井下测量工作存在的问题及控制措施

马何亮

（潞安集团司马煤业公司，山西 长治 047105）

矿山测量工作是煤矿建设、开采设计、采掘施工等过程中重要的一项工作，所以在煤矿测量工作中必须设有严格的技术要求，以及对测量结果保证具有较高的精度，只有这样才能保证井下采掘施工安全顺利开展。但是在实际煤矿测量工作中受测量技术水平、测量条件以及施工环境等影响，矿山测量工作中存在很多问题，导致了测量效率低、测量结果精度低以及测量劳动作业强度大等问题。所以，煤矿在采掘施工过程中必须合理优化测量工序，对矿山测量工作主要存在的问题进行分析，并制定合理有效的控制措施，从而保证矿山测量的工作精度，降低测量误差率，避免因测量误差导致煤矿安全事故地发生。

1 矿山测量工作重要性及发展趋势

1.1 矿山测量工作重要性

煤矿通过矿山测量工作来为矿井建井阶段、设计阶段以及采掘施工过程提供方向，是煤矿生产过程中必可缺少的一项工作。矿山测量范围相对较广，主要包括着地面控制测量、井下导线测量、井下高程测量、井上下对照测量以及大型贯通测量等。煤矿在生产前必须通过测量工作准确掌握采掘位置、采掘范围等，保证采掘施工安全。

在实际煤矿生产过程中，矿山测量工作可解决很多井下棘手问题，如开采煤层走向、巷道延伸方向、采掘位置标高、弯道设置等。若不能采用合理有效的矿山测量工作进行井下工作控制，很容易引发重大煤矿安全事故，所以矿山测量工作是煤矿安全生产的重要保障，是必不可少的一项基础工作。

1.2 矿山测量工作发展趋势

随着生产技术水平的提高，GPS技术、RTK技术逐渐被广泛应用于各种领域测量工作中。在过去，无论是地面工程还是井下工程，传统上采用全站仪、水准仪、经纬仪进行导线、高程测量。但是传统测量技术需布置多个测点，而在井下测量工作中由于受施工环境、采掘工序以及机电设备等影响，使得传统矿山测量效率差、劳动作业强度高、精度低。特别是在进行井下全站仪导线测量时，布设测点数量多，且测量点受施工环境影响大。而GPS和RTK技术在测量中具有精度高、效率高、不受测量布设影响等优点。

2 矿山测量工作中常见的问题

2.1 准备工作不到位

由于井下测量环境相对较差，所以在进行井下测量工作前必须做好充分的准备工作。而在实际测量工作中，因准备工作不到位导致井下测量工作无法开展频繁发生，主要表现在测量设备在入井前未严格进行检验、校准，导致测量仪器在测量过程中出现故障；部分高精密测量仪器未进行准确度校验，在测量过程中产生测量误差等。

2.2 操作不规范

1）煤矿井下测量工作中操作不规范是常见问题。在实际测量工作中由于受测量人员专业技术水平、环境等影响，在测量外业工作中未能严格按照测量规范进行施工，如测量人员责任心不强；测量数据记录不准确；测量起始未进行复算等。这样就导致了井下测量效率差、测量结果准确率低以及测量时劳动作业强度大等问题。

2）测量内业工作不规范同样影响着测量精度。测量内业主要包括测量外业数据整理计算、矿图绘制等。在进行数据计算时未与前次导线点测量数据进行复算对比，导致测量数据缺失；在矿图绘制时未深入现场，导致矿图绘制不全面，如井下通风设施、封闭的空巷缺失等。

2.3 导线点选择错误

在实际井下测量工作中导线点选择错误主要包括两方面：一方面是测量人员责任心不强，人为选择错误导线点；二是受井下采掘施工影响，导致导线点出现位移现象。

1）在进行导线测量前，测量人员必须对上一次导线测量数据进行复算，同时对已知导线点进行确定。但是在井下测量工作中部分测量人员将前一次计算的导线数据直接用于下一次导线测量计算，导致测量结果出现误差；在导线测量过程中，也有部分测量人员未认真核实已知导线点位置是否正确，导致出现误用导线点现象，影响测量精度。

2）在井下采掘施工过程中，井下巷道围岩经常出现变形、破碎现象，导致布置在巷道顶板上的导线点出现位移。虽然导线点是正确的，但是该导线点平面以及高程上的坐标已发生变化，在实际测量中采用位移后的导线点，很容易导致测量误差。

2.4 高级导线延伸不及时

对于长度大于1 000 m的巷道，每掘进150 m时必须进行一次导线复测以及导线拉伸。在进行导线拉伸过程中必须保证拉伸方向精准无误，从而保证巷道安全快速掘进。但是在实际井下测量过程中，由于测量人员对巷道掘进方位角未进行严格计算、复算，使得巷道方位角存在偏差，导致巷道掘进延伸后存在误差。特别是在巷道上山、下山掘进井下导线延伸时，若未设置永久控制点，以及未对巷道标高进行合理控制，很容易造成收集的数据和实际有所差异，影响巷道掘进方向。

3 矿山测量误差控制措施

3.1 加强测量前准备工作

1）煤矿地质测量部门必须建立完善的矿山测量规章制度，特别是在测量前要加强测量准备工作。主要包括测量仪器检测、测量设备校准等，发现测量仪器损坏或配件丢失时必须及时更换。

2）煤矿企业应在井下建立测量设备维修站。该维修站主要用于在井下测量过程中，当设备出现故障时以便及时进行维修更换，保证井下测量工作顺利开展。目前在塔山煤矿井下已建立测量设备维修站。

3）测量人员在井下测量工作前，应详细了解井下测量工程情况，准备好测量所需的各类设备，测量人员必须对精密测量仪器的误差进行井下校准，并保证全站仪等供电测量设备的电池电力充足。

3.2 规范测量现场作业

1）煤矿地测部门必须制定矿山测量行为规范，要求测量人员严格按照规范执行。对每次井下测量工作可能存在的问题或不符合规范的行为必须建立台账进行整改。煤矿企业应定期对测量人员进行专业培训，提高测量人员的专业知识水平，规范其测量行为，对培训人员考试合格后方可上岗。

2）测量人员在井下测量施工时必须严谨认真，测量前必须对起始点侧测量数据进行复算，对于特殊测量工程必须由业务能力强、经验丰富的专业测量人员来进行施工；在进行图纸绘制时要加强图纸管理工作，保证其完整性和准确性，定期的审核图纸，图纸的完成工作也需要专业的测量人员进行配合，从多个方面考核图纸的实用性。

3.3 加强导线点监测使用

1）在掘进巷道的过程中，为了避免围岩变形导致导线点出现位移现象，每次导线测量完成后，必须对导线点的高程及坐标进行准确记录，并在导线点位置上安装顶板位移监测仪，对导线点进行监测管理。

2）在进行导线测量前，测量人员首先要找到正确的导线点，然后对导线点位移情况进行观测，测量前再对导线点的高程及坐标进行一次复测，并将复测结果与前一次导线测量结果进行对比，若准确无误方可继续使用，若发生位移变化时必须采用新的导线点。

3.4 及时进行导线延伸

1）对于巷道掘进过程中每掘进100~150 m时应及时进行一次导线延伸，在进行导线延伸时测量人员必须准确控制导线延伸角度，以确保导线延伸方向及方位角准确无误。每次延伸后必须进行一次复测，巷道采用新延伸导线后掘进50 m时再进行上一次导线复测，以保证导线延伸准确无误。

2）为了保证导线延伸准确无误，测量人员可采用二级导线控制方法。即在巷道前两次导线延伸后进行第三次导线延伸时，将巷道掘进距离控制在100 m左右，并采用第一次导线点作为控制点，第二次导线点作为复测点，来控制导线延伸的误差，从而提高导线延伸的精度。

4 结语

矿山测量工作是煤矿必不可少的一项工作，是保证煤矿安全生产的前提。但是在进行矿山测量工作过程中，由于受各种因素影响，矿山测量工作存在很多问题，所以矿山测量部门必须合理分析测量工作中主要存在的问题，并根据实际生产情况采取合理有效的措施，只有这样才能进一步提高测量精度及测量效率，降低测量误差，从而避免因测量精度不足导致的煤矿安全事故。