煤矿测量中贯通工程测量的实践

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[摘 要]煤矿工程巷道贯通测量在我国矿山工程中占据重要地位,其以确保矿山施工过程中井下巷道能够与各处相连接点进行贯通为主要工作任务.本文通过对山西某煤矿工作面的工程特点介绍,分析了影响测量精度的各种因素,有针对性地提出了解决方案,通过对新设备和新技术的应用,减少了贯通误差,提高了导线测量的精度,确保了工作面的顺利贯通.

[关 键 词 ]煤矿工程测量；贯通工程测量；误差

中图分类号：TD175.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0149-01

引言

贯通测量是煤矿工程测量工作中的一项非常重要工作,贯通工程质量的好坏,直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益,为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量,经常会出现巷道贯通测量,所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作.山西某煤矿区,为解决矿石运输、用水、通风等问题,公司在矿井中多处进行贯穿,下文将针对该矿井的贯通工程测量技术进行分析.

1.工程概况

山西某煤矿区,煤田面积13.27平方公里,批准开采2#、4#、6#、9#、10#煤层,现采9#、10#煤层,保有地质储量4600万吨,可采储量2490万吨.其工作层面就在某矿区,回采巷道沿煤层掘进.受巷道距离较长、施工时间长和高地压等不利条件的影响,如何保证工作面高精度贯通,是对该测量工作的一次考验.

2.贯通测量的管理

2.1 图纸的闭合验算

从生产技术科接到图纸后首先进行闭合计算,有两位以上技术人员分别进行,确认无误后方可使用.

2.2 进行贯通误差预计

利用计算机技术,根据设计图纸和工程进度预计贯通位置,依据仪器设备的精度和测量方法选取误差参数,使用龙软系统计算测量误差.若满足限差要求则进行下一步,否则重新确定测量方法直至满足限差要求.

2.3 贯通测量的实施

首先,选取起始点并检查其精度.测量控制点是测量工作的基础,也是最终实现高精度贯通的基础.由于该矿区属于深井,在这种条件下起始点的选取显得尤为重要.一般采用在系统巷道内布置三个边长为100m左右的点并采用陀螺定向对其方位进行检测.其次,贯通测量的日常工作.设计回采巷道宽度4.8m、高3.0m,巷道沿煤层掘进.在运输顺槽内布设导线点,导线点一般布置在巷道中线位置.巷道均采用激光指向,激光指向仪前三个测量点间的距离原则上不能小于20m以保证巷道指向精度.每隔300～500m对巷道进行一次控制测量,检查导线点有无损坏或位移的情况.每次测量完成后必须有两个人独立计算并对照结果,及时将测点展绘到采掘工程平面图上与设计比较并对巷道进行必要的调整.巷道高程控制采用三角高程测量方法与导线测量同步进行.此外,贯通前的联测.在联测过程中为尽可能少的占用生产时间,一般采用四架法导线测量方式,不仅速度快而且在测量过程中实行强制对中,大大减小了对中误差提高了测量精度,进而提高了导线的精度为高精度贯通提供了保障.

3.现代测量方法的应用

3.1 计算机的应用

贯通测量资料全部采用计算机处理,速度快而且还避免了人为的计算错误.与传统的误差预计相比该系统预计快,只需要输入点的坐标和贯通点的坐标即可.如改变贯通位置只要修改贯通点的坐标即可瞬间完成预计.

3.2 激光指向仪的使用

在平时的测量工作中,应用激光指向仪代替传统的挂线方法,只需要三组线大大节约了生产时间.激光指向仪安装和拆卸比较方便,区队技术员即可完成.

3.3 全站仪的应用

智能化全站仪集光、电、机、磁于一体,将测距与测角合二为一的先进性的测绘仪器.国外的很多全站仪器都是通过存储卡或其内部存储器及电子手簿进行数据记录,而且具备双向传输功能,可以接收到外部计算机指令且可直接由计算机完成数据输入工作,再通过外部的计算进行数据的传输.全站仪同时拥有经纬仪与测距仪的优势,通过数字方式表现测绘结果,而且操作便捷稳定性好并可以将数据信息通过电子手簿向计算机传输,广泛应用于煤矿测绘工作.主要应用在地形、地面的控制、工程、井下测量及联系测量工作等.而在矿山测绘工作被应用最广泛,将全站仪与计算机技术进行有机结合,实现了煤矿内三维数据系统的建立,数据可以通过自动化采集、传输及处理操作,取代了以往手动记录繁琐而复杂重复性工作,而且全站仪还参与煤矿区地标监测、矿区土地复垦工程及矿区内施工等多方面工作.

3.4 遥感技术在煤矿测绘过程当中的应用

遥感技术在煤矿测量的过程当中的应用主要是因为其可以实现大规模的同步观测,具备着相当高的经济效益和时效性.遥感技术在煤矿设备当中的许多应用适合GPS技术相重合的,二者在煤矿的测绘上各有利弊,只能通过矿区的实际情况来进行两种技术的选择.第一,遥感技术可以通过卫星对于矿山周边地区的环境进行大范围的监测,如出现突发的状况,可以在第一时间进行通知.第二,遥感技术煤矿开采过程当中对于周边环境的危害的范围和影响的具体程度进行一定的监测,使煤矿在开采的过程当中达到对于周围环境危害最小,成就环境友好型开采的目的.第三,遥感技术可以有效对所开采的矿山场地的地表沉降程度进行一定的观测,对于有效的保护当地的地理环境具备着不可忽视的作用.最后,遥感技术还可以和地理信息系统（GIS）技术互为补充,从而有效的监测出矿区周围的土地利用的程度,为整个矿区的煤矿的合理的有计划的开采以及周边地区的土地资源的有效利用,提供了一个行之有效的保障方法.

4.其它测绘技术在现代化煤矿中应用

4.1 地理信息系统在煤矿测量中的应用

地理信息系统指的是空间信息存储、编辑、处理、评价、分析、显示和模拟等相结合的技术,并能以地图、图形或数据的形式来表示处理的结果,具有实时数据动态修改和图形编辑的功能.其中地理信息系统技术在现代化煤矿中主要应用于测量领域.主要体现在以下几点：现代化煤矿中各种图形的绘制、现代化煤矿中各种数据管理、查询和分析、与煤矿调度系统相结合,对井下生产实时监控.

4.2 三维激光扫描技术

三维处理激光扫描类技术是通过三维处理的激光扫描仪器采集数据,然后将采集来的数据在和全球标准坐标进行融合,可以通过多类格式传输出,还可以利用相关软件同V.C++结合,将数据转化为源代码.与传统的测绘方式相比较,此技术具有以下优势：可以实时性获取三维信息；空间的精准度高；获取数据详细且可观察到图片格式的数据特性；捕获数据效率高且精准度高,提高了数据采集与分析的效率；操作更加简便,费用投资更少,应用更广泛.三维处理激光扫描类技术在煤矿测绘中主要应用如下：a通过对地质的剖面测量来获取较精准的地质剖面类数据；b对井筒安装及其断面部位的测量；c对露天矿区资源储存量的精准测算使其的管理更便利；d对地表的变化状态进行监测.

5.结论

在山西某煤矿区工作面的贯通工作中,综合运用了各种现代测量手段,采取了很多提高精度的措施保证了贯通的精度和贯通工程的质量,同时也为类似的贯通提供了参考.为充分满足我国经济建设以及社会进步的全面需求,我们应进一步推进煤矿工程测量应用技术、手段方式的良好更新发展.