浅谈井下大面积空场测量方法.doc

浅谈井下大面积空场测量方法一、无觇标测距仪的选择井下空场测量在国内外没有范例可循，测量人员不能直接进入空场，按常规测量方法对空场轮廊无法进行施测。我们想到借助用于地面无觇标测距仪运用到井下空场测量。通过上网查询，选择了两种无觇标（所谓无觇就是不需要人工扶标尺）测距仪进行试验；第一种是主要用于房屋建筑验收工作的手提式无觇标红外激光测距仪，其地面测程可达100m，精度为厘米级，当我们拿到井下进行试测，因环境不同，信号太弱，只能测出十多米远的空场目标，根本满足不了要求；第二种是主要应用于地面（水库、高等级公路等）边坡监测工作用的无觇标镭射光测距仪，其地面测程可达500m，精度为厘米级，同样我们也拿到井下进行了试测，在通风良好的状况下，其测程可达80多米，可以满足技术要求。为此我们选择镭射光测距仪作为井下空场测量的观测仪器。另外还需配置一个经纬仪红外激光头，以便镭射光（是一种不可见光）测距仪根据红外光斑位置进行瞄准定位测距。二、组织实施2.1、准备工作：对现场进行勘察，选择最有利的观测位置，布设测量控制点。清碴平场、处理松石、打好吊台、配置安全绳，确保观测人员安全。接好照明，尤其是西北角自然冒落区，因空区范围特别大，需专门安装探照灯增加亮度，以便看清空场轮廊。对观测的相关区域，观测前要停止爆破作业，加强通风防尘，以减少空场中的粉尘和水雾，确保观测数据正确。2.2、外业观测：仪器的安置：用普通支导线联测到选好的临近空场控制点，在该点上进行经纬仪对中整平，通过调节红外激光头的调节螺丝使激光束同经纬仪的视准轴保持一致；同时在经纬仪旁边（在不影响操作的的情况下，尽量靠近经纬仪）与经纬仪大致等高架设镭射光测距仪。数据的采集：经纬仪的观测与普通碎部测量方法相同，只是在514和536分层观测时，为简化内业计算，使经纬仪视线保持水平，通过对水平角大小的控制（如图1中的AB1、AB2等），就可以对空场轮廊进行碎部取点，其密度根据成图要求而定。2004年5月30日在558中段WN角首采区进行观测时，需在前面的基础上增加垂直面上的碎部点（尤其是自然冒落空场的最高点）采集（如图2中的1、2、3、4等），这时还需观测垂直角。镭射光测距仪的观测，在经纬仪观测每个碎部点的同时，打开红外激光头的开关，用镭射光测距仪瞄准器瞄准红外激光头所指向的红外光斑，开启镭射光测距仪的测距按钮就自动显示观测距离，并一一对应记录在碎部点记录本上。2.3、内业计算与成图：这部分内容类似于地面碎部测量工作，在此不再赘述。2.4、检验结果：为了验证镭射光测距仪观测数据的可靠性，我们选择两个临近空场且通视的控制点（如图3中的C、D两点），同时架设两台经纬仪（其中一台配红外激光头），对同一个空场轮廊碎点（如图3中的1、2等）进行交会观测了几组数据，其计算结果完全相符。另外，通过2004年11月30日首采区第一次小规模（炸药量约4吨）压顶爆破试验，2005年9月29日首采区进行较大规模（炸药量约36吨）压顶爆破以及2006年9月21日实施“井下中深孔亚洲第一爆”（炸药量约184吨），其爆破效果均较为理想，也说明无觇标镭射光测距仪在井下进行空场测量成果的正确性。三、存在的不足与改进办法由于井下与地面作业环境的不同，无觇标镭射光测距仪存在以下几面的不足：1、接收数据受粉尘和水雾影响很大，因镭射光测距仪遇到悬浮在空气中的较高浓度粉尘和水雾时，会直接返回观测数据，导致错误的观测数据（偏小）；2、受环境的限制，当空场跨距超过100米时该仪器无法进行观测；3、现有测距仪和经纬仪分开配置，要靠人的肉眼来跟踪瞄准，降低了观测精度和速度。因此，当空场范围较大，通风防尘工作不好时，根本无法观测。改进的方法：1、最主要的是完善通风系统，加强通风防尘工作。对观测的相关区域，观测前一天就要停止爆破作业，用高压水枪洒水并加强局部通风以降低空场中的粉尘和减少水雾，确保观测数据正确。2、增大照明亮度，改善通视情况。这可购置专用（可360度旋转）的探照灯，在现场选择合适的位置进行安装调试。3、用先进的免棱镜全站仪取代现有无觇标镭射光测距仪，这样可以大大提高观测精度和速度。四、总结使用新的测量方法，使空场边界更准确，为崩落法压顶爆破和矿柱回采爆破参数的选择和凿岩设备的选型提供重要依据。可以满足技术要求。缓解顶拄，间柱地压对安全的影响，使备采矿量增加。三量平衡，减少矿石损失率， 缓解目前供矿紧张的局面。