矿山井下测量及常易出现的问题、对策

张慈生

工业化进程的加快使得社会对于能源资源的需求不断增加，客观上推动了采矿事业的发展。在矿山建设与生产中，测量工作是非常重要的，能够为矿山的建设以及安全生产提供必要的信息支持。但是从目前来看，受各种因素的影响，在矿山井下测量中，存在着一些常见的问题，影响了测量结果的准确性与可靠性，应该得到相关测量人员的重视和解决。文章介绍了矿山测量的作用和任务、矿山井下测量特点、对象及精度要求、矿山井下测量的基本控制和矿山井下测量常易出现的问题及对策。

1、矿山测量作用和任务

所谓的矿山测量，主要是指结合地质学、采矿学和测量学的相关知识，以测量的方式，针对矿山所处的地质环境进行分析，对矿山建设与开采过程中岩层的变化以及井下到地面的各種空间几何问题进行研究。在矿山生产中，测量工作是保证生产安全稳定进行的重要基础，在矿山生产、资源利用等方面有着不容忽视的作用和意义，也因此受到了相关技术人员的重视。矿山测量工作的作用主要体现在以下三个方面：（1）为矿山的建设和管理提供各类图纸资料和统计信息，方便进行生产管理。实践证明，矿山测量得到的数据信息在矿山建设和生产中有着巨大的作用，一旦测量结果失准，或者存在一定的滞后性，则可能会影响矿山的生产和管理，导致各项工作的混乱，引发一些不必要的损失。（2）为矿山生产提供高精度的测绘资料，可以为生产管理提供指导。测量工作是矿产开采中一项不可或缺的基础性工作，通过相应的测量，可以获得高精度的测绘资料，对矿井中的危险区域进行确定，划出相应的警戒范围，也可以为工程事故的预防和处理提供必要的图纸资料，方便进行人员的救护。（3）可以通过施工放样、质量检查和工程验收等测量手段，保证各种采矿工程按设计要求施工，地下开采所形成的特殊空间，给施工、检查、验收工作带来许多特殊的困难，地下各种工程的施工只有按照测量提供的数据，才能达到设计要求，合符设计意图，避免造成损失浪费。矿山测量工作的主要任务体现在以下几个方面：（1）利用先进的信息技术，构建起覆盖矿区地面与井下的测量控制系统，为各项测量工作提供必要的起算数据，方便进行测绘和计算等工作；（2）结合设计文件，可以有效开展土建、采掘、机电安装等工程的测量工作，并利用得到的各类数据资料和统计结果，对矿山采掘进行监管和校验，以确保工作的有效性与可靠性；（3）结合测绘数据，为矿山的建设、生产和改造等工程中存在的测绘问题进行有效解决，同时为地质灾害的预防以及矿山事故的救护提供必要的测绘资料；（4）针对地质地形图、矿体分布图、采掘工程图等进行测绘；（5）针对矿产开采引起的地面及地下岩层的位移规律进行观测和研究，减少人为因素引发的地质灾害。

2、矿山井下测量特点、对象及精度要求

井下测量基本原理与地面测量相同，但井下测量有其特点。首先，由于井下工程是不断进展的，所以测量对象也不断变化，因此，从建井开始到矿井结束的整个时期都要进行测量工作。再者，井下的工作条件比地面苦难，光线暗，空间狭窄，通视条件差等，因而井下测量要使用一些特殊的测量仪器设备和采用特殊的测量方法。在矿山井下测量中，主要的测量对象包括各类巷道、硐室和采空区等。不过，受井下测量空间和测量条件的限制，一般只能采用导线测量的方式进行平面控制，测量点可以根据实际需要，埋设在底板或者顶板中。一般情况下，井下导线测量由于边长相对较短，加上定向误差等的存在，由中央到边界，其误差会逐渐增大，影响测量结果的准确性与可靠性。对此，应该结合矿产开采中对于导线最远点的精度要求，制定相应的井下测量规范。井下矿山测量必须使用采掘工程的特点，一般从高级点起，先测设次一级的导线进行控制、给向、测图，而后，测设基本控制导线，要求测量及时、严谨准确。

3、矿山井下测量的基本控制

井下测量主要在巷道中进行，建立井下平面控制点的唯一方法是敷设全站仪导线。井下全站仪导线要按矿区地面统一的坐标系统测设。井下平面控制导线的种类和要求。根据导线形状的不同，井下导线分为闭合导线、附合导线、支导线三种。根据测量精度和用途不同，井下全站仪导线分为基本控制和采区控制两类。基本控制一般采用7秒或15秒导线，采区控制一般采用30秒或45秒导线。井下全站仪导线应从井下起点及起始方位开始，向井田边界敷设，在主要巷道中，巷道每掘进30至200米时，应敷设精度较低的30秒或45秒导线，作为给向的依据。当巷道掘进300至800米时，再敷设精度较高的7秒或15秒导线作为平面基控制，其起始边和最终边应与30秒或45秒的导线边重合，以便检查30秒或45秒导线，这样，虽然先测30秒或45秒导线，后测高一级导线，仍然达到了由高级控制低级的目的。井下高程测量的目的在于建立井下高程测量的控制，确定巷道及矿体在竖直面上的位置，绘制采掘工程竖直面投影图和断面图，同时标定掘进巷道的坡度。井下高程测量须在地面高程控制测量的基础上进行，井上下高程系统应是统一的。建立井下高程的方法主要有井下水准测量和井下三角高程测量。

4、矿山井下测量常易出现的问题及对策

忽视测量仪器的检测和校正，测量所使用的仪器多为精密仪器，在对仪器不正确的搬运、摆放和使用，都会造成仪器的损害或降低精度，因此，使用仪器前，都必须对所使用的仪器进行检校。

4.1导线点用错

在矿山井下测量中，如果前视人员、后视人员或仪器操作员在操作中马虎大意，就可能出现导线点用错的情况，从而影响后续测量的有效进行，影响测量结果的质量。因此，在每一次测量之前，都需要消除测点周围多为的标记，突出导线点，同时由前视人员向操作人员指明导线点。

4.2读数错误

测量工作中，观测员必须坚持认真细心，强化业务学习，提升自身的业务水平，通过相应的练习，掌握整度的读法以及水平角在不规则情况下的推算等，避免出现读数错误的情况。

4.3复测不及时

测量工作应步步有检核，对测量成果要及时进行复测，要严格按规程作业，及时复测井下各类导线，常采用重叠式测量，即在本次测量中，要对上次的测量成果进行复测。同时，下一次的测量要对本次的测量成果进行复测。若检查角不符合规程要求，应退回上一站进行重测，直到符合规程为止。

4.4数据记录不全

在井下测量，有时由于操作人员的疏忽，未将测站有关数据记录齐全，丢失部分原始数据。要求操作人员和记录员相互提醒，相互检查，在搬站前应检查各种记录是否齐全准确，不要着急离开。

（作者单位：江西省赣州市地质队）