浅谈巷道贯通测量技术

王洪敏

摘 要：矿井贯通测量是矿山测量的重要内容，测量人员必须具备高度责任心以及较强测绘专业技能。本文以西安矿巷道的贯通测量为例，设计了贯通测量的方案，并对方案进行了比选，确定了最优方案。本文的探讨对于矿井贯通测量实践具有一定的参考意义！

关键词：矿山测量;贯通测量;矿井贯通

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.078

1 贯通测量概述

所谓的巷道贯通就是指在井巷掘进中，按照设计要求由井巷掘进的一个方向与指定地点的另一个井巷相遇连通，简称贯通。为各条巷道贯通工程所进行的参数测量称为贯通测量。生产矿井发展过程中，巷道延伸、巷道贯通是不可缺少的一部分，同时贯通测量也成为矿井建设的一个重要环节。巷道贯通质量的好坏取决于测量技术参数的偏差。

贯通测量分为井下和地表两个环节。贯通测量是为本矿的安全提供相对应的数据，供地面管理人员进行安全生产决策，如果因为测量数据出现误差或不准，将导致井下巷道不能正常贯通，给矿井带来巨大损失，本矿设计巷道长度为986米，根据本矿的生产实际需要，西安煤业公司决定采取对头掘送，以减少巷道的掘送时间，实现采区正常接续。本条巷道按实际设计要求，本条巷道中线允许偏差为±0.2m，腰线允许偏差±0.1米，平面导线长度为4公里。

为了巷道的精确贯通，实现零误差，经过多方位论证将采用以下巷道贯通测量方法。

2 巷道贯通测量

2.1 平面控制测量

巷道贯通测量有很多测量方法，经过过方位的论证及技术参数的要求，结合本矿现场实际，本条巷道将采用GPS测量方法。GPS测量方法分地面和井下两部分，地面GPS测量时，应满足一定的精度要求，要遵循国家相关的法律法规相应的规范制度， GPS进行作业的时候，必须满足同一时刻的GPS各个网点成环形闭合圈，同时与GPS的已知点进行同时测量，满足后续数据处理时的外部审核。

采用GPS近井网点的布设及解算

2.1.1 GPS应用原理

GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三个以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间位置坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置坐标，如下图所示，设在时刻t测站点P用接收机同时测得P点到3颗卫星S1，S2，S3的距离分别为ρ1，ρ2，ρ3，通过导航电文解译出该时刻3颗卫星的3维坐标为 （ Xi，Yi，Zi），i=1，2，3，即可分别求出P点3维坐标（X， Y， Z），即：

2.1.2 近井网的布设

由于本矿是新改扩建矿井，地面矿区控制网未形成，为了确保主副斜井的精确贯通，需要在该矿区地面设立地面近井控制网.且所建地面近井网必须满足井下巷道贯通技术的需要，由于井筒是矿山的主要运输路线，要求参数精度必须高于其它巷道贯通参数。一般来说，大多数巷道贯通并不在井筒位置贯通，而是在到位点贯通，根据具体情况，为了缩短工期，提高工作效率，西安煤业公司决定采用对头相向掘送，在井筒中形成井筒贯通。为了将误差降到最低值，否定了地表常规测量方案，选定了GPS建网方案。

2.1.3 GPS解算

即GPS相对静态定位是用2台以上的接收机分别安设在2条以上基线的端点，同步观测出相同GPS卫星，以便确定出基线向量数值。在一个端点向量已知的情况下，可用基线向量推算出其它待定点的坐标向量。

2.2 矿井联系测量

矿井高程联系测量又称导入标高，其目的是建立井上，井下统一高程系统。采用长钢丝法导入高程，在定向投点工作结束后，钢丝上、下作好标识，提升至地面，用光电测距仪、钢尺丈量出两标识点之间的距离。导入高程要独立进行两次，互差不得超过井深的。（见图1）

井下高程测量，井下平巷中用北京水准仪进行往返观测，往返观测高程差较差，按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mm（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用经纬仪三角高程测量施测，每条导线两端高差的互差不大于10mm+0.3mm×L（L为导线的水平边长，以km为单位），每段三角高程导线的高差互差不应大于±100mm（L为导线长度，以km为单位）。

3 结论和建议

巷道贯通质量的好坏，取决于方案的选择，实际施测工作更重要。一是在贯通工程开始施测前，首先要有足够的测量技术人员，二是抓好体系建设的具体贯彻落实情况。此外，还应采取以下措施：

（1）尽量减少测量过程中出现的误差，提高精确度;

（2）选择精确仪器，提高精确度;

（3）斜巷测角时，提高仪器的精确度，每次测量时都要重新整平;

（4）井下巷道测量时，经常出现淋水，从而导致标识不清晰，建议选择合理位置和防治水的管理。

言而总之，巷道贯通的测量要严抓每个工作步骤，真正实现零误差，给矿井带来巨大的经济效益。endprint