煤矿井下控制测量技术运用范文

《科技创业家杂志》2014年第九期

1井下平面控制测量的方法

在通常条件下,大型矿井的井下要全部采用7"级导线作为基本控制导线,导线全部采用闭合导线或复测支导线。为确保控制点的稳定、可靠,基本控制导线点通常采用2m锚杆打进巷帮或巷道顶板,外露150mm～200mm,再把特制的测点安置在外露端。井下基本控制导线测量所用仪器全部采用2"级防爆经纬仪(全站仪),采用测回方法实施测量。大型采区,采用综合机械化采煤的工作面走向长,如某矿走向超过3000m,采用带式输送机运输。在此种矿井,采区控制导线全部按照7"级导线技术要求施测。爆破采煤工作面走向比较短,采区控制导线采用15"级导线技术要求施测。采区控制导线要随巷道掘进30-100m延长一次;安设激光指向仪的头面视巷道情况要适当延长距离,但最长不可超过200m。中型采区采用30"级导线作为采区控制。井下导线测量的外业是选点、埋点、测角、量边和碎部采集。内业包括计算与绘图。井下导线点一般设在顶板上,导线点分永久点和临时点。导线点要统一编号,并用油漆明显地标志在点的附近。测角用经纬仪或全站仪,用测回方法。因测点通常设在顶板上,因此经纬仪要有镜上中心,以便在测点下对中。

量边用检定过的钢尺进行。以钢尺测量井下基本控制导线的边长时,实测的边长要加入钢尺比反改正、温度改正、拉力改正、垂曲改正、倾斜改正,再导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。井下钢尺量边费时费力。在较长距离的直线巷道中采用光电测距仪测距,可以克服钢尺量边的困难,还能提高量边的精度和效率。如果采用光电测距仪测距,测量的距离要加入温度、气压、仪器常数、地球曲率、大气折光等改正,也需要倾斜改正,将导线边长化算到投影水准面和高斯投影面上。经纬仪导线要及时测量,准确计算,信息资料要妥善保管。应该注意的是,在生产建设初期,因井下巷道都还未连通,此时平面控制导线的形式以复测支导线为主。随着生产的推进,井下主要巷道已相互连通,按现代化矿山建设和安全生产的需要,要建立矿井井下平面控制测量网,形成各种闭(附)合导线。

井下平面控制网的建立必须与生产限差的要求一致。矿井测量是直接为采矿工程服务的,所以,测量工作的精度要满足采矿对测量的要求。按长期的实验研究分析得出:满足普通采矿工程的生产限差通常取M限=±3m;满足矿山救护需要向井下某一个指定地点打钻孔,这时井下测量的允许误差M限=±1.2m;一些特殊采矿工程,如井巷贯通的生产限差,中线间的允许偏差值为0.3—0.5m,腰线间的允许偏差为0.2m。这些偏差都是测量的允许误差。测绘新技术的不断发展,陀螺经纬仪的使用日趋广泛,新型的自动陀螺经纬仪确定井下一条边的方位角如同测量一个水平角一样容易,所以,在一些煤矿,已开始广泛使用陀螺经纬仪导线,在井下导线的绝大部分边上均实施定向测量,极大地提高了井下导线的精度,满足了煤矿生产的要求。

2井下水准测量

如图1所示,用水准测量的方法测量相邻两测点1和2的高差,要在其间安置水准仪,并在后视点1和前视点2的水准尺上分别读取读数ai和bi。得1、2两测点的高差h12为。井下水准测量分为Ⅰ、Ⅱ两级。Ⅰ级水准测量的精度要求很高,是矿井的首级高程控制,从导入高程的井下已知水准基点开始,沿着主要水平运输巷道向井田边界敷设。Ⅱ级水准测量精度较低,主要满足矿井正常生产的需要,它敷设在Ⅰ级水准点之间和采区次要巷道内。

水准点要埋设在方便使用并能长期保存的地点。永久导线点可作为水准点使用。要统一编号,并把编号明显地标记在点的附近。水准测量高程允许闭合差不可超过表2的限差要求。表中R为单程水准路线长度,L为闭、附合路线长度,均以km为单位。在一段水准路线施测完成后,要马上在现场检查外业手簿。检查的内容主要有:表头的注记齐全状况;两次仪器观测的高差超限与否;高差的计算正确与否;顶、底板的水准点注明与否。在求得各点间的高差及各项限差均可满足规定后,把高程闭合差进行平差,计算出各测点的高程。

煤矿井下高程控制测量是确定井下高程控制点的高程,这是解决各种采掘巷道、硐室等在竖直方向上的位置及相互关系的基础。煤矿井下高程控制网,应采用水准测量和三角高程测量的方法敷设。在倾角小于8°的巷道中用水准测量,在倾角大于8°时采用三角高程测量。

作者：张金宝单位：七台河市茄子河区煤炭局