广西南宁水利电力设计院有限公司 广西南宁 530001
摘要：矿山生产中，采掘工作面巷道贯通是一项重要工作，贯通测量的准确性直接关系到工作面的贯通质量。优良的贯通质量可为回采结束后设备的回撤创造良好的条件，如果贯通质量差，导致工作面设备回撤缓慢，不仅会增加矿上生产成本，还会对整个矿井正常生产接续产生严重的影响。因此在工作面贯通过程中，贯通技术的选择及测量精度变得尤为重要。
关键词：金属矿山;大型贯通工程;测量技术;方案研究
引言
贯通测量是金属矿山测量较为关键的测量工作，测量的目的是为了确保巷道在预定的地点实现精准贯通，需要在误差控制在一定范围内，确保可以达到巷道施工及规程规定的相关要求。但是从当前金属矿山贯通测量来看，不可避免的出现各种类型的误差，在贯通测量时，技术人员需要提前做出贯通误差预计，制定出科学合理测量方案，确保贯通效果。在这个过程中，需要对井下贯通测量方案进行持续优化。因此，对金属矿山贯通测量方案优化进行分析有着较为重要的意义。
1金属矿山大型贯通工程测量准备
1.1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。
1.2独立坐标系建立
测绘新技术的应用需要在独立坐标系的基础上才能够发挥作用，坐标系统的正确选择是所有测量工作的基础，能够对测量成果的可靠性及准确性产生最直接的影响。矿区区域内所布设的测量地面控制网坐标，不仅要满足大比例尺地形测图的需要，也要保证施工放样的相关需求。假设存在椭圆柱面，横套在地球椭球体外面，使其与某一条子午线相切，使椭圆柱的中心轴穿过球体中心，并将椭圆柱面展开，得到平面直角坐标系。
2金属矿山大型贯通工程测量方案
2.1高程测量
平巷内采用水准仪用两次仪器高法进行观测，往返闭合差不大于8R（R单程距离以百米为单位)。因竖井采用的是一井定向，在井筒内下放钢丝，因此通过竖井导入高程，采用钢丝法导入高程,在一井定向结束后，立即利用定向时下放的钢丝导入高程，可大大节省再次下放钢丝的时间，或者是长钢尺法导入高程下放钢尺的时间，减少了联系测量需占用井筒的时间，将对生产的影响降到最低。导入高程也需独立进行两次，两次互差不超过竖井长度的1/8000。斜井中采用全站仪三角高程测量导入高程，往返测的高差允许互差为20L(L为斜井中三角高程测量线路总长度,单位为百米)。
2.2角度测量。
在巷道准直线方向确定后，不再操作激光经纬仪。调节光电接收靶上方的测微鼓角度测，使得指针归零，读出测微鼓偏离值。为了最大程度地减小误差，对于不同的标记点，水平角采用测回法，观测2个测回，取平均值，坐标方位角最大闭合差+14"槡n1+n2，要求在同一测回中半测回互差20"，两测回间互差12"时，对于边长15m以下，进行3次对中，3个测回;边长15～30m，2次对中，2个测回;边长30m以上，1次对中，2个测回。
2.3立井联系测量
该次贯通作业的立井联系测量选用钢丝投点进行坐标导入，选用陀螺定向法确定井下起始边方位角，同时井下高程通过长钢尺导入测量[6]。
此外，鉴于井下贯通的2个立井深度均超过500m，投点作业时采取单重摆动投点的方式，通过增大垂球质量、提高垂球浸泡液体密度等方式，降低测量时的钢丝摆动幅度，提升测量精准度。
2.4距离测量与误差分析
光电测距的误差来源主要有调制频率误差、气象参数误差、周期误差、测相误差、照准误差以及仪器加常数测定误差等多种因素。调制频率误差的产生是由于所持仪器中的电子元件老化，使标准频率受到影响而产生误差，一旦出现调制频率误差，可以使用相关仪器加以鉴定，改正距离消除误差。气象参数误差的产生，则是由于实际工程现场的气压及气温与事先所设置的参数值存在较大差异，但通常情况下，这种差异所引起的误差不会对测量造成严重影响，可以在非精密测量时，将其忽略不计。周期误差较为特殊的是，该项误差无法消除，只能在测量仪器的使用过程中尽量避免外部杂乱信号的影响。测相误差是由测相设备本身误差和幅相误差组成的，测相设备本身误差能够通过多次测量，取其平均值，即可减小所造成的影响，而幅相误差则需利用提高测量仪器性能的方式，减小所造成的影响。照准误差的形成很大一部分是由人为因素产生的。仪器加常数测定误差可通过多次测定减小。由此能够得知，测绘新技术虽然能够帮助金属矿山贯通测量工作的完成，但若想提高测量精度，仍需要在测量开始之前确定气象参数，校准测距仪器，严格遵守规范要求。
2.5井下导线测量方案优化
大量井下贯通测量表明，本次的陀螺附和导线测量能够达到井下7″精度的要求。因此，在进行本次计算时，井下陀螺边可作为本次导线方位的起算边。相对于传统的采用两次独立观测支导线的方式来看，选择使用陀螺边的方式进行观测，测量的精度更高，同时，需要花费的工程量也相对较小，节省的工程量超过了一半。陀螺定向与井下导线的预计误差为：导线测角本次的中误差为±7″。通过使用导线误差理论，选择使用电子表格功能对计算程序进行编制，将相关的数据输入到其中，可以得到导线测量、井下方位附和在贯通点的误差分别为：X轴方向的误差为140mm，Y轴方向的误差为170mm，均相对于规程较小，表明均在合理的范围内。
3测量注意事项
（1）对于重要的贯通工程进行测量方案设计和测量方法选用时，首先要根据本单位仪器或借用仪器情况看在实地施测时是否可行，而且还要保证贯通测量精度要能满足贯通工程的设计允许误差。（2）进行贯通误差预计的目的是为了优化测量方案和选择合适的测量方法，既不应盲目追求过高的精度而增加测量工作量，也不应由于精度不够心存侥幸而造成贯通测量事故。（3）贯通误差参数确定方面，由于井下情况比较复杂，相同的测量仪器和测量方法在不同的矿井条件下误差参数也会有所不同，所以误差参数原则上应采用本矿平时积累和分析得到的实际数据，这点需要测量工作人员在平时多加积累，多注意测量基础工作。（4）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。
结束语
对现有的金属矿山贯通测量技术加以分析，并结合工程的实际需求，提出测绘新技术，将其应用到贯通测量工作当中，由实验结果证实，测绘新技术的应用能够有效减小测量误差，相比现有技术，更加适用于金属矿山贯通测量工作，以期为相关领域的研究及创新提供参考。
参考文献
[1]王桀.某矿井下贯通测量技术方案设计与实践[J].现代矿业,2020,36 (12):57-59.
[2]柳锦.金属矿山贯通测量技术及其精度控制探微[J].江西化工,2020 (03):238-239.
[3]刘晓,张戈.金属矿山贯通巷道贯通测量技术及其精度控制——以某矿井为例[J].河北地质大学学报,2019,42(05):75-79.
[4]郑卫军.矿山测量中的贯通测量技术研究[J].能源与节能,2019(01): 102-103.
[5]陈志磊.关于贯通测量与矿山测绘技术的探讨的认识[J].珠江水运, 2018(18):44-45.