新技術(shù)條件下井下貫通測(cè)量試驗(yàn)方法探索

藍(lán)韋興

（文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團(tuán)有限公司，云南 文山 663602）

新技術(shù)條件下井下貫通測(cè)量試驗(yàn)方法探索

藍(lán)韋興

（文山麻栗坡紫金鎢業(yè)集團(tuán)有限公司，云南 文山 663602）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各種新的技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，這令礦山井下的貫通測(cè)量作業(yè)更加便捷和直觀，本文本著直觀揭示井下貫通測(cè)量作業(yè)的方法和規(guī)律的目的，通過采用相關(guān)的軟件，并結(jié)合測(cè)量?jī)x器，探索出了一中新的井下貫通測(cè)量試驗(yàn)的方法，并在某礦山井下進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。經(jīng)過試驗(yàn)，這種方法達(dá)到了預(yù)期的精度效果，也解決了全站儀結(jié)合地形、地籍成圖軟件進(jìn)行井下貫通測(cè)量的方法問題。

新技術(shù)條件；井下貫通測(cè)量；試驗(yàn)；礦山井下

礦山測(cè)量是指測(cè)繪和測(cè)設(shè)礦山各種工程的位置和幾何要素，研究礦山開發(fā)過程中各種空間幾何關(guān)系的一門應(yīng)用技術(shù)。井下測(cè)量是礦山生產(chǎn)建設(shè)過程中實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要一環(huán)，是一項(xiàng)重要而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)性工作，是煤礦搞好生產(chǎn)技術(shù)管理、實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的重要手段。井下測(cè)量工作主要包括中腰線標(biāo)定、延伸、導(dǎo)線測(cè)量、高程測(cè)量等。井下測(cè)量是在巷道內(nèi)進(jìn)行的，受巷道條件的限制，平面測(cè)量只有導(dǎo)線測(cè)量一種方法，高程測(cè)量有水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量?jī)煞N方法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，井下測(cè)量工作也變得更加輕松和便捷。在井下測(cè)量中通常會(huì)使用全站儀，該儀器是一種集測(cè)角、測(cè)距、計(jì)算以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸為一體的自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器，被廣泛的應(yīng)用于地理空間信息采集、工業(yè)測(cè)量、工程測(cè)量、礦山測(cè)量等領(lǐng)域和行業(yè)。本文主要是通過全站儀和CASS地形、地籍成圖軟件進(jìn)行井下貫通測(cè)量試驗(yàn)。

一、測(cè)量使用儀器和設(shè)備

本文研究所使用的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備有南方測(cè)繪儀器公司 CASS系統(tǒng)以及全站儀。全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。其類型主要有：編碼盤測(cè)角系統(tǒng)、光柵盤測(cè)角系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)（光柵盤）測(cè)角系統(tǒng)等三種。該儀器幾乎可以使用在任何領(lǐng)域的測(cè)量中。全站儀的主要組成部分有電源、測(cè)距系統(tǒng)、測(cè)角系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、顯示屏、通訊接口、鍵盤等。CASS系統(tǒng)能提供內(nèi)外業(yè)一體化成圖、電子平板成圖以及老圖數(shù)字化等多種成圖作業(yè)模式。該系統(tǒng)的界面友好、功能較多。

二、全站儀井下貫通測(cè)量方法

全站儀進(jìn)行井下貫通測(cè)量是坑道施工中和貫通后的測(cè)量，施工中的測(cè)量是為了確保掘進(jìn)的坑道能按設(shè)計(jì)準(zhǔn)確貫通，貫通后的測(cè)量是為了獲取實(shí)際的貫通誤差值。從測(cè)量?jī)?nèi)容上來看，施工中的測(cè)量主要有地面聯(lián)測(cè)、地下導(dǎo)線測(cè)量、坑道掘進(jìn)測(cè)量、放樣掘進(jìn)方向以及坡度，而且需要經(jīng)常對(duì)測(cè)量正確性進(jìn)行檢查。而貫通后測(cè)量則是在巷道貫通后，測(cè)定實(shí)際的橫向、縱向和豎向貫通誤差。一般來說，在進(jìn)行井下貫通測(cè)量之前，先在兩邊貫通開挖口建立統(tǒng)一的GPS控制點(diǎn)，貫通開挖后，跟進(jìn)井下貫通測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)。具體操作為：在巷道的頂板上釘入掛鉤導(dǎo)線點(diǎn)位，后視、前視點(diǎn)位用徠卡專用小棱鏡垂直懸掛，全站儀測(cè)量時(shí)，打開全站儀鍵盤照明，調(diào)用測(cè)量程序，使用坐標(biāo)設(shè)置測(cè)站、定向，直接測(cè)出井下貫通測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)。前者是測(cè)定實(shí)際的橫向和縱向貫通誤差，測(cè)量方法隨洞內(nèi)控制的形式而異。一般來說，采用單導(dǎo)線作為洞內(nèi)控制時(shí)，貫通之后在貫通面上釘一臨時(shí)樁，從相向測(cè)量的兩個(gè)方向各自向臨時(shí)樁進(jìn)行支導(dǎo)線測(cè)量，分別測(cè)取臨時(shí)樁點(diǎn)的平面坐標(biāo)，將兩組坐標(biāo)的差值分別投影到貫通面上和巷道中線上，則貫通面上的投影即為橫向貫通誤差，在中線上的投影即為縱向貫通誤差；對(duì)于采用中線法施工的巷道貫通之后，應(yīng)從相向測(cè)量的兩個(gè)方向各自向貫通面延伸中線，并各釘一臨時(shí)樁，量取兩樁之間的距離，即得巷道的實(shí)際橫向貫通誤差，兩臨時(shí)樁的里程之差即為巷道的實(shí)際縱向貫通誤差。

三、CASS7.0成圖系統(tǒng)直觀指導(dǎo)貫通點(diǎn)

進(jìn)行井下貫通測(cè)量作業(yè)，是隨著井下巷道推進(jìn)的，所以巷道向前推進(jìn)時(shí)測(cè)量作業(yè)也隨之推進(jìn)。每次使用全站儀貫通導(dǎo)線測(cè)量作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)該將全站儀上的污漬以及水漬擦干凈，之后將測(cè)量所得的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。第一步，打開CASS7.0軟件，選擇菜單中“繪圖處理”→“展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)”→回車→選擇數(shù)據(jù)存放路徑→打開。然后輸入命令“PL”，將野外測(cè)點(diǎn)用線連好。之后在圖上利用多義線連好貫通點(diǎn)的位置，然后就能得到坐標(biāo)數(shù)據(jù)圖，能將井下貫通導(dǎo)線測(cè)量的數(shù)據(jù)直觀的表示出來，這樣就能實(shí)時(shí)指導(dǎo)巷道的推進(jìn)工作。在每次數(shù)據(jù)展繪完畢后，就能得到直觀的巷道進(jìn)展圖。

四、誤差預(yù)計(jì)的評(píng)估要素

在井下貫通測(cè)量過程中，出現(xiàn)測(cè)量誤差是不可避免的，所以在實(shí)際的貫通測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量中，總是存在一定的偏差。一般來說，巷道貫通結(jié)合處的偏差可能發(fā)生在空間的三個(gè)方向中，也就是沿著巷道中心線的長度偏差以及水平面內(nèi)和豎直面內(nèi)的偏差。沿著巷道中心線的長度偏差對(duì)貫通在距離上有所影響，并不會(huì)影響巷道的質(zhì)量，但是水平面內(nèi)和豎直面內(nèi)的偏差則會(huì)對(duì)巷道質(zhì)量產(chǎn)生影響。在實(shí)際的工作中，為了保證各項(xiàng)掘進(jìn)工作可以順利的進(jìn)行，而且在貫通后，結(jié)合處的偏差不能超過相關(guān)規(guī)定中允許值，這樣才是滿足巷道貫通測(cè)量的精度，由此可見，貫通測(cè)量方案的選擇以及一些誤差預(yù)計(jì)工作是十分有必要的。在測(cè)量方案的選擇上，首先要考慮測(cè)量方案的可行性，其次還應(yīng)該考慮測(cè)量工具的精度以及工作方法是否滿足誤差的允許值。之所以進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)，主要目的是為了選擇合理的測(cè)量方案和測(cè)量方法，這樣出現(xiàn)的結(jié)果才不會(huì)因?yàn)榫炔粔蚨斐蓳p失，也不會(huì)由于過于追求精度而使工作量增加。

本文中，是在新的技術(shù)條件下使用的貫通測(cè)量方法是切實(shí)可行的。尤其是為了加快施工速度而需要相向貫通的巷道的貫通測(cè)量，這樣的貫通方法能有效改善通風(fēng)狀況和工作條件，而且還能增加工作效率。每一次在井下測(cè)量之后，將全站儀測(cè)得的鎖具導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，在 CASS7.0軟件里能直觀的看到兩個(gè)工作面的掘進(jìn)情況，這樣就能保證兩個(gè)工作面能沿著設(shè)計(jì)的方向相向掘進(jìn)。全站儀結(jié)合CASS7.0軟件能管飯的應(yīng)用在礦山井下的貫通測(cè)量工作中，除此之外，在工程測(cè)量、地籍成圖等方面也可以應(yīng)用。除了測(cè)量，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土石方的計(jì)算，只需要在數(shù)字化地圖中確定范圍，就能進(jìn)行土方石計(jì)算。

結(jié)束語

總而言之，科學(xué)技術(shù)在日新月異的發(fā)展，而在礦山井下測(cè)量領(lǐng)域，各種各樣的設(shè)備和技術(shù)也在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，在新的技術(shù)條件下，礦山井下測(cè)量的方法不斷地推陳出新，使測(cè)量工作更便捷，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。本文主要通過對(duì)全站儀貫通導(dǎo)線測(cè)量的方法進(jìn)行了說明，并對(duì)全站儀和 CASS7.0系統(tǒng)進(jìn)行了說明，最后主要討論了將全站儀和 CASS7.0系統(tǒng)相結(jié)合的井下貫通測(cè)量方法。實(shí)現(xiàn)了井下貫通導(dǎo)線測(cè)量的數(shù)據(jù)直觀，貫通點(diǎn)位的一目了然，掌握了井下巷道推進(jìn)的方向，特別是相向井下貫通測(cè)量，其點(diǎn)位的正確是坑道掘進(jìn)的保證和安全，可以直觀揭示礦山井下貫通測(cè)量的作業(yè)方法和規(guī)律。本文試驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相差不大，希望可以為同行業(yè)的工作者提供參考和幫助。

[1]蒙樹忠.礦山井下豎井、天井貫通測(cè)量新方法初探[J].北京測(cè)繪，2013（6）.

[2]馮大福.測(cè)繪新技術(shù)條件下的貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)綜述[J].礦山測(cè)量，2012（2）.

[3]徐寶龍，包錦春.礦山巷道貫通測(cè)量精度估算新方法初探[J].北京測(cè)繪，2014（3）.

[4]曾振華，王焱.新技術(shù)條件下井下貫通測(cè)量試驗(yàn)方法[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（3）.

[5]張少華，王曉博. 新技術(shù)條件下井下貫通測(cè)量試驗(yàn)方法探索[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（11）.

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1007-6344（2015）08-0089-01