煤矿井下测量平面控制相关问题及技术分析

王 波， 杨玉龙

(陕西陕煤铜川矿业公司陈家山煤矿，陕西 铜川 727100)

煤矿井下测量是建设矿山的重要环节之一。煤矿井下测量工作具有一定的复杂性，在建设矿山时，首先要进行矿山规划设计，再进行勘探设计和运营管理，矿山的设计规划则尤重中之重。井下测量工作需提供准确性数据为采矿工作的安全提供支撑，也为管理层的生产决策提供参考。由此可见，煤矿井下测量是矿山建设生产安全性的重要基础，也是推动煤矿提高生产技术水平、安全生产的保证，应不断加强煤矿井下测量工作。

1 煤矿井下测量平面控制的要求

井下平面测量是煤矿矿井测量中的十分重要的测量方法之一，该方法主要是指在煤矿井下建立一个平面测量的控制网，通过测量来为煤矿的测绘、巷道标定和回采工作提供科学可靠的资料，同时也是为了满足贯通测量的要求。井下平面测量易受井下巷道空间条件的限制，测量导线仅仅能沿着巷道铺设。井下平面测量可以分基本控制和采区控制两类，两类控制对导线的铺设要求较高，工作人员需要严格按照“高级控制低级”的原则进行铺设，而且还要注意两类控制下均应布设成闭合或者是复测支导线。在布设过程中，闭合控制区和基本控制区的导线布设还存在着一定的差异，基本控制导线的测角精度标准是 7''，需要沿着主巷道铺设；采区控制导线的测角精度为15''，需要沿着片盘运输巷道或者是中间巷道铺设。

2 煤矿井下测量平面控制存在的问题

煤矿测量工作复杂，为了避免事故的发生，需重视测量工作，避免由于人为原因导致的问题。煤矿井下测量平面控制存在的问题主要有三类，如表1所示。

2.1 导线点位置的估计问题

依据使用时间的长短我们可以将导线点划分为两类，即临时点和永久点。在测量定位临时点时，基于时间限制，仅粗略估计影响因素、测点位置和测点周边的环境，忽略了导线点之间距离的计算，容易产生设计导线点

表1 煤矿井下测量平面控制存在的问题

间测量问题，影响接下来作业，有时工作人员的粗心也会导致前视导线点和后视导线点使用出现错误，导致结果出错，而贯通测量的误差也容易影响安全贯通作业，同时还威胁井下工作人员的人身安全；工作人员在设置永久点的时候必须谨慎小心，保证在主要巷道中每隔300～500 m都埋设有永久点，这主要是因为煤矿对永久点的设置要求较高，在作业过程中，工作人员要突出标注导线点并编号，接着再利用油漆突出位置，同时为了保证寻找方便，工作人员还需要在设点附近的巷道帮上醒目地涂写编号，这一系列步骤如有缺失就会为井下测量作业埋下事故隐患。

2.2 观测方法和测量点的选择

预铺设导线边长的丈量和设定也有严格的标准，观测方法有两种，即光电测距法和钢尺量边法。尽管光电测距法较简单，但作业中工人倾向于使用钢尺量边的方法，所得到的测量结果需要不断进行修正。工人在测量过程中容易漏掉改正项，有时还会忘记定线，使得预铺设导线超长的设定达不到标准；在测量点的选取问题上，大部分巷道都采用锚网索支护，而在维护巷道和采面两端头维护会使用木棚，但是井下巷道的压力容易导致木棚变形，腐烂倒塌的木棚也可能威胁对工作人员的生命安全。

2.3 罗盘测量和磁偏角测量问题

罗盘测量问题的产生主要是因为工作人员受到了外界因素或者个人因素的影响，例如由于部分工作人员缺乏方向感，悬挂罗盘时颠倒了南北方向，那么对坡度正负值的读取错误就会导致测量结果与实际不符，棚上的金属对磁盘的吸引同样也会使测量方位出现差错；磁偏角测量问题主要是因为工作人员的疏漏所致，井下结构复杂，不同的地方磁偏角不同，磁偏角测量的疏漏同样会影响最终的测量结果。

3 对煤矿井下测量平面控制的技术分析

3.1 充分考虑周边环境来定位导线点

导线点的定位是平面控制测量的重要环节，工作人员需要充分考虑周边环境。例如，在选择巷道顶板时应考虑到顶班的稳固性，尽可能选择视野良好、便于安装仪器来观测的地方定位导线点，同时工作人员要考虑到来往矿车的数量，尽可能减少外界矿车；再例如在设定导线点间的距离时，应确保设点满足300～500 m的间距标准，同时要考虑到通视因素，尽可能拉大导线点间的间距，保证巷道交叉口处和巷道连接处埋设有导线点，同时工作人员应注意让导线点远离运输轨道、淋水处、落石处，即尽可能避开不安全的因素以降低井下事故的发生率。

3.2 创新观测方法，选取适当的测量点

传统的观测方法具有一定的复杂性，尽管工人十分熟悉，但测量过程中钢尺量边的方法容易造成较大误差。而创新性技术光电测距法操作简单，是利用光电测距的方法观测井下导线边长。应在观测距前检查并校正测距仪，在测量过程中工作人员应每条边都要进行多次测量，而在进行单向观测和往返观测过程中应保证测绘读数的较差低于10 mm，单程测回间的较差也应低于15 mm，在仪器使用过程中，禁止拆卸仪器，保持仪器干燥，为了保证仪器的高效运转，工作人员可以制作电源使用卡片记录仪器充电的日期时间和次数，按时对低电量仪器进行充电维护，避免重复充电对仪器使用寿命造成伤害；在选取测量点时需要考虑两个方面，即测量点的位置和测量的准确性，为了避免测量点移位问题的发生，应用水泥或者是水玻璃糊上测量点，测量过程中，应将测量点周边的废绳和无用标记清除，以免在测量过程中混淆测量点。

3.3 避免外界因素影响，提高测量精确度

在测量过程中，首先应保证罗盘悬挂稳定和方向正确，悬挂点应远离金属器材，避免外界磁力对罗盘干扰，提高测量精度；在测量磁偏角过程中，工作人员需要在下井前掌握井下结构，牢记需要测量的磁偏角，避免出现疏漏，同时为了保证测量结果的可靠性管理人员应安排两个测量人员相互合作，分别测量磁偏角再将结果进行汇总，提高测量的精度。

4 结语

井下测量是煤矿作业的重要环节，为了提高井下作业的安全性，测量部门应充分利用各种技术措施避免测量问题的发生，充分考虑周边环境来定位导线点，努力创新观测方法，选取适当的测量点，提高测量精确度，为井下工作人员安全提供保证。