浅谈如何提高井下巷道贯通的精度

王广胜

（漳平市箭竹坪矿业投资有限责任公司 福建漳平 364400）

0 引言

矿山井下测量与地面测量有很大的差别，如地面测量是点上测量仪器高为正，井下测量是点下测量仪器高为负，再加上井下空间狭窄、空气潮湿雾气大、电瓶车运输等因素，一定程度上影响到测量结果的精度［1］。矿山测量涉及到各种各样的贯通，大的如矿井基建总进风巷道与总回风巷道的主链锁贯通、不同采区之间的贯通，小的如不同水平的通风上山贯通、主副井片盘的贯通、水泵房的巷道贯通等，但不管哪种贯通，对矿井的建设生产都起着非常重要的作用［2］。因此在巷道贯通测量之前要准备多个贯通方案，选择其中最好的方案，再根据方案做好测量的每一步工作，做到每一步有检验，不断提高巷道贯通点的精度。本文就巷道贯通中常见的问题，对漳平煤业吾祠煤矿二采区主井贯通方案进行分析，研究如何提高巷道贯通的精度。

1 巷道贯通测量常见的问题及解决方法

1.1 测量的仪器精度较低

在井下测量中，由于雾气大、粉尘多，对测量仪器的精度造成很大的影响［3］。而矿山并没有检验仪器精度的设备和资质，测量人员也大多没受过专业的仪器检验校正培训，若测量仪器未在规定的时间去检修就会影响到测量的精度，从而影响巷道的贯通。因此，在巷道的贯通测量前，要把仪器送到专业的检测中心进行检测，确保仪器精度达到标准。

1.2 贯通测量的起始点没检验

煤矿的巷道贯通测量工作中，起始点的准确性是非常重要的，起始点用错或者起始点松动，所测的其他坐标也是错误的，这就要返工，浪费时间。在矿山井下测量中，测点是用测钉打在巷道的顶板。若破碎的顶板则打在木支架上，由于时间长受到矿山压力的影响，顶板有的会脱落，木支架也会松动、腐烂，从而影响测钉的稳定性。因此，在巷道贯通测量前非常重要的一项工作是要对起始点进行复测，确保准确无误。

1.3 井下观测的失误

井下特殊的工作环境，如井下雾气大导致仪器望远镜和棱镜的镜面潮湿且有的观测人员戴眼镜，这就很影响观测精度。再如电瓶车运输，一线人员扛木头，轨道经过测站时可能不经意碰到仪器，使得仪器不再对中整平。若观测人员没在测站上就会接着测量，所得的测量精度就不高，这就要求观测人员带上纸张，时刻保持仪器望远镜镜面和前视的棱镜的镜面不潮湿，盘左盘右观察，取平均值作为最后的结果。

1.4 测量的内业未及时更新

矿山井下测量时，有时候需要连着测好几个地方，在地面整理内业时，有些测量人员会一时疏忽，未将当天所测的坐标全部及时展在Auto CAD 和1∶2 000 的交换图上，从而影响到分管技术员等了解巷道的施工进度情况和相邻巷道的空间位置情况。所以要把当天的测量坐标及时展在图纸上，尤其是贯通巷道时，要与调度室联系，时刻关注巷道的进度，在距离20 m贯通时要开好贯通通知单，确保测量图绘制的准确性。

为了确保巷道准确贯通，除了解决好巷道贯通测量的常见问题还要做好贯通方案的设计，确保贯通误差预计在规定的范围内，才能按照方案施工。下面以漳平煤业吾祠煤矿二采区主井贯通设计方案为例，阐述如何提高巷道贯通的精度。

2 贯通测量方案的设计

2.1 起始点的选用

贯通巷道测量采用的起始点位于二采区+500 石门105、107 等2 个点（经复测准确无误），其坐标见表1。

表1 二采区起始点地理坐标

2.2 具体的施测方案

为确保二采区主井的正确贯通，必须要有统一的测量数据，建立1 套完善的地面与井下联系贯通系统。根据原有收集的测量成果资料和实际情况，对本矿原有高级导线控制点进行了实地勘测和原有资料的认真审核，通过复测最终确定二采区+500 石门105 和107 等2 个控制点的资料可靠。因此，决定以这2 个控制点为起始点，分别向二采区副井上山和二采区主井上山敷设支导线，见图1。

图1 二采区主井贯通误差预计图

井下水平角测量采用尼康DTM452C 全站仪，测角中误差mβ=±15″，每测站1 个测回，盘左盘右观测，独立施测2 次，测回差≤12″，取平均值作为最终结果。边长丈量以全站仪2 次测距为准，测距差≤3 mm，取平均值作为最终结果。

井下高程以二采区+500 石门107 为起始高程点，采用三角高程测量的方法向二采区副井施测。为保证精度，三角高程采用对向观测，采取2 个测回法，取平均值作为最终结果。高程闭合差≤±100 mm（L 为导线长度，以km 为单位）。水准测量采用宾得水准仪和普通水准尺，按四等水准测量规定进行往返观测，互差≤±6 mm（N 为测站数），取其平均值作为最终成果。为保证精度，三角高程采用对向观测，采取3个测回法。高程闭合差≤±100 mm（L 为导线长度，以km为单位）。

3 误差参数的确定

（1）导线测角中误差：根据《矿山测量规程》规定，取测角中误差mβ上=±15″，mβ下=±15″。

（2）导线量边误差：按照相关要求，全站仪的测距误差计算公式为：±（2+1 ppmm）。

（3）井下高程测量误差：《矿山测量规程》规定基本控制导线的高程允许闭合差fh允=2mhl=±100 mm（L 为导线长度，以km 为单位），所以每千米高度中误差mhl=±50 mm。

（4）井下水准高程测量误差：根据《矿山测量规程》规定，井下水准导线的高程允许闭合差fh允=±25 mm（R 为导线长度，以km 为单位）。

4 贯通测量误差预计

绘制贯通误差预计图（见图1），在图上根据设计的贯通相遇点位置绘制K 点。过K 点并在垂直于相遇点K 处的巷道中线方向上作X 轴，作Y 轴垂直于X 轴。

4.1 K 点在水平重要方向上的误差预计

（1）导线测角误差引起K 点在X 方向上的误差为：

表2 贯通点在Y′轴投影长度（Ry′）测量数据

表3 导线量边测量数据

（2）导线量边误差引起K 点在X 方向上的误差为：

Mx′l=±（2+1ppmm）=1mm+2ppmm×D（km）=1mm+2ppmm×1.175=±0.003（m）

取2 次独立测量的平均值Mx′l下=±Mx′l/=±0.002（m）

（3）贯通相遇点K 在水平重要方向上的中误差：

（4）贯通在水平重要方向上的误差预计为：

Mx′K预=2Mx′K平=±0.062（m）

4.2 点K 在高程的误差预计

（1）井下水准测量误差（井下水准测量总长度为402.29 m）

（2）井下三角高程测量误差（井下三角高程测量总长度为583.49 m）

（3）贯通在高程上的中误差：

（4）贯通在水平重要方向上的误差预计为

MH预＝2 MHk＝±0.082（m）

根据限差要求，水平重要方向的限差为±0.3 m，竖直方向上为±0.2 m。在水平重要方向上和竖直方向上均未超过贯通的容许偏差值，精度符合要求，故本方案设计可以采用。

5 贯通测量注意事项

（1）先核算已有设计图纸的每一巷道方位长度坡度及每一设计点的坐标高程是否准确，确认无误后复测起始点，要确保无偏差［4］。

（2）为了提高贯通精度，测量人员需经常下井，核对中腰线并确保施工人员严格按照中腰线施工，如有偏差，及时开整改通知单并发放施工队长和分管技术员。

（3）同一方位掘进较长巷道时，应用激光指向仪指导施工。

（4）当天测的数据要及时展图，做到及时更新图纸。

（5）距贯通点20 m 时，做好贯通通知书并发放安监站分管技术员、作业队长等人员。

6 结语

提高矿山测量的精度对巷道贯通起着非常重要的作用，及时准确贯通既能节约生产成本也能顺利完成生产计划。因此在测量中要认真仔细，精益求精，做到步步有检核，步步要检核。在贯通过程中，管理人员下井时要核对中腰线，确保作业队伍按设计的方位及坡度施工。