煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法

煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法

摘要：煤矿企业为加快煤矿建设速度，以达到减少施工周期和提高产能的目的，经常会采用在同一巷道多头同时开采，在计划位置汇合的作业方式，这个过程就

是巷道贯通。确保贯通测量的准确性成为了巷道贯通的重要工作，贯通测量的准

确与否直接影响煤矿的正常开采工作,如贯通测量中出现偏差，将直接影响巷道的

质量，最严重的情况，会导致巷道作废，并且影响开采人员的生命安全，给企业

和国家造成巨大的经济损失。因此，贯通测量的准确性需要综合考虑多方面因素，确保完成贯通的测量工作。

关键词：煤矿测量；贯通工程测量；有效对策

引言

矿井在基建初期为了加快建井进度，通常要进行井巷贯通，此时贯通测量就显得尤为重要，贯通精度及质量的好坏，直接决定着矿井的建井工期和生产进度的安排。贯通测量是煤

矿生产中一项十分重要的测量工作，贯通测量的任务就是要保证巷道在贯通时，其精度和误

差在测量允许误差范围之内，以保证贯通工作的顺利进行。

1贯通测量的概述及原则

同一井巷为加快掘进速度可采用同向或者对头掘进，为了使巷道在指定地点实现允许偏

差范围内的贯通称为井巷贯通。井巷贯通在建井初期可以加快建井速度，实现矿井早日投产，产生经济效益，有效缓解矿井紧张的采掘衔接形势。通常，将贯通距离大于等于10km贯通

工程称为大型贯通工程。为了确保井巷的精确贯通，贯通测量质量的好坏起着至关重要的作用，而煤矿井下地质条件复杂，受到采动影响巷道会发生变形破坏，同时巷道内空气潮湿及

煤尘大等会影响测量工作的进行，因此采用一定方法实现井巷精确贯通对于煤矿安全高效生

产有着重要意义。井巷贯通测量应遵循以下原则：

（1）贯通测量的方案要与贯通巷道的类型相适应，且贯通测量的精度要满足允许范围偏

差的要求。

（2）按照贯通测量方案编制贯通测量设计书及选择相关测量仪器设备。

（3）巷道的中线和腰线是巷道贯通测量中两个最重要的几何因素，因此要对巷道中腰线

进行标定，并在掘进过程中及时延长中腰线，定期对其检查和填图，对测量结果进行调整，

以确保测量的精度的要求。

（4）巷道实现贯通后，对贯通的实际偏差值进行测量，必要时可以可调整最后一段巷道

的中腰线，贯通测量结束后要及时进行精度分析并做出技术总结。

2巷道贯通测量方法选择

2.1采用全站仪测量

（1）地面控制测量。通过收集大比例尺地形图、煤矿井下施工设计图及地面控制点的交通、水文、地质资料，了解相应情况，现场勘测煤矿井下中线方向和地面两侧的建筑类型、

地形等信息，确认地面控制网选点和方案。地面控制测量是根据贯通的类型及要求，通过多

个控制点形成一个控制网络，可为地下控制测量精确传递地面坐标，它是整个贯通测量的基础，可减少系统误差的累积，保证测量结果的精度。在此，选择测距导线网，使用全站仪进

行相关参数测量。

（2）地下控制测量。受煤矿井下环境条件的限制，在井下主要采用导线测量。

（3）井下高程测量。使用全站仪、棱镜、经纬仪等，根据两个观测点距离及连线与水平

面夹角计算高度，该方法受地形影响小，但精度相对较低。所以在测量时操作人员应注意细

节操作（保证读数是水准管气泡在中位等），减少人为误差影响。

（4）井下导线高程测量方案。斜巷采用三角高程测量，平巷采用传统水准测量。

2.2在煤矿测量贯通过程中广泛应用陀螺定向技术

在对煤矿井下巷道进行贯通的过程中，陀螺定向技术不仅可以确保其在测量过程中的精

确度不会随着矿井深度的变化而发生改变，而且能够有效提高贯通工程测量的精确度。一般

情况下，若目标矿井中贯通导线施工范围较广，那么通过陀螺定向技术可以显著提高导线点

测量的精确度，所以，其在井下环境贯通导线较长的测量中得到广泛的使用。在井下巷道测

量中使用陀螺定向技术能够从以下几个方面增加测量的精确度：（1）对较深的矿井进行定

向的测量。在深度较大的煤矿矿井中，井下的温度以及深度会严重影响以往贯通测量技术的

精确度，但是，陀螺定向技术却可以有效的突破这一限制，特别是在定向测量深度较大矿井

的工作中，能够显著减小测量的误差。在这种环境下，正如上文所说，使用陀螺定向技术测

量获得的结果不会随着深度的变化而出现误差，这样不但可以提高巷道贯通测量的可靠性，

而且可以确保矿井维护工作的安全性。（2）能够对井下平面进行有效的控制。在对煤矿矿

井巷道进行挖掘的时候，一定要确保井下平面的稳定性以及牢固性。一般来说，都是通过陀

螺仪控制井下平面，之后通过导线对为巷道挖掘的长度以及方向指明道路。过去在这个过程中，常常使用单支导线测量的方式，测量的精确度十分差。所以，必须使用陀螺定向技术测

量相关的方位角，这样可以有效的降低测量的误差，为井下巷道的挖掘工作奠定两个的基础。（3）完善巷道验收的工作。除此之外，在监测以及验收巷道等方面，也可以使用陀螺定向

技术。若井下巷道设计条件存在缺陷，就会导致巷道导线方面存在一定的缺陷，从而影响最

终的测量结果。因此，必须在这个过程中使用陀螺定向技术，使用陀螺仪就能够精确的定位

巷道方位角，以此为根据适当的调整巷道的方位，这样可以确保井下贯通工程测量的精确度。

2.3控制外界客观环境对测量的影响

外界客观条件包括测量时的湿度、温度以及其他环境情况，在地面进行长距离测量时要

注意选择合适的空气湿度环境。专业人员还需要根据自身情况对环境的可视性情况进行测评，若天气情况并不允许人员进行测量，则需要等到测量处的天气条件转好时再进行外部地面作

业测量。以此减小由于导线过分靠近高压线或者水体所产生的误差。

在矿井下进行长距离测量时，要着重选择对供电线路、架空线相距较远的地方进行导线

线路的布置，以此在最大程度上减小外界客观环境对测量结果的影响。

2.4中腰线一体测量

在实际的巷道施工过程当中，往往会有很多安全问题，而在倾斜的巷道当中，又常常出

现一些干扰问题。因为倾斜巷道的特殊坡度与普通的巷道并不一样，这就需要采用中腰线一

体的测量方法，这种方法能够辅助巷道贯通测量出井筒的基本文职。在测量过程当中，需要

加强安全控制，在护顶质量合格后，安排中腰线的测量，这能够提高测量的科学性。

2.5全球定位系统

在巷道贯通过程当中，全球定位系统能够有效的构建控制网，并对贯通过程进行实时检测，一旦出现风险，全球定位系统能够最检测到风险情况。利用电磁波一起，简化全球定位

系统的应用难度，能够有效的维护贯通测量的安全性。

2.6计算机的广泛应用

通过计算机对所有的贯通测量数据进行处理，不但可以避免人为因素的干扰导致的计量

误差，而且能够快速完成处理工作。和以往的误差预计相比较，计算及系统预计更为快速，

只需要在计算机中知道贯通点的坐标以及输入点的坐标就能进行较为准确的误差预计。

结束语

贯通测量准确与否直接决定着煤矿井下生产建设质量，基于现代科学技术，有多种选择，但是最终决定测量准确性的还是实际测量过程中的误差大小，这受多种因素影响，只有保证

测试人员严格按照标准方法操作，严把各个环节的质量关，通过提高测量的精确度和仪器精度，控制误差范围，对数据进行多次核验，保证贯通工作能准确完成。

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