礦山測量中貫通工程測量淺議

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在開采礦山的工作中，貫通測量是一項非常重要的工作，貫通測量是否精準直接影響著整個礦山開采工程的經濟效益、建設進展等。一旦因為貫通測量發生差錯，導致巷道或者立井無法實現貫通，或者因為接合處的偏差值超過了預定限值，將會嚴重影響施工進展，甚至會導致井巷報廢等嚴重后果。因此為了最大程度上增加礦山開采的經濟效益，減少相關建設花費的時間和資金，需要提高相關的貫通測量的精度。本文探討相關的影響測繪精度的因素，同時分析了提高礦山貫通測量精準度的有效措施。

一、何謂貫通測量及相關原則

(一)貫通測量

貫通測量工程指的是礦山巷道在施工前和貫通后相關巷道數據測量工作。貫通測量工作是為了獲取井巷貫通導線最終點的實際坐標及高程，以獲得一條合理的中腰線。依據所獲中腰線，布置兩個或多個相向或同向工作面進行巷道掘進并在預定地點掘通。貫通測量包括平面貫通測量或者高程貫通測量。平面貫通法是指測定礦山井巷的橫向和縱向貫通的誤差，測量方法根據井巷內的情況而定，巷道在完成貫通后，應該從兩個相向測量的方向各自朝著貫通面上延伸一條中線，同時確定兩個臨時樁的位置，量兩臨時樁的間距，該距離是礦洞巷道橫向上的貫通誤差，兩臨時樁之間里程上的偏差是巷道在縱向上的貫通誤差。高程貫通測量是指測定礦山當地水準實際在豎直線上的水準貫通偏移誤差。

(二)相關原則

首先我們在進行貫通測量工作需要遵循一下兩個密切聯系相關的原則:第一個就是我們需要在研究制定貫通測量的設計方案以及相關的工程措施時保證貫通所必須具備的精度，過高或者太低的準確性都不正確;第二個對于所需要進行的測量與計算操作，我們應該客觀、可靠地進行安全檢查，杜絕在任何情況下發生的差錯。

二、貫通測量的實施以及注意事項

(一)貫通測量的實施

貫通測量工作的實施是有一定的實施順序的，首先，在測量開始之前，需要選取合適的地方作為測量的開始點，同時對開始點位置上的精確程度進行檢核。開始點的確立對于測量工程十分重要。通常是根據方案在系統巷道內合適位置選擇一個原有導線測量點作為貫通測量的同一起始點，并采用同一起始方向分別往兩端掘進工作面敷設經緯儀導線。礦山建設是動態的，因此必須隨著巷道的掘進延伸及時延伸施測導線，同時依據實測坐標及高程反求巷道的方位和坡度，然后及時調整施工巷道的中腰線以保證掘進巷道按設計方向和坡度施工。

(二)測量過程中的注意事項

貫通測量的工作十分重要，不僅需要保證巷道能夠精準的實現接合，同時還需要盡可能地減少財力人力上的浪費，或者工期上的延誤，因此在測量中需要做到以下幾點，保證測量過程中的精準度。(1)保證原始資料的真實性、可靠性、時效性，從而確保計算數據準確無誤。(2)各項測量工作都需要多位技術人員多次的核算，防止在計算上出現誤差。(3)采取提高精度的相應措施，適當增加測回數或獨立觀測次數。(4)貫通測量普遍是在巷道內部進行，存在一定的危險性，因此需要注意對人身和儀器的防護，保障安全。(5)在施工的過程中，及時更新相關的測量數據，將施工圖紙補充完成，保障施工的進度和施工的準確性。(6)當貫通巷道只剩下15～20m時，測量技術人員應及時向相關部門提供報告，同時提醒相關的施工人員注意安全，制定相應的安全措施。(7)如果使用了新型測量儀器，在使用中更要認真仔細、嚴格遵守操作規程和技術要求，確保在新儀器的使用中不出問題，使之得到順利推廣和應用。

三、何為貫通測量誤差預計以及相關公式缺陷

(一)貫通測量誤差預計的相關概念

誤差預計一般情況下指的是，根據之前制訂的方案與現實情況相結合得到的測量方法，之后采用最小二乘準則和誤差傳播率進行相關的計算得到的一種對貫通精度的表示方式。是預計貫通實際出現偏差的最大可能限度，一旦實際偏出限度超過該數值，該井巷可能無法實現貫通甚至存在巷道報廢的可能性。計算相關的貫通測量誤差預計目的是為了進一步將測量方案進行合理的更改，同時根據更改的方案選擇更為貼切的測量方法與之配合。盡可能地做到滿足正常的生產要求下，測量地精度無須較高徒增相關工作量，浪費相關人力財力。

(二)貫通測量誤差預計公式

當前，常用的導線在貫通面水平方向上(橫向X’方向)的誤差預計公式為:Mx預=2MxMx=±［(M/ρ)^2Ry^2+(m/l)^2dx^2］^(1/2)算式當中的M為導線在測角當中存在的誤差值，其單位為秒(s);Ry^2為各個導線到貫通面之間的垂直方向的距離的平方和;ρ取固定值206265’’;m/l為導線邊相對中的誤差;dx^2為各個導線邊在貫通面上的相對的投影的長度的平方總和。

(三)貫通測量誤差預計公式存在問題

該公式雖然是目前應用范圍最為廣泛的公式，但是其還存在一些問題:例如在貫通測量的相關技術圖紙上獲取Ry^2和dx^2不方便，容易出現計算上的誤差，同時還受到作圖和測量上的誤差影響實際的計算效果;同時還不利于使用計算機選取最佳的貫通點。不利于計算機根據公式計算合理的貫通測量誤差預計數值。通常遇見該種問題，普遍是將該公式作為基礎，根據實際的地理信息，制定與地理信息相配合的公式，能夠起到簡化的效果，同時便于選擇合適的貫通點。制定與實際相關的計算公式可以有效地簡化Ry^2和dx^2在貫通測量相關技術圖紙上的獲取，從而有效地減少計算上出現的誤差，提高了計算精確度。從而根據更加準確貫通測量誤差預計優化測量方案，提高工程的效率，減少人力財力上的使用。

四、測量精度的改善措施

(一)時刻遵守礦山測量規程規定

為了相關礦山巷道的貫通測量工作的順利進行，需要對井下的巷道進行實地的數據測量。在相關的測量過程中，高程部分的測量最為重要。一般情況下，井下的相對施工環境較差，光照不足，通常會將測量點設置在巷道頂板上，這會導致數值顛倒。因此在井下測量完成后，獲得的相關數值需要以其負值代入誤差預計公式中。

(二)在測量貫通過程中廣泛應用陀螺經緯儀的陀螺定向技術

陀螺經緯儀是用于礦山工程測量的另一類主要的方位測量儀器。礦山巷道立井貫通測量的過程中，陀螺經緯儀的陀螺定向技術能夠保證測量精度不會隨著立井的深度變化而產生變化，還能有效地避免溫度上的大幅度變化帶來的誤差，有效保證貫通測量工作中的精準度。

(三)在測量過程中應用地理信息技術

地理信息系統是一種將實際的地理位置上的信息轉換為數字化虛擬的技術，其包含了模擬、顯示、評價、分析、處理、編輯以及空間信息存儲等多項技術。還可以在系統上依據相關的數據，實時修改模擬得到的地理圖像。應用該系統，能有效地提高測量的精準度，減小相應的誤差。地理信息系統能夠將各項人員調度系統結合，時刻對礦井的貫通工程進行監測，快速地分析工程中的各項數據，及時地分類管理相關的數據。

(四)計算機的廣泛應用

利用計算機將全部的測量數據進行相關的整合分析處理，能夠有效地避免人為失誤導致的計算誤差的出現，能夠更快地實現數據的處理工作。在處理數據的過程中僅僅需要輸入貫通點和輸入點的位置坐標，就能夠得到準確的預計誤差。同時能夠時刻更改相應的點的位置坐標，得到新的誤差預計。解放了人力，同時保障了數據的準確性。同時將數據備份保存在計算機中，有效地防止了數據的遺失情況，保障了貫通測量在數據上的真實可靠。

(五)使用現代化測繪儀器

通過逐步采用數字化測量儀器、測量軟件，利用“3S”“VR”等技術，使礦山測量工作向自動化、數字化、安全型方向邁進。新儀器、新技術的采用，將使礦井各類測量工作的時間、人力占用變少，測量技術人員要騰出更多時間和精力從事數字化礦井建設工作，不斷拓寬礦山測量技術的服務范圍，強化服務功能，為建設現代化先進礦井更好地服務。在考慮選擇貫通測量線路時，應盡量使井上、下線路以工程期望貫通位置為中心沿y軸方向對稱布置(當GPS測設的兩近井點互相通視時，貫通點水平重要方向預計誤差與地面平面控制測量無關，此時應考慮井下線路對稱布置)。此方法可使測角誤差的影響明顯減小，實際上等于有效提高了測量結果的精度。

五、結語

在現代化礦山貫通測量工作中，應該使用目前世界上最先進的技術手段，例如使用陀螺定向技術、地理信息系統技術、電子計算機的應用等。使用這些技術手段能夠有效地減小相應的測量誤差，從而有效地提高測量精準度。利用這些技術手段得到的相關數據，及時地傳輸到相關的數據共享系統中，為同行提供相應的數據例子的支持。可以加速國家對礦山開采工程的進一步開展，加速國家的建設發展，提高社會的經濟產出。同時大規模地使用現代化測量設備，為國家培養了大批有經驗的技術人員，不僅加速了國家礦產行業的快速發展，還促進了國家基建領域的發展。

參考文獻:

［1］李力新．礦山測量中貫通工程測量探討［J］．世界有色金屬，2017(03):174-175．

［2］何沛鋒．新技術在西部礦山貫通測量中的應用研究［D］．西安科技大學，2006．

作者:王紅元 單位:福建省煤電股份有限公司