孟衛(wèi)峰

(同煤集團(tuán)四老溝礦，山西 大同 037028)

0 引言

煤礦測(cè)量技術(shù)在整個(gè)煤礦生產(chǎn)體系中作為重要的一環(huán)，測(cè)量技術(shù)的準(zhǔn)確性影響著煤礦安全開(kāi)采。煤礦測(cè)量有課分為地面上的測(cè)量和井下的測(cè)量，其中井下的測(cè)量相比地面的測(cè)量技術(shù)更為復(fù)雜，因此，井下測(cè)量的難度會(huì)增加很多。但是井下的測(cè)量數(shù)據(jù)又是井下采掘的參考數(shù)據(jù)，測(cè)量中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和失誤都會(huì)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響，甚至?xí)霈F(xiàn)井下的采掘事故。所以，我們一定要重視煤礦井下測(cè)量工作，對(duì)井下測(cè)量工作中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析控制。

1 煤礦巷道測(cè)量平面控制的要求

煤礦井下測(cè)量中礦井平面測(cè)量時(shí)非常重要的一種測(cè)量方法，此測(cè)量方法是通過(guò)構(gòu)建一個(gè)煤礦井下平面測(cè)量控制網(wǎng)，通過(guò)平面測(cè)量來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行煤礦測(cè)繪、標(biāo)定回采工作面和巷道工作提供必要的科學(xué)數(shù)據(jù)，煤礦井下巷道空間一定程度上限制了井下平面測(cè)量。可以在井下巷道進(jìn)行布置測(cè)量導(dǎo)線。煤礦井下平面測(cè)量大致可以分為采空區(qū)控制和基本控制兩大類(lèi)，這兩類(lèi)控制導(dǎo)線的布置具有很高的要求，操作人員必須嚴(yán)格依照由高到低的布置，即“由高級(jí)去控制低級(jí)”的規(guī)則進(jìn)行導(dǎo)線的布置，并且需要注意在操作時(shí)兩種控制都要布置為閉合或者復(fù)測(cè)支導(dǎo)線。在布置過(guò)程中，基本控制導(dǎo)線采用的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)為7，并且順著主航道布置，采空區(qū)控制導(dǎo)線的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)為15，并且順著片盤(pán)運(yùn)輸巷道布置或順著中間巷道布置。

2 導(dǎo)線點(diǎn)位置的估計(jì)問(wèn)題

根據(jù)使用時(shí)間周期的長(zhǎng)短，大致可以將導(dǎo)線點(diǎn)歸為臨時(shí)點(diǎn)和永久點(diǎn)兩大類(lèi)，當(dāng)進(jìn)行臨時(shí)點(diǎn)的測(cè)量時(shí)，由于存在時(shí)間的限制，存在僅僅是對(duì)影響條件的大致估計(jì)，即測(cè)量點(diǎn)的位置和測(cè)量點(diǎn)周?chē)沫h(huán)境，從而導(dǎo)致漏掉了導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離計(jì)算，這樣就會(huì)存在導(dǎo)線點(diǎn)之間測(cè)量的問(wèn)題，傳導(dǎo)至后面的工作，當(dāng)工作中存在失誤也會(huì)出現(xiàn)前視點(diǎn)及后視點(diǎn)的使用錯(cuò)誤，進(jìn)而結(jié)果也是錯(cuò)誤的，但是貫通測(cè)量的誤差也會(huì)影響著安全貫通作業(yè)，而且還會(huì)嚴(yán)重危險(xiǎn)井下操作人員的生命安全，因此，在布置永久點(diǎn)的時(shí)候需要非常仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)，具體操作上需要在井下主要巷道內(nèi)300～500m都布置有永久點(diǎn)，原因是煤礦井下對(duì)永久點(diǎn)的布置要求，在實(shí)際工作中，操作人員需要對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行顯眼設(shè)置而且進(jìn)行編號(hào)其中的顯眼設(shè)置可采用油漆刷標(biāo)突出，采用此方式的一系列步驟可大大的降低井下巷道的測(cè)量工作存在的隱患。

2.1 觀測(cè)方法和測(cè)量點(diǎn)的選擇

預(yù)先布置導(dǎo)線邊長(zhǎng)的測(cè)量進(jìn)而設(shè)定有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量方法有兩種：光電測(cè)量和鋼尺測(cè)量法，雖然光電測(cè)量法操作簡(jiǎn)易，但是在實(shí)際的工作中操作工人更加愿意采用鋼尺測(cè)量的方法，因此，測(cè)量得到的結(jié)果需要進(jìn)行進(jìn)一步的校正。如此操作步驟容易出現(xiàn)測(cè)量中遺漏修改處和忘記定線，致使布置導(dǎo)線超長(zhǎng)設(shè)置達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。選取測(cè)量點(diǎn)時(shí)，一般巷道采用錨網(wǎng)索支護(hù)，但是在維護(hù)巷道和采面兩端使用木棚，由于井下地壓的致使木棚慢慢變形，存在危險(xiǎn)隱患。

2.2 關(guān)于羅盤(pán)測(cè)量和磁偏角測(cè)量分析

通常采用羅盤(pán)測(cè)量時(shí)主要涉及操作人員由于個(gè)人操作原因和外部原因的影響。比如有少數(shù)操作者對(duì)方向感的 判別失誤，導(dǎo)致羅盤(pán)鉤掛時(shí)北向南向顛倒，如此在測(cè)量坡度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的錯(cuò)誤，其次金屬對(duì)磁盤(pán)的吸引力也會(huì)致使測(cè)量值存在誤差。磁偏角誤差主要是測(cè)量工作中操作人員操作失誤導(dǎo)致。

3 關(guān)于控制技術(shù)在煤礦巷道測(cè)量平面的應(yīng)用

3.1 導(dǎo)線點(diǎn)的布置方式

(1)采用水、玻璃、水泥或者混凝土把導(dǎo)線點(diǎn)的鐵心標(biāo)志布置在頂板的巖石上面。

(2)預(yù)先在頂板的巖石上面鉆一個(gè)長(zhǎng)度約為200mm深度的孔，之后采用混凝土把鐵心標(biāo)志埋在之前鉆的孔中，或者將木樁打入孔中，然后在木樁端面敲入鐵釘用作導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)記。

(3)導(dǎo)線點(diǎn)采用混凝土鋪設(shè)在底板內(nèi)，之后蓋上保護(hù)蓋。

(4)在木質(zhì)棚梁上直接釘入彎鐵釘，或在金屬棚梁上打插木楔后再釘入彎鐵釘作為臨時(shí)導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)志。

3.2 礦井下控制導(dǎo)線的角度測(cè)量

通常煤礦井下采用導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，聯(lián)絡(luò)和溝通利用“燈語(yǔ)”。測(cè)量具有一定角度時(shí)，需采用隨身攜帶的礦燈照明來(lái)瞄準(zhǔn)前面和后面的目標(biāo)，一般的方式利用操作者隨身攜帶的礦燈去照前視和后視的垂球線，并且需在礦燈鏡面貼一張透明紙或是用白色粉筆涂抹，便可以得到清楚的垂球線。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的經(jīng)緯儀具有自帶照明功能，因此，煤礦井下導(dǎo)線照明的難題得到了解決。

在地板上布置導(dǎo)線點(diǎn)時(shí)，其與在地面上導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量同樣也是利用光學(xué)對(duì)中器進(jìn)行點(diǎn)對(duì)中，而在頂板上布置導(dǎo)線點(diǎn)時(shí)，一般采用在望遠(yuǎn)鏡上連接光學(xué)對(duì)中器的經(jīng)緯儀之外，最好的方法是利用活動(dòng)垂球進(jìn)行點(diǎn)下對(duì)中，此時(shí)，使用經(jīng)緯儀要帶鏡上中心，且望遠(yuǎn)鏡要呈水平狀態(tài)，即盤(pán)面豎向讀書(shū)為900或者是2700。

常規(guī)煤礦井下的測(cè)量方法大致有以下兩種，即復(fù)測(cè)法和測(cè)回法，大多數(shù)采用測(cè)回法，其測(cè)量方法與地面測(cè)量法類(lèi)似。在測(cè)量水平角時(shí)，需要將斜角距離換算成水平距離，這就需要觀測(cè)導(dǎo)線邊的豎直角。煤礦井下用的防爆全站儀和防爆光電測(cè)距器能夠量取導(dǎo)線的邊長(zhǎng)，規(guī)則如下：

1)導(dǎo)線每邊的測(cè)回?cái)?shù)至少不低于兩個(gè)。

2)測(cè)量氣壓值時(shí)，讀數(shù)需讀到100Pa，測(cè)定氣溫讀數(shù)到 1℃，并且采用氣象校正。

3.3 碎部測(cè)量法

碎部測(cè)量主要是針對(duì)煤礦井下巷道和硐室，測(cè)量所取得的數(shù)據(jù)為礦圖所使用。煤礦井下導(dǎo)線測(cè)量，不僅需要測(cè)量角邊，還需要測(cè)量出前視照準(zhǔn)點(diǎn)到測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的鉛直距離、前視照準(zhǔn)點(diǎn)到巷道底板或軌面的鉛直距離、前視照準(zhǔn)點(diǎn)到巷道左幫的水平距離和前視照準(zhǔn)點(diǎn)到巷道右?guī)偷乃骄嚯x。所測(cè)量得到的結(jié)果主要用于計(jì)算導(dǎo)線點(diǎn)的高程。井下存在斷面變化較大的巷道，可以利用極坐標(biāo)的方式結(jié)合以上方法進(jìn)行測(cè)量。

4 結(jié)論

煤礦井下測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)是煤礦后期生產(chǎn)作業(yè)的保障，盡管在實(shí)際操作工作中會(huì)出現(xiàn)各種樣的問(wèn)題，只要針對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)分析，找到對(duì)應(yīng)的解決方法便可以一一破解，為煤礦井下安全生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)，強(qiáng)有力的保障煤礦安全。