开设工作存在误差，再加上各个点位之间的沟通交流不充分，就很容易导致各个点位难以对接成功，对大型矿山井下作业造成较大的影响，难以保证开采工作的有效性，为此就应运用井下巷道内贯通测量技术，对巷道进行全方位的测量，确保设计方向与贯通方向始终保持一致。施工人员需要在施工中运用高精度的测量方式，提升工作效率，并在贯通的每一步中都进行全面校正，避免出现方向性问题，同时还应选择合理的测量工具，降低测量的投入成本，严格把控井下巷道贯通的质量，避免对整个矿井的建设造成影响，如果对井下巷道贯通的精确度把控不足，就会在各个点位对接过程中出现难以改正的问题，为此就应控制大型矿山井下巷道内贯通的精确度，确保各个点位顺利对接。

2大型矿山贯通测量技术控制研究

2.1陀螺定向技术

陀螺定向技术在应用中，可以降低矿井巷道深度方面的影响，一般可被运用于贯通导线较长的井下环境中，降低到中点的测量误差。首先在井下定向测量中，由于矿井深度较大，一般的测量技术很容易受到深度方面的影响而出现误差，为此可通过陀螺定向技术，可在较深的矿井中稳定获取贯通测量的结果，确保矿井测量的精确性。同时该项技术还可被运用于井下平面控制中，可先对平面进行控制，再运用导线对巷道贯通的长度与方向进行指引，降低单支导线测量的误差，满足井下平面的稳定性需求。

另外陀螺定向技术还可被运用在井筒安装与巷道验收等工作中。井筒安装中可通过陀螺仪进行辅助性测量，快速观测井下各个基准点的情况，并掌握井底的相关环境，工作人员可根据测量数据，安排井筒的安装与相关预埋件的掩埋，提升井筒安装位置的精确性；而巷道验收中也可以通过陀螺定向技术，通过陀螺仪确定巷道的各个方向点，降低导线方面的欠缺，对照巷道的贯通方案，对巷道的贯通方向及位置进行适当调整，确保满足井下巷道的相关需求。

2.2中腰线测量

在大型矿山井下巷道工作中，还会面临着急倾斜巷道的情况，这种巷道对比普通的巷道，在掘进、测量、通风、物料运输等方面具备较高的难度，为此可通过运用全站仪构建三维测量系统，通过全站仪自身的计算能力与误差分析能力，提升测量的精度，降低环境方面对作业造成的影响，同时通过全站仪的运用也可以有效测量出复杂地形巷道的中腰线，降低一些外在的安全风险与测量风险。实践工作中，工作人员可通过测量放线的方式对中腰线进行测量，并运用全站仪进行辅助性测量，消除人为测量误差，并结合电磁波仪器等确保系统的效果，构建全面的控制网络，监测井下巷道的贯通情况，降低巷道贯通工作在复杂地形影响下的工作难度，提高井下巷道贯通工作的安全性与准确性。

2.3建立轴线控制网

①目标设定：根据贯通的具体情况，工作目标为确保Ⅰ0216302工作面贯通的高精度，在北一盘区轨道上山内的BK基控±15″级导线基础上，引测至贯通相遇点K的采区控制±30″级支导线。②网形选择：由于是采区内单一工作面的贯通，采用闭合式的线型控制网。确保从北一盘区轨道大巷开始，经过各个重要工作区域，最终回到北一盘区轨道大巷的相对位置精度。③控制点设置：1）在导线路线上设置控制点，特别是在贯通关键区域如16-3煤层Ⅰ0216302工作面运输顺槽车场、切眼和回风顺槽。2）利用BK基控±15″级导线，结合采区控制±30″级支导线确保控制点精度。④观测方法：1）采用高精度全站仪进行观测，确保控制点的相对位置精度。2）根据贯通的特点，至少对每个控制点进行两次独立观测，确保测量的一致性和可靠性。⑤数据处理：1）使用最小二乘法对观测数据进行平差。2）由于贯通只考虑中线不考虑腰线，并且在高程方向不预计误差，所以数据处理时主要考虑横向的相对位置精度。3）对观测数据进行误差分析，确保其满足±30″的精度要求。⑥质量控制：1）定期检查控制点的稳定性，特别是在工作面动态变化的区域。2）虽然此次贯通的导线全长8024.4m，测站数约为88站，但需要确保每个测站的测量数据都满足精度要求。3）虽然贯通距离超过1.5-2.0km，但由于是采区控制，所以不加设陀螺定向边。但仍需确保每个测量段的精度。

2.4建立专用的地面控制网

随着地下施工范围的扩大，原本设定的观测点已经难以全部涵盖到，很容易导致整体井下作业在贯通中缺乏可靠性，为此在施工中就应建立好专用的地面控制网。施工中可通过控制系统进行控制，通过误差精度分析后，应在巷道的中部设置一条用于测距的闭合导线，提升地面控制网的精确度，从而有效提高贯通的精度。同时工作人员也应注意，巷道贯通测量是一项较为复杂工作，为此在工作中，出于精度控制角度，应充分做好设备挑选，应选用高精度全站仪，并满足导线贯通的精度要求，严禁运用三脚架观测方式进行测量，避免误差过高，同时应考虑中腰线水平，并应在中腰线的左右短边加设测量点，且测站距离应尽量拉长，特别是在巷道的转弯处，应提前做好位置规划，避免由于视距相差过高而导致的误差，确保实际误差的可控性，提升测量精度，降低误差的影响。

2.5三维激光扫描

在巷道贯通测量中，当前阶段下还运用了很多新型测量方式，例如搭载了三维激光扫描设备，可通过激光扫描设备确保贯通测量的准确性，实现快速定位，并对测量场所的地质情况作出反馈，还可以确保工作人员的生命安全，确保测量工作的顺利开展。在运用中，三维激光扫描设备可将测量数据转化为工程项目独立的坐标，并完成控制网络建设，一般应在测量范围内每隔120m建设一个主测量站，可扫描四个观测点，且应确保每两个站台之间应覆盖两个观测点，观测中可通过扫描仪的观测，对作业周边环境进行全景扫描。

结束语

总而言之，大型矿山井下巷道的贯通测量极为重要，直接影响着整体大型矿山作业，为此工作人员应严格遵循相关技术方法，如巷道贯通勘察、陀螺定向技术、中腰线测量等，运用中应做好三维激光扫描、贯通精度控制、地面控制网建设等提升巷道贯通精准度，降低地下环境及误差的影响，提高大型矿山井下作业效率。

参考文献：

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