矿区井下经纬导线测量的应

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[摘要] 矿山测量是生产和开发过程中最为重要的一项技术性工作，对于矿区生产工作有着最为直接的影响，也担负着矿山的回采巷道测标、准备和开拓等多方面的任务，矿山测量对矿山施工和工程设计有着直接的影响，是承上启下的关键环节。井下测量是生产安全的要点，如何做好矿山测量工作是每个矿山测量工作人员的要点。

[关键字] 井下 平面控制 矿山测量

[中图分类号] TD173 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-1-108-2

1 矿山测量的特点及主要任务

井下测量的空间是各种巷道与采掘场所，由于巷道狭窄、行人和运输车辆多等困难条件下测量，需要采用适宜的仪器和方法；同时井下测量的主要对象是各种巷道，因受条件限制，点的埋设位置不同（有的在顶板上、有的在底板上等），平面控制只能采用导线测量方法；因井下导线边长较短、定向误差等影响，其误差由中央向边界逐渐增加，图纸各处精度均不一致。因此，根据一般采矿工程对导线最远点的精度要求，来制定井下基本控制导线的施测规格。井下矿山测量必须适应采掘工程的特点，一般从高级点起，先测设次一级的导线进行控制、给向、测图，而后测设基本控制导线进行检查，在巷道贯通后形成闭（附）合导线。这种分段控制、给向、测图的特点，要求测量必须及时、严谨准确。

对于矿区井下测量的任务有以下几点：建立好井下的测量控制，用于测绘矿及各种采掘工程图和矿体几何图；进行井下各种工程的施工测量和竣工验收测量；参加煤矿开采计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督；根据设计将各种采矿工程的几何要素，测设到现场并进行检查监督；测定矿体的埋藏形状及其空间分布。另外，在矿山开采阶段还有许多复杂的技术问题需要矿山测量来解决。如主要巷道的定向与测量，中、腰线的标定，井下巷道贯通，弯道设置、竖井联测、斜洞布设，井下场地开拓，开采量的确定，矿井储量计算，井上下对照等等，处处都离不测量。比如巷道贯通如果不经过精确测量，就不能随意开挖，否则将造成大量巷道作废，不仅浪费大，而且影响生产甚至会发生事故。

2 井下平面控制测量的等级

根据我国的相关规定， 矿区井下测量可分为基本控制和采区控制两佧等级：其中基本控制导线精度较高，是矿井的首级控制导线，其精度应能满足一般贯通工程的要求：采区控制导线精度较低，应能满足施工测量和测图的要求。基本控制的导线可分为7′和15"两级，主要敷设在斜井或平硐，井底车场，水平（阶段）运输巷道，矿井总回风巷道，暗斜井，集中上山，下山，集中运输石门等主要巷道内，各矿可根据井田范围的大小，选用其中的一种作为本矿的基本控制导线。在井田一翼长度小于lkm 的小型井中，亦可以采用3O"，作为基本控制导线。

3 井下经纬仪导线点的分类及编号

由于井下导线边长比地面导线边长线对较短，测点标志都埋设在巷道顶板上或者是棚粱上设置，设置点在顶板上使用垂球对中时，仪器在点下对中比在点上对中要精确一些。只有当顶板岩石松软、破碎、容易移动或某些特殊的情况下，才将其设置在巷道的底版上。永久导线点应设置在矿井的主要巷道内，一般每隔3O0～500m设置一组，每组不得少于3个点，有条件时，可在主要巷道内全部埋设永久导线点。至于临时点可设置在棚梁上，也可用水泥或水玻璃粘在顶板上。导线点的编号应力求简单易记，并能根据编号推知测点所在巷道的位置。用罗马字母，英文字母以及阿拉伯数字的适当组合可达到上述要求。

4 井下经纬仪导线的外业

（1）矿区常用的平面控制网是导线测量，将测区内的控制点连接起来而构成的折线就称为导线，这些控制点称为导线点。导线点在设置时应避开电缆和易淋水点并且不能影响运输，导线点设置在的碹顶或巷道顶板的稳定岩石当中，以便保存和观测；相邻导线点应通视良好，间距尽量大而均匀。基本控制导线边长不小于3Om，钢尺量边时以9Om左右为宜，采区控制导线的边长应不小于l5m；凡巷道分岔、拐弯、变坡点和已停止掘进的工作面等处均应设点，从选定该处点以前的2～3个测点开始，应注意调整边长，避免出现较长边与较短边相邻的情况；选点时应综合考虑各种情况，使测点的分布更为合理。永久点应于施测前l至2天设置完毕，临时点和次要巷道的点也可边选边测。

（2） 测点时应视野开阔，相邻点间应通视良好，地势平坦，便于测角和量距时观测与记录和前后视照明的空间。井下的经纬仪导线角度，一般用J2或J6级经纬仪，用测回法测角。

（3）导线的各边长度应当大至相等，除非情形特别，应不得大于350m也不得小于50m。边长测量通常早测角之后进行，有钢尺量边和光电测距仪量边两种方法：钢尺量边：采用钢尺量边时，两人拉尺，两人读数，一人记录并测记温度。用钢尺丈量基本控制导线边长时，应遵守以下规定：① 对钢尺施以比长时的拉力，悬空丈量并侧记温度：② 分段丈量时，最小尺段长度不得小于lOm，定线偏差小于5cm：③ 每尺段应以不同起点读数三次，读至毫米，长度互差不应大于3mm：④ 导线边长必须往返丈量，丈量结果加入比长，温度，垂曲，倾斜改正数变为水平边长后，互差不得大于该边长的l/600O。在边长小于15m或倾斜角大于l5。的倾斜巷道中丈量边长时，往返丈量水平边长的允许互差可适当放宽。但不得大于该边长的l/4000；⑤ 丈量采取控制导线边长时，可凭经验拉力，不测温度，采用往返丈量或错动钢尺位置lm 以上的方法丈量两次，其互差均不得大于该边长的1/2O00。光电测距仪量边：① 作业前，应对测距仪进行必要的检查和校正；②气压的测定应读至l00 Pa，温度的测定应读至l℃；③ 每条边的测回数不得少于两个，采用单向观测或往返观测时，其限差为：一测回读数较差不得大于1Omm，单测回间较差不得大于l5mm：往返观测同一条边长时，化算为水平距离后的互差，不得大于该边长的l/6000：④ 作业人员必须经过专业训练，并按测距仪使用说明书的规定进行操作和维护仪器：⑤ 仪器严禁淋水和拆卸，应建立电源使用卡片，定时充电；⑥ 仪器在井下使用时，应严格遵守的有关规定。

（4） 导线点应有足够的密度，分布均匀，便于导线的延长以及检查，井下导线都是随巷道掘进分段测设的，亦即逐段向前延伸、测。一般规定，基本控制导线每隔3OO～500m 延测一次；采区控制导线随巷道掘进每30～1OOm延测一次。

5 井下经纬仪导线测量的内业

应根据我国有关规范要求，应全面检查导线测量外业记录，数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确方可进行计算。井下的基本控制导线的测量内业是在外业工作全部完成之后进行的，在通过内业计算，求得各导线边的方位角和各导线点的坐标，并展点绘图。便为后续测量及施工提供准确的资料。内业计算可按下述步骤进行：

（1）根据路线第一次和第二次测得的角度分别推算最终边的坐标方位角a1、aII，按下式计算角度闭合差：fβ=a1-aII

（2）当角度闭合差不超过规定时，可按下例方法进行分配：设路线第一次和第二次实测的角度总数分别为n1、nⅡ，角度闭合差分配的计算式为：

（3）按分配闭合差后的水平角推算往返测各边的方位角。

（4）计算坐标增量和往、返测量闭合差：

（5）计算并检核坐标相对闭合差K：

其中，IIi、IⅡi分别为往返测第i边边长。若K满足要求，则可进行下面的计算：否则，应检查成果，进行部分甚至全部外业重测。

（6）分配坐标闭合差：

6 结束语

矿区的矿山测量是矿山建设与生产时期全部测量工作的总称。由于矿山测量工作涉及地面和井下，不仅要为矿山生产建设服务，而且更要为安全生产提供信息。如何合理利用有限的矿山资源和保障安全生产，需要我们测量工作者对矿山测量研究的对象和任务，及其在矿山测量组织与施工上需要花大量的时间来探讨研究。