关于测量技术在煤矿井下巷道的应用分析

孟卫峰

(同煤集团四老沟矿，山西 大同 037028)

0 引言

煤矿测量技术在整个煤矿生产体系中作为重要的一环，测量技术的准确性影响着煤矿安全开采。煤矿测量有课分为地面上的测量和井下的测量，其中井下的测量相比地面的测量技术更为复杂，因此，井下测量的难度会增加很多。但是井下的测量数据又是井下采掘的参考数据，测量中出现的错误和失误都会对煤矿安全生产产生重大影响，甚至会出现井下的采掘事故。所以，我们一定要重视煤矿井下测量工作，对井下测量工作中可能出现的错误进行分析控制。

1 煤矿巷道测量平面控制的要求

煤矿井下测量中矿井平面测量时非常重要的一种测量方法，此测量方法是通过构建一个煤矿井下平面测量控制网，通过平面测量来的数据进行煤矿测绘、标定回采工作面和巷道工作提供必要的科学数据，煤矿井下巷道空间一定程度上限制了井下平面测量。可以在井下巷道进行布置测量导线。煤矿井下平面测量大致可以分为采空区控制和基本控制两大类，这两类控制导线的布置具有很高的要求，操作人员必须严格依照由高到低的布置，即“由高级去控制低级”的规则进行导线的布置，并且需要注意在操作时两种控制都要布置为闭合或者复测支导线。在布置过程中，基本控制导线采用的测量精度标准为7，并且顺着主航道布置，采空区控制导线的测量精度标准为15，并且顺着片盘运输巷道布置或顺着中间巷道布置。

2 导线点位置的估计问题

根据使用时间周期的长短，大致可以将导线点归为临时点和永久点两大类，当进行临时点的测量时，由于存在时间的限制，存在仅仅是对影响条件的大致估计，即测量点的位置和测量点周围的环境，从而导致漏掉了导线点之间的距离计算，这样就会存在导线点之间测量的问题，传导至后面的工作，当工作中存在失误也会出现前视点及后视点的使用错误，进而结果也是错误的，但是贯通测量的误差也会影响着安全贯通作业，而且还会严重危险井下操作人员的生命安全，因此，在布置永久点的时候需要非常仔细严谨，具体操作上需要在井下主要巷道内300～500m都布置有永久点，原因是煤矿井下对永久点的布置要求，在实际工作中，操作人员需要对导线点进行显眼设置而且进行编号其中的显眼设置可采用油漆刷标突出，采用此方式的一系列步骤可大大的降低井下巷道的测量工作存在的隐患。

2.1 观测方法和测量点的选择

预先布置导线边长的测量进而设定有着严格的标准，测量方法有两种：光电测量和钢尺测量法，虽然光电测量法操作简易，但是在实际的工作中操作工人更加愿意采用钢尺测量的方法，因此，测量得到的结果需要进行进一步的校正。如此操作步骤容易出现测量中遗漏修改处和忘记定线，致使布置导线超长设置达不到标准。选取测量点时，一般巷道采用锚网索支护，但是在维护巷道和采面两端使用木棚，由于井下地压的致使木棚慢慢变形，存在危险隐患。

2.2 关于罗盘测量和磁偏角测量分析

通常采用罗盘测量时主要涉及操作人员由于个人操作原因和外部原因的影响。比如有少数操作者对方向感的 判别失误，导致罗盘钩挂时北向南向颠倒，如此在测量坡度时就会导致测量结果的错误，其次金属对磁盘的吸引力也会致使测量值存在误差。磁偏角误差主要是测量工作中操作人员操作失误导致。

3 关于控制技术在煤矿巷道测量平面的应用

3.1 导线点的布置方式

(1)采用水、玻璃、水泥或者混凝土把导线点的铁心标志布置在顶板的岩石上面。

(2)预先在顶板的岩石上面钻一个长度约为200mm深度的孔，之后采用混凝土把铁心标志埋在之前钻的孔中，或者将木桩打入孔中，然后在木桩端面敲入铁钉用作导线点标记。

(3)导线点采用混凝土铺设在底板内，之后盖上保护盖。

(4)在木质棚梁上直接钉入弯铁钉，或在金属棚梁上打插木楔后再钉入弯铁钉作为临时导线点标志。

3.2 矿井下控制导线的角度测量

通常煤矿井下采用导线测量时，联络和沟通利用“灯语”。测量具有一定角度时，需采用随身携带的矿灯照明来瞄准前面和后面的目标，一般的方式利用操作者随身携带的矿灯去照前视和后视的垂球线，并且需在矿灯镜面贴一张透明纸或是用白色粉笔涂抹，便可以得到清楚的垂球线。但是，随着科学技术的发展，现有的经纬仪具有自带照明功能，因此，煤矿井下导线照明的难题得到了解决。

在地板上布置导线点时，其与在地面上导线点测量同样也是利用光学对中器进行点对中，而在顶板上布置导线点时，一般采用在望远镜上连接光学对中器的经纬仪之外，最好的方法是利用活动垂球进行点下对中，此时，使用经纬仪要带镜上中心，且望远镜要呈水平状态，即盘面竖向读书为900或者是2700。

常规煤矿井下的测量方法大致有以下两种，即复测法和测回法，大多数采用测回法，其测量方法与地面测量法类似。在测量水平角时，需要将斜角距离换算成水平距离，这就需要观测导线边的竖直角。煤矿井下用的防爆全站仪和防爆光电测距器能够量取导线的边长，规则如下：

1)导线每边的测回数至少不低于两个。

2)测量气压值时，读数需读到100Pa，测定气温读数到 1℃，并且采用气象校正。

3.3 碎部测量法

碎部测量主要是针对煤矿井下巷道和硐室，测量所取得的数据为矿图所使用。煤矿井下导线测量，不仅需要测量角边，还需要测量出前视照准点到测点标志的铅直距离、前视照准点到巷道底板或轨面的铅直距离、前视照准点到巷道左帮的水平距离和前视照准点到巷道右帮的水平距离。所测量得到的结果主要用于计算导线点的高程。井下存在断面变化较大的巷道，可以利用极坐标的方式结合以上方法进行测量。

4 结论

煤矿井下测量结果数据是煤矿后期生产作业的保障，尽管在实际操作工作中会出现各种样的问题，只要针对所出现的问题进行技术分析，找到对应的解决方法便可以一一破解，为煤矿井下安全生产提供可靠数据，强有力的保障煤矿安全。