井下巷道贯通测量
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时间：2017-10-07
1 井下巷道贯通测量的工作意义
所谓巷道贯通是指在井下两个或者多个相同或者相反的掘进工作面分段进行掘进，并按照设计相关要求进行对接。目前国内外比较普遍的技术是巷道贯通技术。但是在巷道贯通中是否能够实现预期目标及测量精度是否精准，对矿山工程的安全运行与矿山经济效益都会有较大的影响，因此，我们应该不断地对贯通的技术方案及方法进行探索，以便保证井下贯通工作能够顺利开展，达到预期目标。
2 矿井贯通测量基本方法
井巷贯通一般分为一井内巷道贯通，两井之间的巷道贯通和立井贯通。
一井内巷道贯通：凡是由井下一条起算边开始，能够布设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯道。
两井间的巷道贯通：两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道即两端布设井下导线的贯通。为保证两井之间巷道的正确贯通，两井的测量数据必须统一，即采用同一坐标系统。所以，这类贯通的特点是两井都要进行联系测量，并在两井之间进行地面测量和井下测量，因而积累的误差一般较大，必须采用更精确的测量方法和更严格的检查措施。
立井贯通：一般有从地面及井下相向开凿的立井贯通和立井向深部延深时的贯通。
巷道贯通测量几何要素。贯通都需求算出贯通巷道中心线的坐标方位角、腰线的倾角（坡度）和贯通距离等，即：贯通测量几何要素，标定巷道中腰线所需的数据，求解方。
3 贯通测量的技术要求
研究原始资料的可靠性，数据应准确无误。使用地面控制网资料时，一定对原网精度、控制网点位受到采动影响情况了解清楚，进行检查测量。对于工程设计的资料，尤其是巷道的方位、坐标、距离、高程、坡度等，要认真检核，对井底车场进行设计导线的闭合计算。
测量要有可靠的独立检核，要进行复测复算，防止出现误差。重要的贯通工程在进行复测时，应尽可能换人观测和计算，换用测量仪器和工具，复测合格后方可施工。
精度要求高的贯通，提高测量精度要有相应措施。如对井下边长较短的测站，要设法提高仪器和规标的对中精度，可采取防风、光学对中等措施。斜巷中测角要注意仪器整平的精度，经纬仪竖轴的倾斜改正。
对施测成果要及时进行精度分析，并与原误差预计的精度要求进行对比，不能低于原精度要求。
贯通巷道掘进过程中，要进行测量和填图。根据测量成果调整巷道掘进的方向和坡度。如采用全断面一次成巷施工，在贯通前的一段巷道内可采用临时支护。铺设临时简易轨道，以减少巷道贯通后的整修工作量。通过实际施测，发现在制定方案时未及的一些问题，遇到一些新情况，进一步完善和充实顶定的方案。
4 巷道貫通测量方案与数据误差分析
目前，我国矿山测量方法呈现多元化发展，主要有以下几种：一是利用全球定位系统（GPS）进行矿山井下测量。在测量过程中利用GPS的工作面原理简化作业流程，能够加大程度降低井下工程人员的劳动强度，省时省力，从而有效提高了工作效率，同时极大程度的提高了测量精度。二是采用定量分析测量法，逐一测量施工单位中各个井，也称为“单井定向测量法”。三是陀螺附和导线测量法，通过控制陀螺运动方向与导线长度，来提高巷道贯通过程中测量数据的精度。
工程技术人员应不断学习贯通测量方面的新方法、新技术，与时俱进。近几年中，我国测量贯通工作取得了长足的进步，从原理分析到过程控制施工简单明了，可以运用数学上的直角坐标系进行分析。即：井下巷道贯通作为直角坐标系的纵坐标，以字母Y表示；选取水平方向与井下巷道贯通互相垂直的方向作为横坐标，用字母X 表示，与此同时在X 横坐标之上选取一点标志为M，M 处作为井下巷道贯通测量数据预想之中会达到的误差值。结合井下巷道贯通测量工作原理可以对影响测量数据产生误差的主要原因，即导致出现M 值的原因进行分析，总结为：（1）受地面控制因素的影响，施工人员在进行地面测量工作时，因地表的不可回避因素导致测量数据与理想之中的数据存在一定的差异，进而导致误差的出现。（2）井下巷道贯通测量工作实施中若采用陀螺附和导线测量法进行作业，过程中因受导线长度的影响而导致测量数据出现误差。（3）对井下巷道贯通测量采用竖井投点并定向的测量方案，因需控制投点与定向这两个影响因素，我国矿上企业管理层目前仍未商讨出切实可行的办法用于杜绝测量工作中极易出现误差的因素，因此，井下巷道贯通测量工作因竖井与投点与定向误差而导致引发测量数据出现差异的机率较高。
在巷道贯通测量中，地面控制测量误差是最主要的项目，通常采用全球卫星定位系统对地面控制测量进行作业，根据全球卫星定位系统的运作原理能使井下巷道贯通测量符合大型巷道贯通测量精准度的相关要求，进而降低数据误差机率。全球卫星定位系统特点能使地面靠近井点处的贯通测量数据与预想之中的数据存在较小的误差，从而为降低井下巷道贯通测量数据的误差带来了可能。在全球卫星定位系统的影响下，全面、及时的对尚未测量的井下巷道贯通的情况进行监控，为检测人员对还未测量的各个矿井进行勘察地质提供数据，有利于检测人正确做出判断，为测量人员作业带来依据。在测量工作实施中，测量人员利用科学技术规范的进行作业，大大提高了测量数据的精准度，间接地降低了矿山突发事故的发生机率，为减少人力、财力、物力的损失提供了保障。
无论是对于建筑施工、铁路施工、道路施工，还是本文讲述的矿山施工，工程的首要运作前提应是尽可能的降低项目中的误差，不容忽视数据的精准度，回顾因数据误差导致工程停工、返工的诸多施工事件，我国越来越重视对数据的测量，所谓“细节决定一切”，往往是一个小数点就能决定工程的成败。类比于会计人员的工作，对数据的敏感度极高，核算中绝不能出现纰漏，因小数点或其他人为因素导致数据误差往往是决定企业命脉的重要因素。因此，我国矿山企业在进行矿井巷道贯通测量时，应重视误差预期可能造成的负面影响，不断提高测量技术，为获取高效作业成果奠定基础。
5 结束语
综上所述，基于我国目前处于发展阶段，我国矿上企业井下巷道贯通测量工作在实施中仍需不断优化测量方法，为尽可能降低数据误差提供有力保障。随着国际间的交流日新月异，我国在向国外学习先进测量技术的同时审视矿山测量作业中存在的问题，吸取西方国家的测量理念，效仿先进的测量技术，为我国矿山井下巷道贯通测量工作提高质量提供保障，进而推动矿山工程的发展。
参考文献：
[1]刘际宏.煤与瓦斯突出危险掘进工作面巷道贯通实践[J].中州煤炭，2008（4）：93，149.
[2]牛福宽.万米回采巷道贯通实践[J].科技展望，2015（36）：37.
[3]张团部.高瓦斯区域巷道安全贯通实践[J].中州煤炭，2010（3）：99-101.
[4]方建峰.大型巷道贯通测量方案优化与实践[J].水利采煤与管道运输，2013（3）：70-72.
[5]王志玉.复杂区域巷道贯通和瓦斯排放综合技术实践[J].华北科技学院学报，2011（2）：12-14.
[6]董拥梅.巷道贯通优化法的应用实例[J].山西建筑，2010，10（07）：152-153.
所谓巷道贯通是指在井下两个或者多个相同或者相反的掘进工作面分段进行掘进，并按照设计相关要求进行对接。目前国内外比较普遍的技术是巷道贯通技术。但是在巷道贯通中是否能够实现预期目标及测量精度是否精准，对矿山工程的安全运行与矿山经济效益都会有较大的影响，因此，我们应该不断地对贯通的技术方案及方法进行探索，以便保证井下贯通工作能够顺利开展，达到预期目标。
2 矿井贯通测量基本方法
井巷贯通一般分为一井内巷道贯通，两井之间的巷道贯通和立井贯通。
一井内巷道贯通：凡是由井下一条起算边开始，能够布设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯道。
两井间的巷道贯通：两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道即两端布设井下导线的贯通。为保证两井之间巷道的正确贯通，两井的测量数据必须统一，即采用同一坐标系统。所以，这类贯通的特点是两井都要进行联系测量，并在两井之间进行地面测量和井下测量，因而积累的误差一般较大，必须采用更精确的测量方法和更严格的检查措施。
立井贯通：一般有从地面及井下相向开凿的立井贯通和立井向深部延深时的贯通。
巷道贯通测量几何要素。贯通都需求算出贯通巷道中心线的坐标方位角、腰线的倾角（坡度）和贯通距离等，即：贯通测量几何要素，标定巷道中腰线所需的数据，求解方。
3 贯通测量的技术要求
研究原始资料的可靠性，数据应准确无误。使用地面控制网资料时，一定对原网精度、控制网点位受到采动影响情况了解清楚，进行检查测量。对于工程设计的资料，尤其是巷道的方位、坐标、距离、高程、坡度等，要认真检核，对井底车场进行设计导线的闭合计算。
测量要有可靠的独立检核，要进行复测复算，防止出现误差。重要的贯通工程在进行复测时，应尽可能换人观测和计算，换用测量仪器和工具，复测合格后方可施工。
精度要求高的贯通，提高测量精度要有相应措施。如对井下边长较短的测站，要设法提高仪器和规标的对中精度，可采取防风、光学对中等措施。斜巷中测角要注意仪器整平的精度，经纬仪竖轴的倾斜改正。
对施测成果要及时进行精度分析，并与原误差预计的精度要求进行对比，不能低于原精度要求。
贯通巷道掘进过程中，要进行测量和填图。根据测量成果调整巷道掘进的方向和坡度。如采用全断面一次成巷施工，在贯通前的一段巷道内可采用临时支护。铺设临时简易轨道，以减少巷道贯通后的整修工作量。通过实际施测，发现在制定方案时未及的一些问题，遇到一些新情况，进一步完善和充实顶定的方案。
4 巷道貫通测量方案与数据误差分析
目前，我国矿山测量方法呈现多元化发展，主要有以下几种：一是利用全球定位系统（GPS）进行矿山井下测量。在测量过程中利用GPS的工作面原理简化作业流程，能够加大程度降低井下工程人员的劳动强度，省时省力，从而有效提高了工作效率，同时极大程度的提高了测量精度。二是采用定量分析测量法，逐一测量施工单位中各个井，也称为“单井定向测量法”。三是陀螺附和导线测量法，通过控制陀螺运动方向与导线长度，来提高巷道贯通过程中测量数据的精度。
工程技术人员应不断学习贯通测量方面的新方法、新技术，与时俱进。近几年中，我国测量贯通工作取得了长足的进步，从原理分析到过程控制施工简单明了，可以运用数学上的直角坐标系进行分析。即：井下巷道贯通作为直角坐标系的纵坐标，以字母Y表示；选取水平方向与井下巷道贯通互相垂直的方向作为横坐标，用字母X 表示，与此同时在X 横坐标之上选取一点标志为M，M 处作为井下巷道贯通测量数据预想之中会达到的误差值。结合井下巷道贯通测量工作原理可以对影响测量数据产生误差的主要原因，即导致出现M 值的原因进行分析，总结为：（1）受地面控制因素的影响，施工人员在进行地面测量工作时，因地表的不可回避因素导致测量数据与理想之中的数据存在一定的差异，进而导致误差的出现。（2）井下巷道贯通测量工作实施中若采用陀螺附和导线测量法进行作业，过程中因受导线长度的影响而导致测量数据出现误差。（3）对井下巷道贯通测量采用竖井投点并定向的测量方案，因需控制投点与定向这两个影响因素，我国矿上企业管理层目前仍未商讨出切实可行的办法用于杜绝测量工作中极易出现误差的因素，因此，井下巷道贯通测量工作因竖井与投点与定向误差而导致引发测量数据出现差异的机率较高。
在巷道贯通测量中，地面控制测量误差是最主要的项目，通常采用全球卫星定位系统对地面控制测量进行作业，根据全球卫星定位系统的运作原理能使井下巷道贯通测量符合大型巷道贯通测量精准度的相关要求，进而降低数据误差机率。全球卫星定位系统特点能使地面靠近井点处的贯通测量数据与预想之中的数据存在较小的误差，从而为降低井下巷道贯通测量数据的误差带来了可能。在全球卫星定位系统的影响下，全面、及时的对尚未测量的井下巷道贯通的情况进行监控，为检测人员对还未测量的各个矿井进行勘察地质提供数据，有利于检测人正确做出判断，为测量人员作业带来依据。在测量工作实施中，测量人员利用科学技术规范的进行作业，大大提高了测量数据的精准度，间接地降低了矿山突发事故的发生机率，为减少人力、财力、物力的损失提供了保障。
无论是对于建筑施工、铁路施工、道路施工，还是本文讲述的矿山施工，工程的首要运作前提应是尽可能的降低项目中的误差，不容忽视数据的精准度，回顾因数据误差导致工程停工、返工的诸多施工事件，我国越来越重视对数据的测量，所谓“细节决定一切”，往往是一个小数点就能决定工程的成败。类比于会计人员的工作，对数据的敏感度极高，核算中绝不能出现纰漏，因小数点或其他人为因素导致数据误差往往是决定企业命脉的重要因素。因此，我国矿山企业在进行矿井巷道贯通测量时，应重视误差预期可能造成的负面影响，不断提高测量技术，为获取高效作业成果奠定基础。
5 结束语
综上所述，基于我国目前处于发展阶段，我国矿上企业井下巷道贯通测量工作在实施中仍需不断优化测量方法，为尽可能降低数据误差提供有力保障。随着国际间的交流日新月异，我国在向国外学习先进测量技术的同时审视矿山测量作业中存在的问题，吸取西方国家的测量理念，效仿先进的测量技术，为我国矿山井下巷道贯通测量工作提高质量提供保障，进而推动矿山工程的发展。
参考文献：
[1]刘际宏.煤与瓦斯突出危险掘进工作面巷道贯通实践[J].中州煤炭，2008（4）：93，149.
[2]牛福宽.万米回采巷道贯通实践[J].科技展望，2015（36）：37.
[3]张团部.高瓦斯区域巷道安全贯通实践[J].中州煤炭，2010（3）：99-101.
[4]方建峰.大型巷道贯通测量方案优化与实践[J].水利采煤与管道运输，2013（3）：70-72.
[5]王志玉.复杂区域巷道贯通和瓦斯排放综合技术实践[J].华北科技学院学报，2011（2）：12-14.
[6]董拥梅.巷道贯通优化法的应用实例[J].山西建筑，2010，10（07）：152-153.
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