煤矿井下远距离巷道贯通测量实践

煤矿井下远距离巷道贯通测量实践

摘要：车道连接可以分为两个井口之间的行车道或井底内部的行车道。当行

车道连接长度超过10公里时，通常称为大规模连接项目。特别是，横向测量受

到采矿生产的影响，在某些横向测量点因采用或移动位置点而受到损害时，可能

会对地下测量的实施产生重大影响。地下环境中灰尘浓度高、风速高和空气湿度

高可能导致有必要克服下井的环境影响，并提高测量远距离连接的准确性。

关键词：煤矿井下；远距离巷道；贯通测量

引言

采煤作业离不开采掘测量技术，它贯穿于整个煤矿建设和生产的全过程，钻

孔测量在采矿前的基础设施中扮演着重要的角色，其他矿山也同样需要钻孔测量

的指导。如果在矿山隧道贯通中出现误差，将会引起重大的安全问题。对于不同

条件和难度的巷道，采用不同的研究策略来解决贯通测量难题。国内工程测量科

技进步很大，发展很快，取得了显著成绩；大力促进工程测量技术方法与手段的

更新换代，积极推动新技术的推广与应用，充分利用GPS技术、GIS技术、数字

化测绘技术、摄影测量技术、RS技术、“3S”集成技术及地面测量先进技术设备，把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展。

1贯通测量等级

对导线测量的控制由测量任务根据7 .根据井下车道的实际需要进行，根据

相关测量技术和极限偏差的要求，建立了相应的测量技术要求，其中误差控制在

角度范围内，一般边长控制在60-200米范围内。对于向下测量，每套安排5人，测量仪器选择了整个TC 402-lka-statv。其他设备包括基点、棱镜、条形、三角等。根据北翼进入结构的事实，测量的导线首先是测量地物，并且随着渠道流长

度的增加，导线将被排列，以与满足条件的导线相匹配。通过车道测量时，测量

方式如下:1)在开始测量之前，必须校准整个桩号。2)确定测量点温度、气动压

力等，确保现场环境对测量没有较大影响。3)每条测量边的测量数应大于2，每

条测量值之间的差值不应大于15mm，测试相同长度时的差值不应大于1/6000。4)严禁在下雨天或在井下拆卸测量装置时，同时定期装载测量装置。5)使用工位测

量冷却器时应注意相应的信息。6)在使用射线测量导线侧长度时，垂直角度测量

的精度必须符合相关测量和技术标准。

2GPS控制网建立

在进行偏差纠正前，首先建立GPS控制网，将该控制网作为整个矿山隧道施

工的全线总控制网，该网的建立对于整个偏差纠正工作非常重要，其关系着整个

工程的顺利贯通。为此需要对其统一规划，并不断复测，以提高纠正效果。

3闭合导线测量

使用完整桩号测量结构的基准点时，首先会校正第一条起始边的精确度。这

尤其适用于将基准点的座标和高程与原始资料进行比较，以及检查由道路阻塞压

力所造成的资料错误。下一个定点测量只有在您确定没有错误后才会开始。7英

寸导线精度在井底测量，在相邻导线测量点之间以水平角度进行两次测量，以垂

直角度进行一次检查，两次测量控制点边的长度，并且所有测量数据必须符合允

许的误差精度标准。测量高度角度时，偏差不能大于一个字段。使用棱镜法测量时，水平角度测量时视线与突出绳子对齐。对于垂直角度和距离，对齐棱镜的中心。若要减少实际测量观测中的累积误差影响，请尽可能延长控制导线测量点的

测量边长度，并将车道上的永久导线测量点设定为以后测量专案的基准点，以减

少设计量。为了减少实测误差因子的影响，还通过使用遮阳板减少小巷气流对中

线误差的影响，并尽可能延长实际站位长度，以减少站位数，从而减少实测误差

和计算误差。角度计算中，边长度计算的变更会考虑温度、仪器乘法常数和气压

的影响。校正测量结果后，间隔器会使用光测量重新计算，以确定最终结果。

4地下导线控制点设置

由于在盾构掘进的过程中，地下导线一根接一根地铺设，在以上的基础上设

置了地下导线控制点。为了确保测量工作不受施工过程的影响，不影响其正常进行，将上部管段吊篮中的仪器平台设置成强制对中的形式，与仪器平台完全分离，使上部管段的管架与仪器平台完全分离，不干扰仪器，确保仪器的稳定性。利用

分支法测定盾构隧道导行线上各点的坐标方位，由于分支法无校验条件，不能保证数据可靠，为此在实际工程中采用了两条分支线进行校验。利用该装置，可在隧道的曲线段对左右两条线段进行阻断，而隧道的直线段可在仪器平台上直接对左右两条线段进行阻断，形成左右两条线段。依据上述过程进行作业，并定期对测量的数据进行检查以及误差估算，最后对盾构姿态中的定位测量误差对贯通误差影响进行估计。盾构机在掘进过程中的空间定位是依据设计轴线及地下巷道的结果确定的，根据测量结果与设计数据的对比，确定下一个航向及其自身的姿态调整。分析了全站仪的测量误差对盾构机定位精度的影响，所用仪器设备的标称精度、定向方法、定向次数、定向条件等是影响定位误差的主要因素。但是，由于盾构法施工的施工条件远不如地面，且施工影响因素较多，所以，采用全站仪进行全站仪自动测量的方法与传统方法相比，差别不大。

5测量数据分析

测量外输送线连接时，应使用不同类型的精密设备进行测量，同时测量时测量的返回数也不同，测量设备的总体精度较高。陀螺定边无法作为竖向使用，因此要通过加权平差法对导线测量及陀螺定向测量数据进行统一处理，并对测量结果进行平差。①陀螺定向中误差。根据实地情况，结合外部环境、测量精度对平均误差的影响以及两种测量的相互差，陀螺仪方位误差测量为7’。②测量角度误差。根据该措施方案，外部运输路线1和2平均分别由2 "和0.5 "仪器加权处理。③在距离测量中采用误差1/30000。④测量设备测量角度误差0.5误差测量设备测量角度误差，根据导线测量和误差方向陀螺仪方向进行加权调整，根据结果调整行车道开挖。

6竖井联系测量

在上述GPS网建立完成的基础上，建立了竖井联系。通过建立竖井联系能够将地面与地下控制网通过井筒连接在同一坐标系内，并能够将地面控制点的坐标与高度等信息传递到地下隧道中，为隧道测量提供初始方位与初始坐标，从而引导盾构机的前进与隧道的正常贯通。

7应用效果