煤矿井下巷道内贯通测量技术应用分析.pdf

2023年第6期新 疆 有 色 金 属煤矿井下巷道内贯通测量技术应用分析许永杰（陕西澄城董东煤业有限责任公司，陕西澄城 715300）摘要：煤矿作业中井下巷道施工具有一定的危险性与不确定性，为降低安全事故的发生，提高施工质量与精度控制，可运用贯通测量技术，确保整个项目可以如期完成，提升煤矿开采水平，提升煤矿井下施工的安全性与可控性，基于此本文从应用煤矿井下巷道内贯通测量技术的意义出发，探讨了贯通测量技术的技术方法与应用策略，希望为有关部门提供参考。关键词：煤矿；井下巷道；贯通测量；技术应用巷道贯通是一项较为普遍的技术，在运用中可保证井下作业的安全性，其高精度的测量结果也可以为后续施工提供数据指引，为此煤矿井下巷道施工中应运用科学的贯通技术手段，控制贯通精度，降低煤矿井下巷道中不确定因素的影响，做好技术保障措施，从而有效提升煤矿开采作业的开采质量与开采效率，使得煤矿生产的高效性得以保障。1 煤矿井下巷道内贯通测量技术的意义在煤矿巷道施工中，一般需要开设多个点位进行相互贯通，而如果各个点位之间的开设工作存在误差，再加上各个点位之间的沟通交流不充分，就很容易导致各个点位难以对接成功，对煤矿井下作业造成较大的影响，难以保证开采工作的有效性，为此就应运用井下巷道内贯通测量技术，对巷道进行全方位的测量，确保设计方向与贯通方向始终保持一致。施工人员需要在施工中运用高精度的测量方式，提升工作效率，并在贯通的每一步中都进行全面校正，避免出现方向性问题，同时还应选择合理的测量工具，降低测量的投入成本，严格把控井下巷道贯通的质量，避免对整个矿井的建设造成影响，如果对井下巷道贯通的精确度把控不足，就会在各个点位对接过程中出现难以改正的问题，为此就应控制煤矿井下巷道内贯通的精确度，确保各个点位顺利对接1。2 煤矿井下巷道内贯通测量技术方法2.1 巷道贯通勘察煤矿井下作业中，应做好巷道贯通的勘察，确保贯通工作的顺利开展。勘察工作中相关人员重点应关注巷道的高程测量，很多井下巷道由于光线与视线问题，难以确保隧道高程的精确度，难以确保贯通工作的有效开展，为此在进行勘察中，可将高程点的测量点设置于顶板位置，并借助水准尺等工具，将测量数据的负值带入计算公式：其中h为高差；i与v为测量数据的负值，同时高程中的水准测量线应以双向测量的方式进行测量，降低测量误差，且应控制好测量数据的偏差，在测量前与测量后的两次测量结果中，互差不足4mm时，则可取两次测量的平均数据作为高程标高，满足生产要求。2.2 陀螺定向技术陀螺定向技术在应用中，可以降低矿井巷道深度方面的影响，一般可被运用于贯通导线较长的井下环境中，降低到中点的测量误差。首先在井下定向测量中，由于矿井深度较大，一般的测量技术很容易受到深度方面的影响而出现误差，为此可通过陀螺定向技术，可在较深的矿井中稳定获取贯通测量的结果，确保矿井测量的精确性。同时该项技术还可被运用于井下平面控制中，可先对平面进行控制，再运用导线对巷道贯通的长度与方向进行指引，降低单支导线测量的误差，满足井下平面的稳定性需求。另外陀螺定向技术还可被运用在井筒安装与巷道验收等工作中。井筒安装中可通过陀螺仪进行辅助性测量，快速观测井下各个基准点的情况，并掌握井底的相关环境，工作人员可根据测量数据，安排井筒的安装与相关预埋件的掩埋，提升井筒安装位置的精确性；而巷道验收中也可以通过陀螺定向技术，通过陀螺仪确定巷道的各个方向点，降低导线方面的欠缺，对照巷道的贯通方案，对巷道的贯通方向及DOI:10.16206/ki.65-1136/tg.2023.06.007162023年第6期新 疆 有 色 金 属位置进行适当调整，确保满足井下巷道的相关需求。2.3 中腰线测量在煤矿井下巷道工作中，还会面临着急倾斜巷道的情况，这种巷道对比普通的巷道，在掘进、测量、通风、物料运输等方面具备较高的难度，为此可通过运用全站仪构建三维测量系统，通过全站仪自身的计算能力与误差分析能力，提升测量的精度，降低环境方面对作业造成的影响，同时通过全站仪的运用也可以有效测量出复杂地形巷道的中腰线，降低一些外在的安全风险与测量风险。实践工作中，工作人员可通过测量放线的方式对中腰线进行测量，并运用全站仪进行辅助性测量，消除人为测量误差，并结合电磁波仪器等确保系统的效果，构建全面的控制网络，监测井下巷道的贯通情况，降低巷道贯通工作在复杂地形影响下的工作难度，提高井下巷道贯通工作的安全性与准确性。3 煤矿井下巷道内贯通测量技术的应用策略3.1 三维激光扫描在巷道贯通测量中，当前阶段下还运用了很多新型测量方式，例如搭载了三维激光扫描设备，可通过激光扫描设备确保贯通测量的准确性，实现快速定位，并对测量场所的地质情况作出反馈，还可以确保工作人员的生命安全，确保测量工作的顺利开展。在运用中，三维激光扫描设备可将测量数据转化为工程项目独立的坐标，并完成控制网络建设，一般应在测量范围内每隔120m建设一个主测量站，可扫描四个观测点，且应确保每两个站台之间应覆盖两个观测点，观测中可通过扫描仪的观测，对作业周边环境进行全景扫描。而在扫描后，就应基于观测数据进行数据拼接工作，应将各个观测站所得数据进行拼接，从中分析施工误差的最大值与最小值，同时工作人员也应分清人为误差与系统误差，并提升数据的精确度，做好精度控制工作，确保测算结果与设计需求相吻合。3.2 贯通精度控制煤矿井下巷道的贯通精度控制工作是一项重要工作，在实践工作中，应通过所测量数据做好误差分析，并对导线测量及高程测量等方面的误差进行修正。在误差分析中，首先应通过三维坐标系确定误差参数，并结合作业现场实际情况，对工作面巷道等通过全站仪进行贯通测量，其贯通测量的误差参数可取测角中误差的7，例如井下作业中光电测距误差为2mm，可通过导线长度对各项误差进行修订，并对测量结果进行精度分析，确保巷道贯通中的角度闭合误差保持在容许范围内，满足相关精度控制要求，确保后续井下巷道贯通的对接2。3.3 建立专用的地面控制网随着地下施工范围的扩大，原本设定的观测点已经难以全部涵盖到，很容易导致整体井下作业在贯通中缺乏可靠性，为此在施工中就应建立好专用的地面控制网。施工中可通过控制系统进行控制，通过误差精度分析后，应在巷道的中部设置一条用于测距的闭合导线，提升地面控制网的精确度，从而有效提高贯通的精度。同时工作人员也应注意，巷道贯通测量是一项较为复杂工作，为此在工作中，出于精度控制角度，应充分做好设备挑选，应选用高精度全站仪，并满足导线贯通的精度要求，严禁运用三脚架观测方式进行测量，避免误差过高，同时应考虑中腰线水平，并应在中腰线的左右短边加设测量点，且测站距离应尽量拉长，特别是在巷道的转弯处，应提前做好位置规划，避免由于视距相差过高而导致的误差，确保实际误差的可控性，提升测量精度，降低误差的影响。4 结语总而言之，煤矿井下巷道的贯通测量极为重要，直接影响着整体煤矿作业，为此工作人员应严格遵循相关技术方法，如巷道贯通勘察、陀螺定向技术、中腰线测量等，运用中应做好三维激光扫描、贯通精度控制、地面控制网建设等提升巷道贯通精准度，降低地下环境及误差的影响，提高煤矿井下作业效率。参考文献：1赵海.提高煤矿井下巷道贯通测量精度技术研究J.当代化工研究，2021，（09）:91-92.2段荣喜.煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法探讨J.内蒙古煤炭经济，2020，（07）:192+194.收稿：2022-10-1817