矿山测量在代池坝煤矿的应用分析

摘要：在整个矿山测量工作过程中，最重要的就是贯通测量，能否实现井巷贯通是衡量测绘工作质量的重要标志。文章通过总结在代池坝煤矿303采区轨道上山贯通测量工作中的实践经验，进行精度分析，介绍了保障井巷贯通精度的措施和注意事项，为以后的高精度贯通测量提供了非常有益的借鉴。

关键词：矿山测量；贯通测量；测量精度；代池坝煤矿；矿山建设 文献标识码：A

中图分类号：TD17 文章编号：1009-2374（2016）17-0142-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.069

1 概述

贯通测量是矿山测量工作中的一项重要工作，贯通工程质量的好坏直接关系到整个矿山的建设、生产和经济效益，所以贯通测量在矿山生产建设中的地位不容忽视。本文以代池坝煤矿303采区轨道上山贯通测量为例，对其进行技术分析、总结，能够得到保障井巷贯通精度的一些措施和注意事项，为以后的高精度贯通测量提供了非常有益的借鉴。

2 工程概况

303采区位于代池坝煤矿（以下简称代矿）西翼，为代矿+320m水平未开采的最后一个采区。因代矿现有采区所剩工作面不多，接替较为紧张，为了缓解采区接替的紧张状态，保证矿井采掘正常接替，必须加快303采区的布置。矿决定：303采区轨道上山按照生产设计部门的要求和工程的需要，实行相向掘进。开工于2013年1月，历时2年8个月，于2015年9月13日早班安全准确贯通。

3 测量概况

所有测量工作均严格按照集团公司批复的《代池坝煤矿303采区轨道上山贯通测量设计》及《煤矿测量规程》要求实施。导线测量采用尼康2c全站仪，水准测量采用S3型水准仪，直线巷道及斜巷均采用激光指向仪进行中腰线控制。

3.1 井下导线测量

井下导线测量按《煤矿测量规程》关于7″导线的规定施测，测角采用测回法进行测量。水平角的观测限差见表1：

测距时采用全站仪测定，和测角同步进行，每条边的测回数不得小于两个。采用单向观测或往返（或不同时间）观测时，其限差为：一测回读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。

在边长小于15m或倾角在15°以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平边长的允许互差可适当放宽，但不得大于边长的1/4000。

3.2 井下高程测量

平巷中采用国产S3型水准仪进行测量，分段独立进行往返观测，观测时要求前后视距大致相等，视线长度一般在25～65m之间，采用3m水准尺，每段往返水准测量的允许闭合差不应大于±50mm，取其平均值作为最后计算结果；斜巷采用三角高程测量方法，与导线测量同时进行。三角高程测量垂直角观测精度要求见表2：

三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm×τ（τ为导线水平边长，以m为单位）；三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm（L为导线长度，以km为单位）。当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。

4 贯通精度

根据《煤矿测量规程》规定，此次贯通为同一矿井内贯通巷道，要求两中线之间偏差不得大于0.3m，两腰线之间偏差不得大于0.2m。

根据所采用的测量仪器测角中误差mβ=7″，测距仪测边平均中误差m1=±（2+2*ppm*D）mm，三角高程路线的中误差，计算获得理论上的

水平方向误差为，竖直方向上的误差为。

4.1 角度闭合差

此贯通闭合导线共44站，按闭合导线公式如下：

计算结果：贯通fβ实围内。

4.2 导线全长相对闭合差

《规程》规定，7秒级光电导线全长相对闭合差不低于1/8000；此导线全长相对闭合差达到1/25000。该贯通闭合导线边长丈量精度优良。

4.3 高程闭合差

5 技术结论

303采区轨道上山实现了准确安全贯通，贯通测量控制地段的各类高精度永久导线点、水准点资料、光电测量的误差理论及施测规律，对303采区其他中小型贯通提供了坚强可靠的起算数据和光电施测经验，并具有重要的理论依据。

5.1 贯通测量精度分析

根据贯通实测资料求得的各项误差参数，按贯通设计方案推导出水平方向误差为±0.230m，竖直方向上的误差为±0.082m，这两个重要参数与实测的0.150m和0m是基本相符的，说明由实测资料求得的各项误差参数是可靠的，所求得的误差参数可供今后参考和利用。

本次贯通测量是按7″级导线施测的，从两次水平角值的统计来看，中误差较大的水平角均出现在边长小于30m和长短边或斜巷所构成的水平角中，而这些较大的测角误差将直接影响整个导线网的精度和贯通的精度。其出现的原因应有三个方面：一是由于边长短，仪器的对中误差和前后视测点的摆动对角度的影响十分明显；二是由于前、后视边的边长距离相差过大，一边距离短的有测点摆动的影响，另一边距离长需要调焦引起焦距的变动；三是一边是平巷，另一边是斜巷有仪器竖轴倾斜的影响。要提高这类水平角的观测精度，就要尽可能地提高仪器的对中精度，减小前、后视测点的摆动，增加观测次数。

贯通后的高程闭合差为0mm，说明水准测量与三角高程测量的方案、方法是完全正确可行的，就其闭合差来分析，闭合线路3823m，且通过一条430多米斜巷的三角高程测量闭合差为0mm，反映出在水准测量和三角高程测量中系统误差的影响不大。某些测段我们采用全站仪进行三角高程测量，对水准测量的高程进行二次检核，水准测量与全站仪三角高程测量的互差在±7mm～±15mm之间，均达到井下高程测量的精度要求。由此看来在今后的测量中，可将井下全站仪三角高程代替一般的水准测量或用于高程复测检核，以减少高程测量的次数和时间，同时也能保证施测的正确性和精度。

综上所述可以看出，井下由于受井巷和自然环境条件的限制，控制导线的布网技术指标难以达到理想的要求，而受影响最大的就是导线网中的水平角，所以井下测量角度误差对贯通水平重要方向的影响是最主要的。因此说提高贯通测量的精度，主要是提高测角的精度。就一般情况而言，只要严格按照贯通测量设计和《煤矿测量规程》的规定去实施，就能达到预定的要求。

5.2 测量中需要注意事项

5.2.1 重视贯通测量前的准备工作。一是对井巷工程设计图纸进行全面检核，重点是与贯通有关的工程设计图纸，检查其方位角和高程是否正确、是否闭合，发现问题及时修正；二是参照生产科的掘进计划，选择合适的贯穿点，编制贯通测量设计说明书，并进行贯通误差预计。它能使我们在具体工作中严格按照一定的技术要求和工作程序执行，实行严格的、专门的技术管理保证体系，促使我们坚持必须的检核手段和必要的重复观测来确保贯通工作的实现；三是除绘制贯通施工进度图外，还需绘制贯通测量放线设计图，将井巷施工参数、测量设计、实测的控制点反映到贯通测量放线设计图上，可以很直接地了解到施工的进度、设计的修改、控制点的破坏、施工放线等情况，便于全面掌控贯通工程情况；四是严格执行测量仪器定期检校制度，减小仪器的系统误差对贯通测量的影响。

5.2.2 严格按照《煤矿测量规程》实施，对内、外业工作做到严细务实。一是贯通测量的大部分工作为标定工作，其重点是中腰线的标定；中腰线标定要认真、仔细、准确、及时，标定前后要有检核；中腰线被破坏时要及时恢复，严格按《煤矿测量规程》规定及时延伸中腰线，并随时检查，发现问题及时校正；二是严格按《煤矿测量规程》规定及时延伸导线，各级导线的限差必须符合要求。布置导线时除要满足《煤矿测量规程》规定外，还应根据工程设计图，尽量在各主要联络巷、甩道处附近布置导线点，方便今后联络巷、甩道的中腰线标定及导线的延伸。用全站仪施测导线时，水平角的观测前后视不要看贴板，直接挂线观测，减小由贴板对中误差对测角的影响，同时采取挡风措施，减小目标摆动对测角的影响。在空气潮湿、雾气大的地段进行光电测距时，导线点不宜布置过长，要使用钢尺进行检查；三是加强原始记录工作。测量工作的开展主要来源于外业原始资料的收集，而外业资料的收集全部反应在原始记录上，因此原始记录必须真实、清晰、完整反映现场情况，便于室内检查计算工作的顺利开展，避免因原始资料不全或不实，检查无从进行，不能及时发现问题，给生产建设造成不必要的损失；四是坚持必要的审批、审核、复算、复测制度。贯通工程施工较复杂，技术要求高，工期长，施工放线、导线测量特别频繁，数据量大，层层把关，多人检核，能有效防止工作失误。

5.2.3 尽可能采用先进的测量仪器和计算检核手段。本次贯通采用2″级全站仪尼康2c进行导线测量，既复测了导线又检核了高程，确保了贯通的顺利实现；在井巷施工中采用了激光指向仪，减少了放线测量占用工程施工的时间和测量工作量，提高了工程质量；数据处理上除了人工对算外，还利用Excel电子表格计算功能编制专门的导线计算程序进行计算，利用AUTOCAD制图软件进行各类测量图纸的制作和数据检查，使得实测资料的处理无论是在计算的速度、资料的准确可靠性，或是在资料的规范化方面都有很大的提高。

从这次贯通的结果可以看出，虽然工程比较复杂，贯通距离较长，但实际贯通偏差都较小，这一结果除了运用精密的测量仪器和先进的数据处理手段外，其中更重要的一条就是严格组织管理，不折不扣地执行测量技术管理制度和《煤矿测量规程》，坚持必要的测量检核、复测、复算工作，以确保贯通的顺利实现。

作者简介：杨红（1968-），男，四川三台人，川煤集团广旺公司代池坝煤矿副总工程师，助理测量工程师，研究方向：生产技术管理。

（责任编辑：秦逊玉）