探析新技術(shù)在煤礦巷道貫通測(cè)量中的應(yīng)用

劉師文 任 成 蔣 軍

（同煤集團(tuán) 四臺(tái)礦地測(cè)科，山西 大同 037000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們的生產(chǎn)生活更加的便利快捷，而在煤礦開采業(yè)中，一些新型技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得煤礦巷道測(cè)量更加的全面精確，例如GPS 技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)以及光電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，利用這些先進(jìn)的技術(shù)確保在給線前對(duì)上一組中線檢驗(yàn)角進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，對(duì)于不符合的要在后一站進(jìn)行再檢測(cè)，符合的可以再給中線，使得巷道頂板保持穩(wěn)定，確定巷道的永久點(diǎn)，提升測(cè)量工作的質(zhì)量和水平，為煤礦開采業(yè)增加更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 煤礦巷道貫通測(cè)量技術(shù)要求、經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

1.1 煤礦巷道貫通測(cè)量技術(shù)的要求

在煤礦巷道貫通測(cè)量工作中，需要測(cè)量的精確度得到全面的保證，掘進(jìn)巷道要沿著預(yù)先設(shè)計(jì)好的線路進(jìn)行掘進(jìn)，通過精確的把握，盡量減少巷道貫通測(cè)量的誤差，提升貫通測(cè)量的質(zhì)量和水平，建立健全煤礦巷道貫通測(cè)量工作的體系。具體的技術(shù)要求是：

（1）煤礦的巷道貫通技術(shù)的選擇要根據(jù)煤礦開采的實(shí)際情況，對(duì)煤礦開采的各個(gè)方面進(jìn)行深入的分析，確定最直接有效的方法進(jìn)行巷道貫通測(cè)量，盡量減少誤差，保證測(cè)量的精確性。

（2）通過具體的巷道貫通測(cè)量要求來確定測(cè)量的精確度，而不同的精確度要求所采用的測(cè)量方式方法也各有不同，不斷地進(jìn)行深入的分析和研究，從而更好地優(yōu)化整體測(cè)量體系，將每一道測(cè)量細(xì)節(jié)的方法都確定到位，有利于煤礦巷道貫通測(cè)工作的順利進(jìn)行。

（3）要選擇合適的測(cè)量?jī)x器，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，例如選擇全站儀新型技術(shù)，更好地進(jìn)行煤礦巷道貫通測(cè)量。

（4）要建立一支專業(yè)的測(cè)量隊(duì)伍，提升測(cè)量隊(duì)伍的技術(shù)水平，培養(yǎng)其更高的個(gè)人品質(zhì)和綜合素質(zhì)，不斷地進(jìn)行定時(shí)定點(diǎn)的測(cè)量培訓(xùn)，加強(qiáng)測(cè)量技術(shù)人員的實(shí)際操作技能和應(yīng)急應(yīng)變能力，最大限度的降低工作人員的工作失誤，保證測(cè)量的精確性和實(shí)用性。

（5）建立健全煤礦巷道貫通測(cè)量工作的監(jiān)督和管理體系，加強(qiáng)對(duì)煤礦巷道貫通測(cè)量工作的檢查力度，及時(shí)的上報(bào)檢查的漏洞，在第一時(shí)間排除安全隱患，確保煤礦開采的安全性和高效性。

1.2 煤礦巷道貫通測(cè)量中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法

在巷道貫通過程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)榫蜻M(jìn)巷道受頂板變形移動(dòng)而出現(xiàn)給線問題，同時(shí)中線的精確度不高也會(huì)影響到巷道的成型，如果不按規(guī)定對(duì)不合格的中線進(jìn)行退后檢查，就會(huì)使得現(xiàn)場(chǎng)的工作無法進(jìn)行下去，從而影響到施工的費(fèi)用和時(shí)間，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。具體的解決辦法如下：

（1）選擇合適的巷道貫通測(cè)量的方式方法，并確保測(cè)量的誤差控制在允許的范圍內(nèi)，保證測(cè)量的精確性和實(shí)用性。對(duì)于大型巷道或是重要的巷道要編制完善的巷道貫通測(cè)量的規(guī)程，預(yù)測(cè)和精確計(jì)算巷道貫通測(cè)量的誤差范圍，對(duì)于測(cè)量?jī)x器、測(cè)量方法、以及測(cè)量人員出現(xiàn)的測(cè)量誤差進(jìn)行有效的控制，不斷地提升測(cè)量?jī)x器的精度，運(yùn)用精密的測(cè)量?jī)x器來滿足測(cè)量要求，通過嚴(yán)格的前期預(yù)測(cè)工作，確定巷道貫通測(cè)量的具體方法。

（2）測(cè)量人員要對(duì)測(cè)量方法的實(shí)施情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的勘察，通過定期檢查和不定期抽查來確保測(cè)量方法的精確性和安全性，做到每一個(gè)測(cè)量的細(xì)節(jié)都要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，使其符合規(guī)程中所規(guī)定的精度，確定導(dǎo)致測(cè)量出現(xiàn)誤差的實(shí)際原因，對(duì)于測(cè)量的儀器進(jìn)行重新選擇和檢測(cè)。

（3）通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)來確定影響貫通巷道的各個(gè)因素，標(biāo)出貫通巷道的中線和腰線，監(jiān)督其現(xiàn)場(chǎng)施工。

（4）對(duì)于貫通后的巷道要進(jìn)行實(shí)際偏差的測(cè)量，并對(duì)各項(xiàng)的閉合差進(jìn)行計(jì)算，準(zhǔn)確地把握實(shí)際測(cè)量中的誤差，有效地指導(dǎo)管理工作，確保煤礦開采的安全。

（5）在煤礦的巷道貫通之后，不斷地對(duì)巷道貫通過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行詳細(xì)的總結(jié)歸納，不斷地優(yōu)化巷道貫通測(cè)量體系，采取合理有效的巷道貫通技術(shù)方法。

2 新技術(shù)在煤礦巷道貫通測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 利用全站儀進(jìn)行煤礦巷道貫通測(cè)量工作

全站儀技術(shù)的計(jì)算能力、程序功能不斷地得到提升，包括電子計(jì)算、測(cè)角、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存單元等，是個(gè)由多種因素組合而成的坐標(biāo)三維測(cè)量系統(tǒng)。在煤礦開采的過程中，全站儀扮演著很重要的角色，發(fā)揮著很大的作用，在煤礦開采的不同階段，全站儀的地位都很重要，例如設(shè)計(jì)規(guī)劃、工程建設(shè)以及設(shè)備運(yùn)行等階段，它們的測(cè)量要求也不盡相同。全站儀的應(yīng)用就相當(dāng)于經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀的作用，具有很高的便捷性、準(zhǔn)確性和全面性，在誤差分析和精度控制方面有很大的優(yōu)勢(shì)。

（1）誤差分析。全站儀的誤差分析包括軸系誤差、縱向誤差、讀盤誤差、測(cè)距誤差等分析。例如軸系誤差又分為橫向誤差和縱向誤差，橫向誤差是由于視準(zhǔn)軸沒有和橫軸正面相交而產(chǎn)生的誤差，影響到其水平測(cè)量。縱向誤差是由于垂直于盤零點(diǎn)部位所產(chǎn)生的誤差，影響到其豎直方向的測(cè)量。因此在測(cè)量的時(shí)候要盡量的避免俯仰觀測(cè)，同時(shí)更要注意縱向誤差。

（2）精度控制。對(duì)于測(cè)量精度的控制一般包括三個(gè)方面，即確定產(chǎn)生誤差的原因和種類，采用科學(xué)的測(cè)量方法，對(duì)人為誤差和誤差進(jìn)行區(qū)分。要對(duì)誤差的產(chǎn)生進(jìn)行原因和種類的分析，能夠更好地降低誤差的影響，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和精確度。在煤礦開采的過程中可以通過應(yīng)用三角高程測(cè)量的方法進(jìn)行貫通測(cè)量，可以有效地提升測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此要采取合理科學(xué)的測(cè)量方式。為了對(duì)施工測(cè)量過程中出現(xiàn)的誤差進(jìn)行準(zhǔn)確把握，盡可能的避免人為的誤差，所以要求測(cè)量人員按照相關(guān)的要求和規(guī)定進(jìn)行測(cè)量，利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和存儲(chǔ)功能來對(duì)測(cè)距儀的示值進(jìn)行有效地修正。

2.2 利用全球定位系統(tǒng)進(jìn)行煤礦巷道貫通工作

（1）全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)。全球定位系統(tǒng)具有自動(dòng)化和精確化的特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于煤礦的巷道貫通測(cè)量技術(shù)中，在現(xiàn)代化的檢測(cè)技術(shù)中占據(jù)著重要的地位。它的優(yōu)勢(shì)體是可以利用三維、立體坐標(biāo)體系進(jìn)行測(cè)量，監(jiān)測(cè)的范圍達(dá)到了方圓15m，并且監(jiān)測(cè)的時(shí)間比較低，也可以利用電磁波儀進(jìn)行高精度的測(cè)量。全球定位系統(tǒng)的操作方式簡(jiǎn)單，能夠使得設(shè)定好的程序進(jìn)行自動(dòng)化的運(yùn)作。同時(shí)全球定位系統(tǒng)可以有效地避免其測(cè)量的結(jié)果受到天氣等不確定因素的影響。

（2）全球定位系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。可以利用全球定位系統(tǒng)建立健全礦區(qū)的控制網(wǎng)，對(duì)于礦區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行全方位的監(jiān)測(cè)，例如施工場(chǎng)地的沉降情況，巷道貫通情況以及監(jiān)測(cè)礦區(qū)環(huán)境的安全性等。

2.3 利用三維激光技術(shù)進(jìn)行煤礦巷道貫通的測(cè)量工作

（1）三維激光技術(shù)的含義及特點(diǎn)。三維激光技術(shù)的組成部分包括數(shù)碼相機(jī)、升降臺(tái)、GPS 定位系統(tǒng)等，能夠?qū)⑷驑?biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)和采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，在不同格式和不同要求下進(jìn)行轉(zhuǎn)化和輸出。其特點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單，勘測(cè)的范圍較廣泛，并且可以增加經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。能夠提升空間的精確度，收集的數(shù)據(jù)全面精確，制定出完善的勘探計(jì)劃，通過對(duì)三維、多層次以及立體進(jìn)行組合，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)微的監(jiān)測(cè)和完全的覆蓋。

（2）三維激光技術(shù)的具體應(yīng)用。三維激光技術(shù)是對(duì)煤礦的地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)剖面進(jìn)行測(cè)量，還可以應(yīng)用于露天礦邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、地表變形移動(dòng)監(jiān)測(cè)、井架井筒的斷面監(jiān)測(cè)，同時(shí)也適用于露天儲(chǔ)量的管理與測(cè)量。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代的煤礦開采業(yè)的發(fā)展過程中，新技術(shù)的不斷引入極大地改善了人們的生產(chǎn)生活，改變了傳統(tǒng)的巷道貫通測(cè)量方法，極大地提升了煤礦巷道貫通測(cè)量的質(zhì)量和水平，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，有效地消除了煤礦開采的安全隱患，降低了貫通工程的風(fēng)險(xiǎn)性，從而更好地促進(jìn)煤礦開采業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。