传统测量技术在井巷贯通中的应用

发表时间:2020/7/27   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:刘云超
[导读] 摘要:为了确保矿山掘进中井巷能准确贯通,在矿山开采前,就要制定完善的掘进方案和测量计划,要根据矿山周围的环境及地质情况选择合适的测量仪器,然后根据仪器选择合适的测量方案,这对于贯通井巷有着非常重要的意义。
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        摘要:为了确保矿山掘进中井巷能准确贯通,在矿山开采前,就要制定完善的掘进方案和测量计划,要根据矿山周围的环境及地质情况选择合适的测量仪器,然后根据仪器选择合适的测量方案,这对于贯通井巷有着非常重要的意义。通过准确的测量技术定位,可以实现矿山井巷工程的快速掘进,提升我国矿山开采效率,促进我国矿产开采行业的发展。
        关键词:传统测量技术;井巷贯通;应用
        引言
        为配合实际生产的需求,多种类型井巷贯通工程中测量技术的应用是当今每位矿山测量工艺人员务必要熟练掌握及妥善处理好的基本要务之一。现有我国某特大型煤炭矿山自从2002年建设以来,圆满实现了3项特大规模的井巷贯通工程及一项大型级的井巷贯通工程。其中4项测量型井巷贯通开挖工程都达到了无破损贯通品质,贯通测量技术质量品级都实现了优等水平。
        1贯通测量概念
        为能缩短坑道通风的距离加快巷道掘进的速度的目的,劳动者劳动条件的改善,在整个巷道贯通过程中,各个区分坑道按计划要求贯通。全体坑道贯通的过程中,掘进要按照计划要求,贯通的精度要保证,所以所有测量工作的进行统称贯通测量。贯通测量中存在贯通误差不可避免的,贯通误差中包括地面与地下的控制测量,并包括其联系测量误差等等,最终,各掘进工作方面是否得以正确的实现贯通的实现,出现贯通误差是不可避免的。贯通误差其空间的发生包括:一是沿着坑道中心线,这个方向是纵贯通误差;横向误差,是水平面的垂直方向产生的;纵误差产生在高度方向贯通误差中。直接影响坑道的质量的就是横向误差和纵向误差,人们统称为重要贯通方向误差。巷道的质量直接被横向误差和竖向误差影响,人们称之为重要贯通方向的误差。
        2贯通测量工作步骤
        (1)根据贯通测量的允许偏差,选择合理的测量方案。对大型特大型贯通须编制贯通测量设计书,进行贯通误差预计,说明采用的测量仪器(目前均使用2秒全站仪)和方法。
        (2)贯通测量设计书必须报告上级主管部门审核和备案,征得同意后,方可施工。
        (3)依所选定的测量方案进行施测和计算,每一施测和计算环节,均须有可靠的检核。在施测过程中应评定实际测量精度,若发现底于设计中的要求时,应根据具体情况采取相应的措施。
        (4)贯通前巷道几何要素的计算和标定。
        (5)进行经常性的巷道掘进检查。在大型特大型贯通工程施工过程中,应有比例尺不小于1:2000的贯通工程进度图(即电脑成图),图上及时填绘工程进展情况。当两工作面间的距离在岩巷中剩下20米,在煤巷中剩下30米时,测量负责人应以书面形式报告矿井技术负责人,并通知安全检查和施工队、安检站、生产办、调度室等有关部门。
        (6)贯通后应立即测量贯通实际偏差值,并将两面导线连接起来,计算各项闭合差。贯通测量完成后,还应进行分析总结。
        3传统测量技术在井巷贯通中的应用
        在井巷掘进过程中,一些传统的测量技术可以很好地解决测量难题,针对矿山复杂的地形环境,可以利用传统测量技术简单的测量原理,实现测量的目的。例如在矿山测量中,矿山巷道较长,视线不好,先进的测量仪器无法通视,可以利用陀螺定向仪对掘进方向进行定位,下文简要介绍了传统测量技术在井巷贯通中的应用:
        3.1在井下平面控制中的应用
        在矿井下的掘进工作中,通过陀螺仪可以确定掘进方向。由于矿井的巷道是一个环形回路,利用陀螺仪的工作原理,多变导线逐渐循环,最终形成一个闭合回路,这样可以有效控制巷道掘进的方向。

为了进一步提升测量结果的准确性,需要合理、规范地应用陀螺仪,顺利实现井巷贯通。
        3.2基于井下次要巷道与采区连续测量当中的应用
        在井下开采过程中,进行的伞部测量工作即为采区测量。在采区测量过程中,会遇到窄巷道、空气污浊等情况。为了满足测量的精度要求,可采取陀螺定向法,即采取两逆转点观测法,方程式为:N=1/2(U1+U2),此类方法只需10min,且测量精度能够得到有效保障。此外,在重要巷道检查验收环节,陀螺仪测量技术的应用也较为广泛。从地面测量来看,其顺序为先控制后碎步。然而,对于井下测量来说,由于环境和地面存在较大的差异,因此井下测量程序与地面恰恰相反。通常情况下,对于规模较大的贯通测量工程,如果没有布置高等级的控制导线,便可采取陀螺仪方位角对巷道的方向进行检测,即基于施工环节采取陀螺仪对其实际方位角加以测定,进一步和这个环节的巷道的设计方位角进行对比,然后判断巷道挖掘的方向是否正确,如不正确,需及时对掘进方向加以调整。
        4提升井巷贯通测量工作准确性的有效措施
        4.1认真审核设计图纸
        对于矿山井巷贯通测量的图纸而言,都是由每一个等级的部门提供的多元化方案所组成的,并且通脱每一个部门的审核设计完成。然而,由于矿山井巷贯通测量工作的内容过于复杂,导致最终的设计图纸在数字方面会出现一些问题,对矿山井巷贯通测量效果造成严重的影响。如果对测量图纸没有展开详细的检查和审核,测量人员在进行防线作业时,就会根据错误的数据信息一些列的计算,进而会导致返工,不仅会对经济造成巨大的损失,更有甚者会对人员的生命安全造成危害。因此,对于矿山井巷贯通测量技术而言,设计图纸的审查工作具有基础作用,是保证矿山井巷贯通工作顺利开展的根本。
        4.2采用先进的装备和可靠的技术
        在进行矿山井巷贯通测量过程中,要结合工程的实际情况,选择、更换测量设备,保证测量的精度和准确度的得到提升。在此之前,要对测量仪器、设备进行严格的校正、检验工作。根据测量环境的不同,选择合适的测量方法。比如,对矿山井巷同一处贯通位置,分别派遣两组人员进行测量,分别记录测量数据,然后科学的审核两组数据。也可以对矿山井巷同一处贯通位置,派遣一组人员,进行两次测量,然后将两组数据的平均值作为最终数据。除此之外,还要派件专门的额人员对测量资料进行严格保管,对测量数据不要轻易进行改动、删减,保证资料具有较高的完整性。这样,才能使矿山井巷贯通技术有效发挥作用。
        4.3不断提高测量人员的专业素质
        在矿山井巷贯通测量开展相关工作的过程中,为了使测量工作顺利开展,必须保证相关测量工作人员具有较高的专业能力,这也是保证矿山井巷贯通测量技术能够真正发挥作用的关键。首先,测量人员应该在思想上重视,进而在实际的测量工作中具有积极的工作热情,对矿山井巷贯通测量中的每一项要求,都能严格执行,并且与团队能够有效的合作。然后,矿山井巷贯通测量人员要不断提升自身的专业测量技术水平,不断学习和积累专业知识以及经验,为矿山井巷贯通测量技术水平的提高奠定坚实的基础。
        结语
        综上所述,当前我国对于煤矿资源的需求量越来越大,为了满足与日增长的煤矿需求量,需要提升产量,控制矿山掘进工程的质量。在井巷掘进的过程中,要意识到测量工作对于井巷贯通的重要性,在实际的测量工作中,要把握测量工作的基本原则,制定完善的测量计划,通过传统测量技术的应用,提升测量工作的准确性,可以保证井巷的顺利贯通,促进我国矿井掘进水平的提升,进一步促进我国矿产开采行业的发展。
        参考文献:
        [1]卢国强.常兴井下巷道贯通测量方法研究[J].能源技术与管理,2019,44(3):181-183.
        [2]孟凯.掌石沟煤业15102工作面贯通测量方案设计与实施[J].矿业装备,2019(3):74-75.
        [3]解希臣,朱海涛,尹玉成.大断面一次成巷贯通测量技术研究与实践[J].山东煤炭科技,2019(5):181-182,188.
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