• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

矿山井下巷道实体测量方法的应用与探索

周恩涛
  
安家(建筑与工程)
2020年1期

摘要:在测量井下巷道的过程中,需要对平面和高程进行全面测量。这其中的平面测量是为了控制井下平面,对井下的硐室以及工作地点进行平面确定,以此来对整个工作过程进行指引,为矿山井更好的发展提供相关数据。在进行高程测量时,需要拥有完善的控制系统,以此来对矿井的导线点、巷道硐室和高程点的标高进行确定,以此来实现矿井的正常工作,让框图的绘制符合相关需求。在本文中,将对目前我国矿山井下巷道的测量技术进行深入研究,探索出一些具有实际应用性质的测量方式。

关键词:矿山井下巷道测量;控制导线;测量工艺

中图分类号:TU  文献标识码:A  文章编号:(2020)-01-114

前言

在进行矿区测量时,要在井口的周围搭建平面和高程控制点,通过这样的方式将地面上的平面坐标和高程系统传至井下区域。这种基准点又被叫做井口高程基点和近井点,其主要利用井筒将地面上的坐标及方位角传到井下的固定边,并将这一固定边作为起始边对矿井巷道进行平面控制网的敷设。在整个工作过程中,只能使用导线对井下平面进行测量,不应使用三边网、三角网以及边角网。由此能够看出,矿山井下平面控制主要内容便是导线测量。

一、巷道平面测量

(一)井下控制导线点的设置

永久点和临时点是井下导线点的两种类型。其中永久点主要位于巷道的顶板或巷道顶板的岩石当中。而临时点则主要在顶板岩石或钢架上。在这些导线点中,有着自己的编号。这些编号会用喷漆等方式标记在巷道附近。通常情况下,埋设导线点的方式有以下三种:第一种方法是将带孔的三角形测钉打入永久支护的巷道顶板上,使用水泥等材料对其进行加固,并将线绳穿入其中。第二种方法是将已经加工完成的木桩钉入孔中,并将带孔的三角形测钉钉入木桩上,并将绳线穿入其中。第三种方法是将木背板插入到钢支架梁上,随后再将测钉钉入其中,使其成为临时的导线点。

在对井下巷道进行测量的过程中,通常会使用标尺、光电测距仪和经纬仪等设备进行测量。目前,在我国的很多矿山企业当中,都将更加先进的测量设备应用到了具体的施工过程中,同时还使用了GPS测距仪等领先设备。在对井下巷道测量时,全站仪有这很好的效果,能够对井下进行精确的测量,可以实现对井下水平距离和高度差的计算,测量井下的角度和坐标增量,是当前井下工作中必不可少的先进仪器。在使用全站仪时,其不仅具有操作简单等特点,同时对于环境的需求也不高,只需拥有一个手柄和配套的显示屏这样可以进行工作。如今,全站仪也在不断的发展中实现了与移动终端的连接,能够配合蓝牙实现远程控制和数据传输,能够有效避免重复设备架设等工作,只需一次便能够测量出所有的数据,极大的方便了井下巷道测量工作。

(二)井下巷道水平角度测量

在进行井下巷道水平角度测量时,其工作原理与地面上的测量基本相同,但在方法上却存在着一定区别。在进行井下巷道水平角度测量时,目前所使用的方法主要有两种,分别为测回法和复测法。其中回测法在操作过程中需要按照以下几个步骤进行工作:第一,要将仪器归零,在盘左时要先对后视点进行瞄准。第二,在旋转仪器时要按照顺时针的方向进行操作,同时还要瞄准前视点并读取相关数据。第三,盘右时要先瞄准前视点后在读取相关数据。第四,顺时针转动仪器照准部看准后视点并读取相关数据。通过计算两次测量角度的平均值,得出最后的角度。边长测量是利用全站仪的功能,通过其所放出激光在前视点棱镜上的反射,自动计算并在屏幕中得出平距和斜距,通常情况下,会在照准前视点时完成。但值得注意的是,在井下工作的过程中,由于其空间较小,因此会出现前视点位置在掘进工作面迎头这种情况。

二、巷道高程测量

(一)巷道高程点的准备与设置

在设置井下高程点时,其方法与设置导线点基本相同,因此可以将导线点当成是高程点。在对井下高程点进行设置时,可以单独选取多种方法对其进行设置,也可以直接使用导线点进行测量。在测量过程中,高程点的位置要在目标巷道顶板和底板处选取,同时也可以选择巷道两边的水平位置。在设置时要保持300米以上的间隔,每组都要确保有三个或以上的高程点,这些高程点的距离要在30至80米之间,并且要对其进行编号,将编号记录在点位的周围。除此之外,在设置结束之后,也要进行编号和标记,确保能够对其进行准确区分。

(二)水准测量

通常情况下,在对井下水准测量时,只需使用普通的测量方式便可以得出结果。但这种测量方法也和正常的测量存在一些区别,具体可以分为以下两点:第一,由于井下环境较黑,并没有光源,因此需要相关的工作人员配备矿灯等照明设备观察水准尺上的数值。第二,在井下测量时,其基准点通常建立在顶板处,因此在测量顶板点位置时,就需要将水准尺倒过来使用。在测站检核时,需要使用两次双面尺法或仪器高将水准仪放置在测量尺点的中间,而且要注意其距离量尺的距离,要确保尽量相等或相近,让得出的结果更加准确。通过这样的方式,可以有效消除测量时所产生的误差,视线的长度范围也可以设置在15至40米之间。在测量期间,要确保每次测量都要进行两次,通过两次测量的高度差来判断结果是否有效。如果高度差小于等于5毫米,那边可以认定结果有效,可以通过计算平均值的方式得出最终结果。

(三)角高程测量

在测量倾斜巷道时,首先会使用三角高程测量的方式进行测量。这种方式能够通过测量仪器站点到前视点的距离得出最终数值,并且仪器中可以自动显示出高度的差异。这种先进技术要比过去的测量更加精准快速,而且也解决了过去测量过程中所遇到的各种问题,能够直接的算出精准数值。在进行测量期间,这种测量方法可以将高层导线的测量一起计算出结果。但需要注意的是,在计算高差的过程中,若将巷道的顶板作为测点,那就需要在观测开始和结束后,各使用卷尺测量一次高度值,如果这两次的测量数值之差不高于4毫米,那么就可以取二者的平均值,将其作为最终的有效数据。与此同时,在对闭合差进行计算时,如果没有能够使用的数值和依据,便可以使用边长进行计算。

三、井下碎步测量

在所有的测量工作中,对巷道和硐室的测量最具有难度。因此,可以使用井下碎步测量的方式对其进行工作,通过这一方法为矿图的绘制提供相关数值依据。在利用井下碎步测量方法时,要在完成测角量边工作后测出前视点的竖直和水平距离,将其作为整个计算的重要依据。

井下碎步测量的主要测量对象为巷道和硐室,能够为绘制矿图提供重要数据基础。在测量井下导线时,除了要进行测角量边外,还要测出前视点距离顶点和底部的垂直和水平距离,将这些数值用来进行进度报表的填写和矿图的绘制。

结语

近些年,国家已经加大了对地下工程测量技术的重视程度,出现了很多先进仪器,如高精度的全站仪和GPS测量仪器等等。这些先进设备的出现能够有效解决过去测量过程中所遇到的各项问题。随着我国科技的继续发展,地下建筑也将成为城市建设的一项重要内容,像隧道以及矿山等建设数量正在不断提高。利用先进的技术和设备,能够让我国实现对地下工程的测量。随着时代的发展,与矿山井下有关的工作也将会越来越多,在未来,我们会将这项工作做的更加出色,使其更具有专业性。

参考文献

[1]李生国.矿山井下巷道测量探讨[J].石化技术,2020,27(01):317+321.

[2]刘伟.矿山井下巷道测量探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(01):174-175.

[3]王佳.浅谈矿山井下巷道测量[J].中国金属通报,2019(08):43-44.

*本文暂不支持打印功能

monitor