煤礦井下測量問題的探討
行業動態
作者：和寧
[摘要]：煤礦測量是開發礦山過程中不可缺少的一項重要基礎技術工作，在設計、建設、生產各個階段直到礦井報廢，都要進行礦山測量工作。煤礦測量包括井下導線測量、井下平麵控製測量、井下高程測量、礦井聯係測量、井下貫通測量等。經過多年從事煤礦測量工作，在實踐中不斷積累工作經驗，熟知煤礦井下測量工作。結合實際工作，總結了井下測量工作中高程測量的方法和貫通測量的重要性。
[關鍵詞]：煤礦 井下測量 高程測量 貫通測量
煤礦測量是開發礦山過程中不可缺少的一項重要基礎技術工作，在設計、建設、生產各個階段直到礦井報廢，都要進行礦山測量工作。煤礦測量包括井下導線測量、井下平麵控製測量、井下高程測量、礦井聯係測量、井下貫通測量等。 其中，最常見的測量是井下高程測量和井下貫通測量。
一、井下高程測量的方法
傳統的測量方法是水準測量、三角高程測量。兩種方法雖然各有特色，但都存在著不足。水準測量是一種直接測高法，測定高差的精度是較高的，但水準測量受地形起伏的限製、外業工作量大、施測速度較慢。三角高程測量是一種間接測高法，它不受地形起伏的限製，且施測速度較快。在大比例地形圖測繪、線型工程、管網工程等工程測量中廣泛應用。但精度較低，且每次測量都得量取儀器高、棱鏡高，麻煩而且增加了誤差來源。在實際的煤礦測量工作中使用跟蹤杆配合全站儀測量高程的方法越來越普及，使用傳統的三角高程測量方法已經顯示出了他的局限性。
經過多年在煤礦工作中長期摸索總結出一種新的方法進行三角高程測量。這種方法既結合了水準測量的任一置站的特點，又減少了三角高程的誤差來源，同時每次測量時還不必量取儀器高、棱鏡高。使三角高程測量精度進一步提高，施測速度更快。
三角高程測量的傳統方法：設A、B為地麵上高度不同的兩點。已知A點高程HA，隻要知道A點對B點的高差HAB即可由HB=HA+HAB得到B點的高程HB。D為A、B兩點間的水平距離，а為在A點觀測B點時的垂直角，i為測站點的儀器高，t為棱鏡高，HA為A點高程，HB為B點高程。V為全站儀望遠鏡和棱鏡之間的高差V=Dtanа。首先我們假設A、B兩點相距不太遠，可以將水準麵看成水準麵，也不考慮大氣折光的影響。為了確定高差HAB，可在A點架設全站儀，在B點豎立跟蹤杆，觀測垂直角а，並直接量取儀器高i和棱鏡高t，即可求出A、B點之間的高差，HAB=Dtanа+i-t。
二、井下貫通測量的重要性
采用兩個或多個相向或同向的掘進工作麵分段掘進巷道，使其按照設計要求在預定地點彼此結合，叫做巷道貫通。在煤礦井下采用貫通的方法掘進巷道，是很普遍的，貫通能否實現及精度的高低，都將影響礦井安全和生產效益，巷道貫通成功與否，是全麵檢驗各項測量工作好壞的一個標誌。采用貫通方式多頭掘進，可以加快施工進度，改善通風狀況與勞動條件，有利於礦井開采與掘進的平衡接續。它是加快礦井建設的重要技術措施，所以在礦井建設與采礦生產過程中、鐵路、公路、水利、國防等建設中得到普遍應用。而且在鐵路、公路、水利、國防等建設工程中，也常被采用。
井巷貫通可能出現下述三種情況：（1）兩個工作麵相向掘進，叫做相向貫通；（2）兩個工作麵同向掘進，叫做同向貫通或追隨貫通；（3）從巷道的一端向另一端的指定地點掘進，叫做單向貫通。井巷貫通時，礦山測量人員的任務就是要保證各掘進工作麵均沿著設計位置與方向掘進，使貫通後接合處的偏差不超過規定限度，對采礦生產不造成嚴重影響。顯然，貫通測量是一項非常重要的測量工作，測量人員所負的責任是十分重大的。如果因為貫通測量過程中發生錯誤而未能貫通，或貫通後接合處的偏差超限，都將影響工程質量，甚至造成井巷報廢、人員傷亡等嚴重後果，在經濟上和時間上給國家造成很大損失，也使測量人員的信譽一落千丈。因此，要求測量人員必須一絲不苟，嚴肅認真地對待貫通測量工作基本方法為測出待貫通巷道兩端導線點的平麵坐標和高程，通過計算求得巷道中線的坐標方位角和巷道腰線的坡度，此坐標方位角和坡度與原設計相符，差值在容許範圍內，同時計算出巷道兩端點處的指向角，利用上述數據在巷道兩端分別標定出巷道中線和腰線，指示巷道按照設計的同一坡度分頭掘進，直到貫通相遇點處相互正確接通。