谈矿井联系测量中应注意的几个问题

房振　尚衍峰

【摘 要】本文介绍了在矿井联系测量中，容易出现的几个问题发表自己的几点观点，为今后进行矿井联系测量总结经验，进一步提高矿井联系测量的精度和质量。

【关键词】近井点；联系测量；陀螺定向

0 概述

矿井联系测量是矿井建设时期极其重要的测量工作，为了保证矿井主、副、风井安全施工和井下巷道顺利贯通，并确保井下与地面平面及高程系统的一致性，需对矿井主、副、风井进行联系测量（包括导入高程和传递坐标），在每个立井井下建立陀螺定向边和高程。为有利提高测量精度和效率，本文介绍了立井联系测量时容易忽视并影响精度的几个问题，供同行参考。

1 平面联系测量

根据对矿井已有测量资料调查和现场勘查，测区附近现有E级GPS点3点，分别为B013、B014、GP29。中科煤工集团南京设计研究院在工业广场范围内布设了4个E级GPS点YG01、YG02、YG03、YG04，原有近井点6个，J2已遭到破坏，J1位置不方便使用，以上各点均为1954年北京坐标系，3°带，中央子午线108°，高程系统采用1985国家高程基准。

通过对现有测量资料的认真分析，本次对J1、J2进行重新布设，并同时校核J3～J6四个近井点。近井点布设和校核应采用两种不同方法进行，在E级GPS、全站仪、航测三种方法中，本次使用3个E级GPS点B013、B014、GP29的平面坐标作为近井点平面坐标的起算点使用，使用2个E级GPS点YG03、YG04高程坐标作为近井点高程起算点使用。施测前应先对起算点相对精度进行检查，确定各点相对精度符合要求后方可使用，否则需联测其它高等级点，直至精度达到要求为止，我们采用了航测作为校核。

2 井筒投点、导入标高程序

为了将矿区近井点的平面坐标与高程传到井下，须在井口埋设测点，按5″级导线要求实测，高程用水准仪按四等要求施测。

采用1000米的钢尺进行联系测量时鉴定后方可使用，井筒投点钢丝要用直径为1.0mm，所有仪器都必须经过鉴定后方可使用。长钢尺需要注意的问题。

2.1 长钢尺温度改正

导入高程时用温度计分别测定井上、下的温度，取其平均值计算钢尺的温度改正数。井上温度的测定应将温度计放到井筒内测量，而不应放在地表上测量。对于立井导入高程而言，温度会随着井筒深度的增加而逐渐升高或降低，采用这种方法计算钢尺的温度改正，是完全可以的，精度能够满足要求。值得注意的是，当采用冻结法施工且冻结段未完全解冻时导入高程，冻结段温度与非冻结段温度相差十几度甚至二十几度，此时采用井上、下的平均温度计算温度改正数，误差就会较大。可以采用分段计算的方法，即把井筒划分几段，用温度计分别量取温度，改正数分别计算，能够显著提高测量精度。

2.2 长钢尺比长改正

长钢尺的比长改正根据检定时的比长改正数计算，值得注意的是，钢尺在每次用过后，由于下挂重铊的重力以及钢尺本身的重量，会使钢尺受拉，用过以后并不能完全回到原来的状态，比长改正数有所增大，且呈线性分布，即长钢尺由外向内比长改正数逐渐增大，特别是新钢尺，每用过一次，其比长改正数都会有显著变化。这次使用的1000M比长钢尺（哈尔滨产鼓测牌），初始检定总的尺长改正数+118mm，使用5次以后，再次检定时总的尺长改正数为+335mm，用长钢尺导入高程时，广大测量人员应重视长钢尺的比长改正，绝对不能因为新钢尺鉴定了，以后就一直用，不再进行鉴定。甚至有的单位新钢尺买来后根本不做鉴定，直接使用，时间一长，极易引起测量的重大事故，造成不必要的损失。

3 陀螺定向

本次陀螺定向工作执行“2-2-2”的测量程序，即下井前在地面已知边上采用两测回测量陀螺方位角，在井下定向边上采用两测回测量陀螺方位角，上井后再用两测回测量陀螺方位角，其中下井前和上井后测量的陀螺方位角是用来求陀螺仪的常数。

3.1 钢丝自由悬挂的检查

为了避开井壁附近的风筒、水管、稳绳等，下放钢丝一般都在罐笼中下放，罐笼禁止运行。采用信号圈法检查，该方法有一定的弊端，钢丝在井筒底部与遮挡井筒淋水的棚子有接触，信号圈顺着800多米的钢丝下滑，速度较快，由于惯性作用再加上钢丝的摆动，信号圈会顺利通过抗线处到达井底，根本起不到检查的作用。由于井筒存在淋水，马头门位置又较高，测量人员很难看到钢丝的抗线，会误认为钢丝是自由悬挂的，给测量带来粗差。为避免该问题，可在井上、下观测结束后，将地面下放钢丝的绞车挪动一定的距离（100米左右即可），再测一测回作为检核，现场概略计算出地面、井下的钢丝移动量，如相差很小，说明两次钢丝是自由悬挂的，如相差较大，则说明两次钢丝至少有一次存在抗线现象，应将地面绞车再移动一定的距离，观测后再进行比较，直至有两次符合要求为止。

3.2 在井口测量作业时应注意以下几点：

（1）在进行联系测量前要组织测量人员进行技术交底；

（2）对定向钢丝必须进行仔细检查，提放钢丝时，应事先通知井下人员，井下人员撤出井筒后才能开始提放钢丝；

（3）锤球未到井底或地面时，井下人员严禁进入井筒；

（4）下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，这样最容易使钢丝折断；

（5）井上、下要有专人负责联系，自始至终，地面井口不能离人。

3.3 陀螺仪定向时应注意的问题：

（1）陀螺定向边要埋成永久边；

（2）地面测定仪器常数选用矿区最高等级已知边上进行；

（3）井下陀螺定向边测量时，要求停止定向边巷道车辆运行，以免损坏仪器；

（4）为了保证测量精度，陀螺定向边必须使用不同仪器独立进行两次观测，或同一台陀螺仪观测必须采用逆转点法和中天法分别进行一次，作为陀螺定向的校核。

4 点位保护

矿井联系测量是矿井建设时期和生产时期重要的测量依据，关系到矿井的安全生产，因此对点位的保护意义重大。

点位保护应注意以下几点：

（1）矿井近井点埋设在便于观测和能够长期保存的地点；

（2）近井点标志要采用金属预制标志，预制标石或水泥现场浇灌；

（3）近井点的点数不得少于3个，近井点的后视方向数不得少于2个，高程基点的点数不少于2个；

（4）井下定向基点至少埋设四个，高程基点至少埋设三个，点的标志应采用金属预制标志埋设稳妥；

（5）矿井井上、下永久性测量标志，实施挂牌管理，标志牌应标明本点和邻近点的点名等信息，并用红漆标出。

5 结语

通过竖井联系测量使地面上的各种建筑物、交通运输线路、水体与井下采矿巷道、采场之间建立起准确的空间相对位置关系，以便以安全、有效地进行下采矿作业，又对地面上的各种建筑设施进行必要的保护。准确地界定相邻矿井之问的范围和相互关系，正确地留设保护煤柱，以避免相邻矿山发生作业干扰，甚至发生透水或瓦斯涌出等严重事故，解决各种工程建设和施工的需要。因此，矿山联系测量能够保证矿井安全顺利贯通，在矿山开采过程中起着非常重要的作用，它也是减少矿山开采安全事故的有力保证。一句话没用竖井联系测量就没有矿山正常稳定的运行，就没有社会经济的蓬勃发展。

【参考文献】

[1]张国良，编.陀螺经纬仪定向[M].徐州：中国矿业大学出版社，1988.

[2]中华人民共和国能源部制定.煤矿测量规程[M].北京：煤炭工业出版社，1989.

[3]张国良，主编.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2000.

[4]煤矿测量手册修订本[M].北京：煤炭工业出版社，1990.

[责任编辑：汤静]