巷道贯通测量方案设计及精度控制研究

巷道贯通测量方案设计及精度控制研究

摘要：巷道贯通即井下一条巷道根据设计要求经过掘进，在规定的区域与另一

条巷道贯穿。由两个或两个以上的相似或相同工作面对同条巷道掘进过程为大中

型贯通测量。在此过程中必须保证掘进的终点在预先设定好的区域内，且连通的

路线及方法必须准确，不能出现误差。本文对巷道贯通测量方案设计及精度控制

进行分析，以供参考。

关键词：巷道贯通测量；方案设计；控制研究

引言

伴随着煤炭的不断开采，井下巷道需要不断掘进延伸，巷道内的支护、照明、运输、机电、材料等设备设施不断增加，在不同程度上对布置在巷道内的观测点产生影响。巷道支护

采用单体支柱时，中排支柱会在一定程度上遮挡测量视线，造成2个测量控制点不通视，巷

道内布置的照明设备会遮挡用于测量的垂线球或遮掩测量控制点。

1巷道贯通测量在矿山安全生产中的重要作用

在矿山井下贯穿工程中，巷道贯通测量能够发挥“眼睛”的作用，确保矿山安全生产。利

用有效的测量手段，能够在井下构建起高精度的地形图，采集到各种各样的数据信息，促使

井下施工有序、科学地进行，在遇到复杂的地质问题时，也能对相关问题进行合理的处理，

保障贯通施工的安全生产。另一方面，巷道贯通测量手段还能对由于井下作业而产生的地质

环境变化进行预测，从而有效避免由于矿山生产作业而导致的地面环境破坏以及人身安全事

故的发生。在井下作业中，利用巷道贯通测量可以对已经报废的巷道、采场以及采空区进行

定位，对矿山井下施工进行清晰明确的指导。除此之外，做好巷道贯通测量可以为矿山井下

通风系统建设提供数据信息，有效规避井下巷道漏风、风量分配不均等影响安全作业的情况

发生，为井下作业提供大量的新鲜空气，提升矿山生产的抗灾能力。

2巷道贯通测量的意义

保证进度及节约成本，在巷道贯通施工过程中，测量数据对于巷道长度具有决定性的影响，只有确保测量数据具有足够的精度，才能将多余的巷道挖掘控制在合理范围内，进而加

快巷道的掘进速度，从而实现缩短巷道建设周期的目的。同时，通过精确地巷道测量，能够

避免不必要的巷道掘进工作，进而最大限度的降低掘进成本，为施工企业带来良好的经济效益，因此，在巷道施工过程中，要充分重视巷道测量工作。

3矿山工程贯通误差的测定

3.1矿山施工测量

矿山测量主要包括施工测量、控制测量等内容。贯通测量一般存在3种形式，相向贯通、单项贯通与同向贯通。相向贯通是讲两个工作面相向进行工作，从两个不同位置朝中心点进

行工作。巷道贯通测量的基本方法是测量待贯通巷道两端导线点的平面坐标和标高。通过计

算得到巷道中心线的坐标方位角和巷道腰线的斜率。在保持坐标方位角和坡度应与原设计一

致的情况下，将误差进行合理控制。同时计算巷道两端的指向角，在巷道两端标定巷道中心

线和腰线，按照不同的贯通方式进行不同的贯通工作。

3.2高程控制测量

高程控制测量属于控制网测量中的一种，属于垂直方向的测量，在对高程控制测量的过

程当中要根据矿山的实际情况进行相关的操作。高程控制是将单位测量面积内的高度控制在

统一水平，进而从整体性上提升地形测量的精准性。高程控制测量分为水准测量法、三角高

程测量、气压高程测量等多种测量形式，但其统一的目的是更加精准性对矿产测量提供精确

的数据信息。在实际的测量工作当中，数据误差要进行合理的控制，以保障复测数据的一致性。

4巷道贯通测量方案设计

4.1测量误差预计

在实际的巷道测量过程中，会受到多种不利因素的影响，这就会给巷道测量带来不同程

度的误差，进而降低测量数据的精度。为了能够有效的应对测量误差，测量的技术人员要对

影响测量的不利因素进行统筹规划、合理分析，进而能够对测量误差进行初步的判断，并制

定相应的改善措施，进而能够将测量误差控制在合理范围内，避免其对测量工作造成严重的

影响，从而确保测量工作的顺利实施，为巷道贯通提供科学合理的数据支持。

4.2贯通方案

贯通方案按地面方案与井下方案分别进行施工。其中地面方案是将已有的GPS控制点利

用天宝5800Ｒ6GPS进行联测与校正，然后对青山回风井和副斜井实地放样，并将其和井下

导线组成闭合环路。井下的施工方案是一侧从回风井GPS近井点经线路到贯通相遇点K进行

联测;另一侧井下线路测量采用施测7级控制导线。

5巷道贯通测量技术方法探究

5.1陀螺定向技术

（1）深井定向测量，为了避免受到井深和测量温度的不利影响，采用陀螺测量技术替

代传统的测量技术，就能确保贯通测量精度；（2）控制井下平面，井下平面的稳固性是巷

道能够进行顺利挖掘的关键所在，通过将陀螺定向技术与导线指示进行有机结合，就能在一

定程度上提高巷道掘进在方向和长度上的精度，进而确保巷道的顺利贯通；（3）井筒安装，在矿井下巷道作业中，可以使用陀螺仪辅助井筒安装，快速测定井下几点，帮助工作人员掌

握井底情况，应用陀螺定向测量技术可以确保井筒安装位置准确。

5.2对贯穿误差进行调整

巷道贯通后，在贯通面两侧没有衬砌段便可以对其施工中线、洞内导线以及高程实际贯

穿误差实施调整，需要结合施工的实际情况对贯通误差调整段长度进行确定，其中影响因素

包括有贯通误差值、中线形式以及支护和衬砌施工情况，最好是在200m以上。依照调整后

的中线和高程，实现对这一段隧洞后续工作的放样。

5.3交工测量

工程竣工后需要对工程施工和设计要求的符合性进行分析，以能够为设备安装以及运行

管理提供参考依据，基于此展开竣工测量并完成竣工图。在验收中先要对隧道中心线进行检

测分析，在隧道直线段以50m距离，曲线段以20m距离设置检测点，最少需要设置有两个

地下永久性水准点。如果是长隧道工程，每1km均需要设置一个永久性水准点。同时需要开

展纵断面测量和横断面测量。其中在纵断面检测中，可以依照中心方向实现对底板以及拱顶

高程的检测，各个监测点的距离设置为10～20m，检测完毕需要完成竣工纵断面图，在绘制

图上完成坡度线实施对比分析。直线隧道以10m距离，曲线隧道以5m距离分别设置横断面。采用直角坐标法或极坐标法对横断面实施检测分析，在检测过程中，纵轴为横断面中垂线，

横轴则为起拱线，检测分析起拱线至拱顶的纵向距离以及起拱线至底板中心的高度，在检测

完毕后绘制得到竣工横断面图。