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摘要：在矿山测量工作中，贯通测量是一项十分重要的测量工作，尤其对于一些重要的贯通工程，可能会关系到整个矿井的安全建设与生产，所以要求矿山测量人员要以科学的态度，严肃认真对待。
关键词：金属矿山；大型贯通工程；测量技术方案
引言
金属矿山开采过程中，为保证矿山开采的安全，必须提前使用先进的测量技术进行工程测量，获得准确可靠的地质信息才能为矿山开采安全生产方案制定提供依据。有效的矿山测量不仅可以获得全面准确的地质岩层相关信息，而且因为实时动态的检测可及时发现安全隐患并采取针对性的措施解决。随着对金属矿山资源安全生产问题的重视，对矿山测量也提出了更高要求。
1工程概况
某金属矿山，随着企业发展壮大的需要，井上下生产规模也需进行扩大，为了解决井下提升能力不足的问题，该矿对矿井生产系统计划进行改扩建。改扩建项目的主体工程包括1号矿区一条竖井的施工和井下该竖井在-652m水平与2号矿区生产矿井-652m水平两井间1500多米的巷道贯通，其中竖井工程是该主体工程的关键工程，随着开采深度的增加，井下通风不良、粉尘大，作业环境温度，给井下巷道贯通施工带来很大困难，所以矿部决定先施工竖井工程，以解决井下作业环境差及平巷贯通工程由于提升能力不足影响工期的问题。该竖井设计建在选矿厂破碎厂房附近的1号矿区，由于该矿主生产矿区是2号矿区，但该矿井距离选矿厂较远，井下矿石提升至地表后还要在地表由拉矿翻斗车拉至选矿厂地表原矿仓。该竖井达产后，主要用作提升井下矿石，就可将2号主生产矿井产出的矿石在井下通过电机运至该竖井，通过该竖井直接提升至选矿厂进行破碎，既缩短了运输距离，减化了生产流程，而且当井下-652m巷道工程贯通后，还可将该竖井作为2号主生产矿井的回风井，大大改善井下作业环境，提高井下劳动生产率。该竖井全长900m，井筒断面为圆形，净断面直径为5.5m，设计从地表、1号矿区-230m水平和-652m水平同时施工该竖井，1号矿井原有的开拓方式为斜井加盲竖井的开拓方式，进行贯通测量时还要经过1000多米长的斜井。因此，测量施工作业条件较差，给工程贯通提出了严竣的考验。
2金属矿山大型贯通工程测量技术方案
2.1测量精度要求及测量仪器的选择
根据贯通工程要求，结合该矿各方面实际条件，该贯通工程水平方向的允许偏差为0.2m，垂直方向允许偏差为0.3m。根据该矿现有测量仪器及工程精度的要求，确定井下导线及三角高程测量采用J2型全站仪，全站仪测角精度为2″，测边精度为2mm+2ppm，本次测量路线较长，全长累计2725m。根据该矿实际应用经验，利用全站仪进行三角高程测量完全可代替四等水准测量，水准测量采用DS3型水准仪。
2.2测量方案选择
1号矿区采用斜井—盲竖井—盲斜井联合开拓。为了提高工作效率，减少工期，该竖井贯通工程分为两部分两段竖井贯通均采用相向贯通。一部分是-230m水平上掘部分与地表下掘部分贯通，另一部分是-230m水平下掘部分与-652m水平上掘部分贯通。根据测量路线实际情况，初步拟定以下两个贯通测量方案。
方案一：以地表竖井井筒十字中心线两控制点作为已知点，经一期斜井测量、四中段平巷测量、二期竖井定向、-230m水平平巷测量，其中一条路线向北大巷472巷测量指挥-230m水平竖井上掘。另一路线向南大巷测量，经三期斜井、二十四中段平巷测量，指挥-652m水平竖井上掘。
方案二：以地表竖井井筒十字中心线两控制点作为已知点，经一期斜井测量、四中段平巷测量、二期竖井定向、-230m水平平巷测量，其中一条路线向北大巷472巷测量指挥-230m水平竖井上掘。
另一路线向南大巷测量至三期斜井口，在三期斜井口取一条测边作为假设已知边。一条路线向-230m水平北大巷472巷测量，等上部竖井贯通后将竖井中心投到-230m水平后，测出竖井中心在-230m水平的中心坐标。另一条路线经三期斜井、二十四中段平巷测量，按-230m水平所测中心在二十四中段放样，指挥竖井上掘。
两方案比较，地表与-230m水平上掘部分只有一种方案可选择，而-230m水平下掘与-652m水平上掘部分则有两种测量方案，方案二可减少一期斜井测量、四中段平巷测量及二期竖井定向测量带来的测量误差，同时将测量路线缩短一半，且测量过程简单，十分有利于提高测量精度。经过两种方案的对比，根据测量误差大小、技术条件、工作量及成本大小、作业环境等因素进行综合考虑，结合以往的实际经验，初步确定采用第二种测量方案。
2.3测量技术
2.3.1无人机测量技术
无人机测量系统是集导航系统、飞行平台以及倾斜摄影系统为一体的摄影平台，可以获取多视角影像，为后续构建的三维模型提供大量的纹理信息。通过采用定位技术可以使得无人机测量系统获取到的图像含有更精准的地理信息，从而实现便捷、高精度测量。本次测量中采用的无人机为大疆精灵Phantom4，满载荷最大飞行时间为60min，并配备有航空摄影机。采用无人机摄影技术可以较为便捷、精准的构建矿山三维模型，具体包括有：（1）首先需要根据测量目的构建测量技术方案。（2）在圈定的测量区域内进行控制测量，当地表无特征点时应首先做相关标记。（3）无人机航空测量。（4）多视觉影像联合平差以及密集匹配。（5）三维地形TIN及无信息白模构建。（6）纹理映射构建实景三维模型。
2.3.2RTK技术
1）地形测图
在金属矿产地形测图过程中，就需要应用RTK技术对矿产的边界碎部点进行测量。首先要建立好卫星基站，利用基站点与待测点的信号分析来对待测点的三维坐标进行计算，由于RTK技术自动化程度较高，只需要一名工作人员手持信号接收杆就可以对待测点进行测量了。在测量的过程中，为了合理的区分各个点位的不同，可以对待测点进行编号，然后按照编号顺序将待测点一一测量并记录到仪器中，对于不同的矿产储存位置可以进行不同的编号，在测量完成后，仪器设备可以利用自动化的数据和信息分析功能对已经测量的点进行归类，这样可以快速生成矿产地形图，提升了测量的工作效率。矿区的地形图可以给工作人员使用，利用图纸的信息可以进行方案制定、开采过程分析等，这样可以加快整个金属矿山测量和开采的效率。
2）矿区地面形变测量
现阶段，在进行矿区地面变形测量的观测工作中，一般会使用的方式是预先布置矿区形变观测点和基准点，并由两者组成相应的地面观测网，对地面的变形状况进行实时检测。在金属矿区对地面的形变状况进行测量，主要是为了制定动态的矿区地面水平位置、高程的表征，并通过和相邻位置的数据比较，以此获取到矿区的地面沉降量和水平位移数据信息，这种方式不仅使得测量的数据更加精确，而且还提高了工作的效率。
结语
通过贯通测量误差预计，不仅可以获得贯通的总预计误差的大小，还可以获知哪些测量环节是贯通测量的主要误差来源，便于在修改测量方案和测量方法时有针对性，并在实测过程中采取必要措施提高精度，以便最终获得满足要求的贯通效果。
参考文献：
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