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摘要：测量工作是煤矿生产建设的一项重要的技术基础工作, 也是煤矿企业不可缺少的重要组成部分。因此按照规定, 不管是老矿井, 还是新建技改井都要按照相关规定, 进行矿井测量工作, 保证煤炭资源的合理开发和利用, 促进煤炭安全生产。
关键词：煤矿; 问题；工程测量; 井下测量
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
1 煤矿井下测量全站仪的问题
1.1 度盘配置问题
众所周知, 在高等级测量过程中, 若使用光学仪器, 为了消除度盘刻划误差的影响, 各测回间要进行度盘的配置, 若使用SET2C 型全站仪则不需要进行此项工作。因光学仪器的度盘刻划是固定的, 度盘位置一旦固定, 每一角值在度盘上的位置是固定不变的。SET2C 型全站仪是采用光栅读数, 采用光栅读数的仪器, 每一角值在不同的设置时对应的度盘位置是变化的。如照准某一方向设置角度为0, 照准部顺时针旋转10°, 则仪器读数为10°, 若再次照准后视方向, 设置角度为10°, 照准部再顺时针旋转10°,则读数为20°, 而光栅度盘的位置实际上并没有改变。因此角度值并不固定在对应度盘上某个位置, 测量时无法进行度盘配置, 若人为地将后视读数设置为不同的角值则没有任何意义, 另外在不同的测站上进行测量, 尽管后视角度设置为同一读数, 但对应的光栅位置却不同, 因此光栅的刻划误差对测量的影响具有偶然性, 并不能用测回间不同的设置来加以消除。所以在高等级控制测量工作过程中, 用SET2C 型全站仪进行测量工作时不需考虑度盘设置问题。
3 盘左、盘右操作的问题
SET2C 型全站仪具有竖轴倾斜误差的改正功能, 但并不能改正横轴和视准轴倾斜所产生的误差, 因此, 横轴和视准轴倾斜引起的系统误差同样需要正倒镜观测来加以消除。
4 下盘制动钮的问题
在SET2C 型全站仪操作过程中, 若下盘制动钮没有拧紧, 仪器工作时照准部在转动过程中会带动下盘的转动而造成测角误差, 因此在测量前一定要检查下盘制动钮是否拧紧, 护套是否套好。测量工作时, 观测者应时刻注意不要碰动下盘制动钮护套, 以免引起下盘制动钮松动, 造成测角误差。当然, 若不进行复测法测角, 就用不到下盘制动钮的操作。
5 存储卡的使用问题
SET2C 型全站仪的优越性还在于测量工作过程中能采用数据存储卡进行自动记录, 这样即可省去了记录的麻烦, 又可避免记录的错误, 但存储卡的不足之处是: 它不能进行限差的自动检验。因此, 测量过程中若观测数据超限了, 测量工作人員并不知晓, 这样会造成一些不必要的测量返工而浪费人力物力, 因此高等级控制测量过程中不要使用数据存储卡进行数据的自动记录。
2井下测量技术
2.1 施工控制测量与高程联系测量
在施工阶段, 应配合施工步骤和施工方法, 进行施工控制测量以及建( 构) 筑物的定线放样测量, 保证井下工程按照设计正确施工。井下工程施工控制测量分为地面控制和井下控制两部分, 并将两部分联测, 形成具有统一坐标和高程系统的控制网。如果采用斜井施工, 要进行井上、井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量, 将地面近井控制点的平面坐标和方向传递到井下平面控制点上, 作为井下导线的起算坐标和起算方向。单井平面联系测量通常采用重锤投放两条钢丝, 测定垂线投放点的坐标和投点连线的坐标方位角, 地下导线即由此传算。近代已逐步采用光学投点仪、激光垂准仪和陀螺经纬仪定向的方法代替上述几何联系测量。如有已掘成的两个竖井, 彼此有坑道连通, 则可通过井下导线连接两个竖井的投点, 进行2井定向测量。高程联系测量通常采用吊垂线法、长钢尺法或长钢丝法,近代则采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和地下控制测量所用仪器、工具(尤其全站仪), 应进行检定, 取得一致的标准。地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网或边角网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各洞口或井口引进, 随巷道掘进而逐步延伸。地下控制网的形状和测量方法,依巷道的形状和断面的大小而定。平面控制一般多采用导线或狭长的导线网。在井下导线中, 采用能够保证设计精度的全站仪, 加测一边或数边的方位角, 可减少横向贯通误差的积累。小型井下工程常采用中线控制。高程控制一般采用水准测量或测距仪测高。井下所设的控制点比较容易产生位移, 在使用前应予检测。井下工程施工时, 因岩体掘空, 围岩应力发生变化, 可能导致井下建筑及其周围岩体下沉、隆起、两侧内挤、断裂以至滑动等变形和位移因此, 必要时, 从施工前开始, 直到经营期间, 应对地面、地面建筑物、井下岩体进行系统的变形观测, 以保证安全施工, 鉴定工程质量, 开展相应的科学研究工作。
2.2 测图比例
井下工程规划设计、施工阶段, 视工程规模的大小和建筑物所处的井下深度, 需要使用已有的各种大、中比例尺地形图, 或测绘专用地形图。地形图测绘范围, 除满足主体工程和附属工程的设计需要外, 还应考虑在岩体掘空后, 地面沉陷、岩体移动以及地下水渗入的可能影响范围。测图比例尺, 对大型地下工程, 规划阶段为1∶500～1∶10000;初步设计阶段为1∶200～1∶2000; 施工设计阶段为1∶200～1：2000。对小型地下工程, 初步设计和施工设计用图常一次测绘, 比例尺采用1∶500～1∶2000。此外, 还要测绘必要的纵、横断面图以及
地质剖面图等。
2.3 井下工程定向放样与贯通测量
井下工程的定向放样, 主要根据施工中线和施工水准点进行。先根据施工中线和水准点放样出开挖断面的中心点, 布置炮眼进行钻爆,或以掘进机械进行开挖。现在大多已用激光导向的方法操纵掘进机械的进程。待洞体成型或部分成型后, 即根据校准的中线放样断面线, 进行衬砌。巷道(洞)、坑道贯通以后, 施工中线即可对接, 此时要测算巷道横向、纵向、高程和方向的贯通误差, 并进行调整。《煤矿测量规程》规定贯通横向偏差不大于0.5m , 高程偏差不大于0.3m , 设计预计横向偏差0.334m , 高程偏差0.173m 。在放样精度要求较高时, 贯通误差调整前, 应先进行贯通测量, 亦即将相向开挖2洞口附近的洞外控制点(或洞内贯通面两侧的导线控制点)连成贯通导线或贯通水准线路, 重新施测并加以平差。在允许调整的范围内, 所有重要放样工作, 都以平差后的坐标和高程作为调整施工中线和放样的依据。地下工程衬砌后, 要进行断面测量、核实、净空。对于洞室、地下库房等还要进行实际库容的测算。井下工程竣工后要测制竣工图和记录必要的测量数据, 在经营管理阶段还要进行井下工程的设备安装、维修、改建、扩建等各种测量工作。
矿井测量在煤矿生产中有比较重要作用, 贯通质量与否直接影响矿井安全生产与矿井效益。因此要保证测量的精度, 要开发相应适合于本公司在Windows 平台下< 煤矿测量信息管理系统>, 使矿井测量资料得到及时处理, 合理平差, 减少计算误差。要使系统对建立的数据库具有管理功能, 方便资料查询, 为CAD微机绘图打下基础; 将复杂的测量资料内业处理转化为可视化、简单化的微机操作; 提高矿井安全管理, 实现矿井导线测量数据管理和使用, 为矿井安全生产提供可靠依据。
参考文献
[1] 温金山.井下控制测量的应用[J]. 采矿技术. 2008(01)
[2] 许光海.煤矿井下测量工作经验谈[J]. 科技信息(科学教研). 2008(24)
关键词：煤矿; 问题；工程测量; 井下测量
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
1 煤矿井下测量全站仪的问题
1.1 度盘配置问题
众所周知, 在高等级测量过程中, 若使用光学仪器, 为了消除度盘刻划误差的影响, 各测回间要进行度盘的配置, 若使用SET2C 型全站仪则不需要进行此项工作。因光学仪器的度盘刻划是固定的, 度盘位置一旦固定, 每一角值在度盘上的位置是固定不变的。SET2C 型全站仪是采用光栅读数, 采用光栅读数的仪器, 每一角值在不同的设置时对应的度盘位置是变化的。如照准某一方向设置角度为0, 照准部顺时针旋转10°, 则仪器读数为10°, 若再次照准后视方向, 设置角度为10°, 照准部再顺时针旋转10°,则读数为20°, 而光栅度盘的位置实际上并没有改变。因此角度值并不固定在对应度盘上某个位置, 测量时无法进行度盘配置, 若人为地将后视读数设置为不同的角值则没有任何意义, 另外在不同的测站上进行测量, 尽管后视角度设置为同一读数, 但对应的光栅位置却不同, 因此光栅的刻划误差对测量的影响具有偶然性, 并不能用测回间不同的设置来加以消除。所以在高等级控制测量工作过程中, 用SET2C 型全站仪进行测量工作时不需考虑度盘设置问题。
3 盘左、盘右操作的问题
SET2C 型全站仪具有竖轴倾斜误差的改正功能, 但并不能改正横轴和视准轴倾斜所产生的误差, 因此, 横轴和视准轴倾斜引起的系统误差同样需要正倒镜观测来加以消除。
4 下盘制动钮的问题
在SET2C 型全站仪操作过程中, 若下盘制动钮没有拧紧, 仪器工作时照准部在转动过程中会带动下盘的转动而造成测角误差, 因此在测量前一定要检查下盘制动钮是否拧紧, 护套是否套好。测量工作时, 观测者应时刻注意不要碰动下盘制动钮护套, 以免引起下盘制动钮松动, 造成测角误差。当然, 若不进行复测法测角, 就用不到下盘制动钮的操作。
5 存储卡的使用问题
SET2C 型全站仪的优越性还在于测量工作过程中能采用数据存储卡进行自动记录, 这样即可省去了记录的麻烦, 又可避免记录的错误, 但存储卡的不足之处是: 它不能进行限差的自动检验。因此, 测量过程中若观测数据超限了, 测量工作人員并不知晓, 这样会造成一些不必要的测量返工而浪费人力物力, 因此高等级控制测量过程中不要使用数据存储卡进行数据的自动记录。
2井下测量技术
2.1 施工控制测量与高程联系测量
在施工阶段, 应配合施工步骤和施工方法, 进行施工控制测量以及建( 构) 筑物的定线放样测量, 保证井下工程按照设计正确施工。井下工程施工控制测量分为地面控制和井下控制两部分, 并将两部分联测, 形成具有统一坐标和高程系统的控制网。如果采用斜井施工, 要进行井上、井下的平面和高程联系测量。平面联系测量是通过井筒进行联系三角形测量, 将地面近井控制点的平面坐标和方向传递到井下平面控制点上, 作为井下导线的起算坐标和起算方向。单井平面联系测量通常采用重锤投放两条钢丝, 测定垂线投放点的坐标和投点连线的坐标方位角, 地下导线即由此传算。近代已逐步采用光学投点仪、激光垂准仪和陀螺经纬仪定向的方法代替上述几何联系测量。如有已掘成的两个竖井, 彼此有坑道连通, 则可通过井下导线连接两个竖井的投点, 进行2井定向测量。高程联系测量通常采用吊垂线法、长钢尺法或长钢丝法,近代则采用电磁波测距仪测深的方法。地面控制测量和地下控制测量所用仪器、工具(尤其全站仪), 应进行检定, 取得一致的标准。地面平面控制一般采用导线、测角网、测边网或边角网。高程控制一般采用水准网或电磁波测距三角高程控制网。井下控制测量从各洞口或井口引进, 随巷道掘进而逐步延伸。地下控制网的形状和测量方法,依巷道的形状和断面的大小而定。平面控制一般多采用导线或狭长的导线网。在井下导线中, 采用能够保证设计精度的全站仪, 加测一边或数边的方位角, 可减少横向贯通误差的积累。小型井下工程常采用中线控制。高程控制一般采用水准测量或测距仪测高。井下所设的控制点比较容易产生位移, 在使用前应予检测。井下工程施工时, 因岩体掘空, 围岩应力发生变化, 可能导致井下建筑及其周围岩体下沉、隆起、两侧内挤、断裂以至滑动等变形和位移因此, 必要时, 从施工前开始, 直到经营期间, 应对地面、地面建筑物、井下岩体进行系统的变形观测, 以保证安全施工, 鉴定工程质量, 开展相应的科学研究工作。
2.2 测图比例
井下工程规划设计、施工阶段, 视工程规模的大小和建筑物所处的井下深度, 需要使用已有的各种大、中比例尺地形图, 或测绘专用地形图。地形图测绘范围, 除满足主体工程和附属工程的设计需要外, 还应考虑在岩体掘空后, 地面沉陷、岩体移动以及地下水渗入的可能影响范围。测图比例尺, 对大型地下工程, 规划阶段为1∶500～1∶10000;初步设计阶段为1∶200～1∶2000; 施工设计阶段为1∶200～1：2000。对小型地下工程, 初步设计和施工设计用图常一次测绘, 比例尺采用1∶500～1∶2000。此外, 还要测绘必要的纵、横断面图以及
地质剖面图等。
2.3 井下工程定向放样与贯通测量
井下工程的定向放样, 主要根据施工中线和施工水准点进行。先根据施工中线和水准点放样出开挖断面的中心点, 布置炮眼进行钻爆,或以掘进机械进行开挖。现在大多已用激光导向的方法操纵掘进机械的进程。待洞体成型或部分成型后, 即根据校准的中线放样断面线, 进行衬砌。巷道(洞)、坑道贯通以后, 施工中线即可对接, 此时要测算巷道横向、纵向、高程和方向的贯通误差, 并进行调整。《煤矿测量规程》规定贯通横向偏差不大于0.5m , 高程偏差不大于0.3m , 设计预计横向偏差0.334m , 高程偏差0.173m 。在放样精度要求较高时, 贯通误差调整前, 应先进行贯通测量, 亦即将相向开挖2洞口附近的洞外控制点(或洞内贯通面两侧的导线控制点)连成贯通导线或贯通水准线路, 重新施测并加以平差。在允许调整的范围内, 所有重要放样工作, 都以平差后的坐标和高程作为调整施工中线和放样的依据。地下工程衬砌后, 要进行断面测量、核实、净空。对于洞室、地下库房等还要进行实际库容的测算。井下工程竣工后要测制竣工图和记录必要的测量数据, 在经营管理阶段还要进行井下工程的设备安装、维修、改建、扩建等各种测量工作。
矿井测量在煤矿生产中有比较重要作用, 贯通质量与否直接影响矿井安全生产与矿井效益。因此要保证测量的精度, 要开发相应适合于本公司在Windows 平台下< 煤矿测量信息管理系统>, 使矿井测量资料得到及时处理, 合理平差, 减少计算误差。要使系统对建立的数据库具有管理功能, 方便资料查询, 为CAD微机绘图打下基础; 将复杂的测量资料内业处理转化为可视化、简单化的微机操作; 提高矿井安全管理, 实现矿井导线测量数据管理和使用, 为矿井安全生产提供可靠依据。
参考文献
[1] 温金山.井下控制测量的应用[J]. 采矿技术. 2008(01)
[2] 许光海.煤矿井下测量工作经验谈[J]. 科技信息(科学教研). 2008(24)