矿山井下控制测量实用方法探讨

矿山井下控制测量实用方法探讨

战泳航

中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司 辽宁抚顺 113321

摘要：概述控制测量方法的选择重要性，分析井下测量方法与精度分析

并提出了提高下精度的方法，促进测量方法的实际应用 。

关键词:控制测量方法; 井下导线测量; 简易平差计算; 成果精度

中图分类号:TD175 文献标识码:B

引言

1控制测量方法的选择

控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量主要方法有: 三角测量( 三角网、三角锁) 、导线测量( 附合导线、闭合导线、支导线) 、交会定点测量( 前方交会、侧方交会、后方交会、两点法交会) 和GNSS 控制测量( GNSS 静态相对定位测量、GNSS － ＲTK 定位测量) 。高程控制测量主要方法有: 水准测量、三角高程测量、气压高程测量和GNSS 高程测量。其中气压高程测量受气象变化影响很大，只能用于精度要求极低的踏勘工作过程，三角高程测量和 GNSS 高程测量都能与平面控制测量同时进行，而水准测量须和平面控制测量分别进行。GNSS 控制测量具有测量操作方便、定位速度快、测量精度高的优点，现在已普遍应用于各类控制测量工作，包括工程建设、交通线路建设、城建规划、军事国防、智能交通、矿产资源勘探及农业、气象、土地管理、环境监测等多行业多部门的工作中。但煤矿井下不能接收卫星信号，因而 GNSS 控制测量方法不能应用在煤矿井下控制测量工作中。三角测量有: 要求每点与较多的邻点相互通视，精度高、操作复杂、工作量大、进度受天气影响严重、速度慢等特点。鉴于煤矿井下巷道的宽度、高度、各巷道的空间分布关系及矿井生产情况等，三角测量方法不适用于煤矿井下控制测量工作中。交会定点测量是局部加密平面控制点的一种方法，鉴于煤矿井下巷道狭窄、细长、走向复杂，不适用于煤矿井下控制测量工作。导线测量布设简单，每点仅需与前后两点通视，选点方便，应用灵活，推进迅速，受地形限制小，边长精度分布均匀，特别是采用电磁波测距的测角测距附合导线和闭合导线精度可靠，是目前最适宜应用于煤矿井下控制测量的方法。支导线测量结果不能进行平差计算及精度评定，如若出错也很难检查，精度较低。

2井下测量方法与精度分析

2.1在矿区建立独立的坐标系

在矿区建立独立坐标系的过程中，所有的精度要求都要满足大比例尺寸的测量图和工程放样的相关要求，在这个基础上才能够更好地建立独立的坐标系。在矿山进行控制网络布置的过程中，尤其应该先对矿山实际的地形、高度差和控制面积等因素进行全方位地测量和确定，然后再尽可能让测量区内部的主要工矿建筑的范围长度和投影能够更好地满足相关的要求。在矿区测量的过程中主要考虑两个方面。一方面需要对相关的长度进行更好地归纳和计算，然后再考虑其产生的主要影响; 另外一方面也应该更好地对高度带进行归纳和计算。当经过一段时间的计算之后，就会得出与椭球面的平均数相关的正数，整体的高程不超过180 m，而且偏移的位置基本在 50km 以内 。如果高程在50 ～180 m 之间，其偏离中央子午线就要在45 km 以内; 如果高程在160 ～290m 之间，中央子午线偏离就应该控制在 60 km 以内。整体测量的过程中，应该采用坐标系或者变形值的方法，这样才能够从全方位更好地满足工程测量精度的要求。若算出参考的椭圆球面的平均高程为负数，整体高程应该被控制在 －130 ～170 m 之间，偏离中央子午线30 km 以内，整体测量中应更好地采用国家坐标系变形值的方法来满足工程测量的相关规范要求。

2.2传统导线控制网

目前在工程测量控制网络中最常用的一种方法被称作传统导线控制网。通常会在一个需要测试的区域事先设置好几个测量点，再由测量点的位置构成相关的几何图形，之后再观察图形中的角度、边长和方向。在用传统的导线网络进行测量的过程中，真正需要观测的三角网的数量相对较少，有时也会发生观测差值的情况。垂直的偏差对于山区是有很大影响的。在相关地区测量的过程中，本人视线的长度将会受到很大的限制，所以测量的结果将不会很准确，可靠性也不会很高。又因为观测工作是在野外非常复杂的条件下进行的，观测人员本身的观察角度和仪器都有很大的局限性。不仅观测人员在本身观测的过程中会产生极大的误差，而且空气中的湿度、温度和密度等也会造成误差。此外，要想真正获得仪器观测点的精确位置，就一定要用严密的操作方法把空间的位置计算出来。在整体计算的过程中，先将地面上观测的结果集中在椭圆球面上，然后再将球面上计算的结果投影到专用的平面上，最后再通过特定的计算方法计算出来。这种控制方法由于受到地形和地貌的限制，不仅会对其物力、劳力和工期造成很大的影响，而且其测量的精度也会因此大打折扣，最终使得井下观测的难度增大。

3提高下精度的方法

3.1 选择科学合理的测量方法

在测量之前就要对每个测量点之间的距离进行精确的评估，并根据具体的要求制定全面的测量方法，必要时可对井巷贯通点之间产生的误差进行计算。在选择方案时，一定要选择在技术上可行和精度上允许的测量方案，以便对整体贯通的工程量做到心中有数。在整体测量中，过高和过低的精度要求都是不合适的。在满足工程测量精度的前提下应该全方位采用测量成果，并在此基础上提高贯通工程的测量精度，选择出合理的测量方案。某煤矿就开发了一套专属于自己的测量工序和测量软件。

3.2全方位提高工作人员的素质

某煤矿在测量的过程中发生了极大的误差，最主要的原因是工作人员在测量时经常粗心大意，把垂球、记录本这些小物件遗落在了井下。而测量的工作人员又经常马虎大意，在没有工具的情况下就想着完成测量任务，导致最终数据出现了非常大的误差，也使得当天的测量进度严重减慢。某煤矿的工作人员在进行实地测量中，将自己的测量点选择在了木棚和比较破碎的顶板上，以求能够提高工作和定点的速度。但是经过了一段时间之后木质的顶板就被腐蚀掉了，而且顶板上的顶点也被震掉了，同样造成了测量失误的事故。以上两起测量事故完全就是因为测量人员在测量时为了省事而引起的。很多时候测量的方法虽然很完善，但是极其不利于复查和定位。所以在测量的过程中尤其要注意提高工作人员自身的素质，这样才能够让测量的过程变得更加顺畅和完善。

3.3完善相关的测量制度

在整个井下测量的过程中，虽然已经对整体测量的过程进行了规范，但是难免会有人为原因导致出现测量错误或者计算错误的时候，从而造成测量事故。为此，一定要制定相应的奖惩制度和措施，在此过程中激励工作人员不断地实现自我素质的提升。对于工作态度不端正和不积极的员工要进行全面的惩罚，同时对于工作状况好的员工也要进行表扬和奖励，在整体操作的过程中一定要制定完善的测量保证制度。

结束语

在未来测量的过程中，尤其要注意井下测量方法的提升。不仅相关技术人员的素质要不断地提升，而且测量方法和企业的制度也要不断地保障。而要想真正提高测量的精度和准确度并不是一蹴而就的事情，这需要长时间的经验积累。

参考文献：

[1]陈波.煤矿井下控制测量实用方法探讨[J].煤,2020,29(12):80-83.

[2]刘帅飞.试论煤矿井下基本控制导线测量方法[J].石化技术,2020,27(01):233-234.

[3]王继君.井上井下控制测量的方法与精度分析[J].陕西煤炭,2019,38(02):172-173+176.

[4]徐国梁.煤矿井下基本控制导线测量方法探讨[J].煤,2015,24(07):67-68.

[5]欧林峰.关于煤矿井下基本控制导线测量方法的分析[J].科技展望,2015,25(03):144.