矿山测量中贯通工程测量探讨

摘要：在矿山工程中，贯通测量作业是为了能够保证在对矿山开采的过程中，矿山内部的巷道或立井能够多个方向同时开工，并且能按预定的设计要求掘通。精准的贯通测量能够加速工程的建设，有利于矿井的开采和掘进的进行，在工程中有着不可撼动的地位。本文分析了施工过程中影响测量精准度的因素，并给予相应的改善建议。大规模的使用当前先进技术和设备，减少在测量中出现的误差，提高测量的精准度，从而有效地提高工程的经济效益。

关键词：矿山测量;贯通工程;贯通测量误差;精度;

在开采矿山的工作中，贯通测量是一项非常重要的工作，贯通测量是否精准直接影响着整个矿山开采工程的经济效益、建设进展等。一旦因为贯通测量发生差错，导致巷道或者立井无法实现贯通，或者因为接合处的偏差值超过了预定限值，将会严重影响施工进展，甚至会导致井巷报废等严重后果。因此为了最大程度上增加矿山开采的经济效益，减少相关建设花费的时间和资金，需要提高相关的贯通测量的精度。本文探讨相关的影响测绘精度的因素，同时分析了提高矿山贯通测量精准度的有效措施。

一、何谓贯通测量及相关原则

(一)贯通测量

贯通测量工程指的是矿山巷道在施工前和贯通后相关巷道数据测量工作。贯通测量工作是为了获取井巷贯通导线最终点的实际坐标及高程，以获得一条合理的中腰线。依据所获中腰线，布置两个或多个相向或同向工作面进行巷道掘进并在预定地点掘通。贯通测量包括平面贯通测量或者高程贯通测量。平面贯通法是指测定矿山井巷的横向和纵向贯通的误差，测量方法根据井巷内的情况而定，巷道在完成贯通后，应该从两个相向测量的方向各自朝着贯通面上延伸一条中线，同时确定两个临时桩的位置，量两临时桩的间距，该距离是矿洞巷道横向上的贯通误差，两临时桩之间里程上的偏差是巷道在纵向上的贯通误差。高程贯通测量是指测定矿山当地水准实际在竖直线上的水准贯通偏移误差。

(二)相关原则

首先我们在进行贯通测量工作需要遵循一下两个密切联系相关的原则：第一个就是我们需要在研究制定贯通测量的设计方案以及相关的工程措施时保证贯通所必须具备的精度，过高或者太低的准确性都不正确;第二个对于所需要进行的测量与计算操作，我们应该客观、可靠地进行安全检查，杜绝在任何情况下发生的差错。

二、贯通测量的实施以及注意事项

(一)贯通测量的实施

贯通测量工作的实施是有一定的实施顺序的，首先，在测量开始之前，需要选取合适的地方作为测量的开始点，同时对开始点位置上的精确程度进行检核。开始点的确立对于测量工程十分重要。通常是根据方案在系统巷道内合适位置选择一个原有导线测量点作为贯通测量的同一起始点，并采用同一起始方向分别往两端掘进工作面敷设经纬仪导线。矿山建设是动态的，因此必须随着巷道的掘进延伸及时延伸施测导线，同时依据实测坐标及高程反求巷道的方位和坡度，然后及时调整施工巷道的中腰线以保证掘进巷道按设计方向和坡度施工。

(二)测量过程中的注意事项

贯通测量的工作十分重要，不仅需要保证巷道能够精准的实现接合，同时还需要尽可能地减少财力人力上的浪费，或者工期上的延误，因此在测量中需要做到以下几点，保证测量过程中的精准度。

(1)保证原始资料的真实性、可靠性、时效性，从而确保计算数据准确无误。

(2)各项测量工作都需要多位技术人员多次的核算，防止在计算上出现误差。

(3)采取提高精度的相应措施，适当增加测回数或独立观测次数。

(4)贯通测量普遍是在巷道内部进行，存在一定的危险性，因此需要注意对人身和仪器的防护，保障安全。

(5)在施工的过程中，及时更新相关的测量数据，将施工图纸补充完成，保障施工的进度和施工的准确性。

(6)当贯通巷道只剩下15～20m时，测量技术人员应及时向相关部门提供报告，同时提醒相关的施工人员注意安全，制定相应的安全措施。

(7)如果使用了新型测量仪器，在使用中更要认真仔细、严格遵守操作规程和技术要求，确保在新仪器的使用中不出问题，使之得到顺利推广和应用。

三、何为贯通测量误差预计以及相关公式缺陷

(一)贯通测量误差预计的相关概念

误差预计一般情况下指的是，根据之前制订的方案与现实情况相结合得到的测量方法，之后采用最小二乘准则和误差传播率进行相关的计算得到的一种对贯通精度的表示方式。是预计贯通实际出现偏差的最大可能限度，一旦实际偏出限度超过该数值，该井巷可能无法实现贯通甚至存在巷道报废的可能性。计算相关的贯通测量误差预计目的是为了进一步将测量方案进行合理的更改，同时根据更改的方案选择更为贴切的测量方法与之配合。尽可能地做到满足正常的生产要求下，测量地精度无须较高徒增相关工作量，浪费相关人力财力。

(二)贯通测量误差预计公式

当前，常用的导线在贯通面水平方向上(横向X’方向)的误差预计公式为：

Mx预=2Mx

Mx=±[(M/ρ)^2ϵRy^2+(m/l)^2ϵdx^2]^(1/2)

算式当中的M为导线在测角当中存在的误差值，其单位为秒(s);

ϵRy^2为各个导线到贯通面之间的垂直方向的距离的平方和;

ρ取固定值206265’’;

m/l为导线边相对中的误差;

ϵdx^2为各个导线边在贯通面上的相对的投影的长度的平方总和。

(三)贯通测量误差预计公式存在问题

该公式虽然是目前应用范围最为广泛的公式，但是其还存在一些问题：例如在贯通测量的相关技术图纸上获取ϵRy^2和ϵdx^2不方便，容易出现计算上的误差，同时还受到作图和测量上的误差影响实际的计算效果;同时还不利于使用计算机选取最佳的贯通点。不利于计算机根据公式计算合理的贯通测量误差预计数值。通常遇见该种问题，普遍是将该公式作为基础，根据实际的地理信息，制定与地理信息相配合的公式，能够起到简化的效果，同时便于选择合适的贯通点。制定与实际相关的计算公式可以有效地简化ϵRy^2和ϵdx^2在贯通测量相关技术图纸上的获取，从而有效地减少计算上出现的误差，提高了计算精确度。从而根据更加准确贯通测量误差预计优化测量方案，提高工程的效率，减少人力财力上的使用。

四、测量精度的改善措施

(一)时刻遵守矿山测量规程规定

为了相关矿山巷道的贯通测量工作的顺利进行，需要对井下的巷道进行实地的数据测量。在相关的测量过程中，高程部分的测量最为重要。一般情况下，井下的相对施工环境较差，光照不足，通常会将测量点设置在巷道顶板上，这会导致数值颠倒。因此在井下测量完成后，获得的相关数值需要以其负值代入误差预计公式中。

(二)在测量贯通过程中广泛应用陀螺经纬仪的陀螺定向技术

陀螺经纬仪是用于矿山工程测量的另一类主要的方位测量仪器。矿山巷道立井贯通测量的过程中，陀螺经纬仪的陀螺定向技术能够保证测量精度不会随着立井的深度变化而产生变化，还能有效地避免温度上的大幅度变化带来的误差，有效保证贯通测量工作中的精准度。

(三)在测量过程中应用地理信息技术

地理信息系统是一种将实际的地理位置上的信息转换为数字化虚拟的技术，其包含了模拟、显示、评价、分析、处理、编辑以及空间信息存储等多项技术。还可以在系统上依据相关的数据，实时修改模拟得到的地理图像。应用该系统，能有效地提高测量的精准度，减小相应的误差。地理信息系统能够将各项人员调度系统结合，时刻对矿井的贯通工程进行监测，快速地分析工程中的各项数据，及时地分类管理相关的数据。

(四)计算机的广泛应用

利用计算机将全部的测量数据进行相关的整合分析处理，能够有效地避免人为失误导致的计算误差的出现，能够更快地实现数据的处理工作。在处理数据的过程中仅仅需要输入贯通点和输入点的位置坐标，就能够得到准确的预计误差。同时能够时刻更改相应的点的位置坐标，得到新的误差预计。解放了人力，同时保障了数据的准确性。同时将数据备份保存在计算机中，有效地防止了数据的遗失情况，保障了贯通测量在数据上的真实可靠。

(五)使用现代化测绘仪器

通过逐步采用数字化测量仪器、测量软件，利用“3S”“VR”等技术，使矿山测量工作向自动化、数字化、安全型方向迈进。新仪器、新技术的采用，将使矿井各类测量工作的时间、人力占用变少，测量技术人员要腾出更多时间和精力从事数字化矿井建设工作，不断拓宽矿山测量技术的服务范围，强化服务功能，为建设现代化先进矿井更好地服务。在考虑选择贯通测量线路时，应尽量使井上、下线路以工程期望贯通位置为中心沿y轴方向对称布置(当GPS测设的两近井点互相通视时，贯通点水平重要方向预计误差与地面平面控制测量无关，此时应考虑井下线路对称布置)。此方法可使测角误差的影响明显减小，实际上等于有效提高了测量结果的精度。

五、结语

在现代化矿山贯通测量工作中，应该使用目前世界上最先进的技术手段，例如使用陀螺定向技术、地理信息系统技术、电子计算机的应用等。使用这些技术手段能够有效地减小相应的测量误差，从而有效地提高测量精准度。利用这些技术手段得到的相关数据，及时地传输到相关的数据共享系统中，为同行提供相应的数据例子的支持。可以加速国家对矿山开采工程的进一步开展，加速国家的建设发展，提高社会的经济产出。同时大规模地使用现代化测量设备，为国家培养了大批有经验的技术人员，不仅加速了国家矿产行业的快速发展，还促进了国家基建领域的发展。

参考文献

[1]李力新.矿山测量中贯通工程测量探讨[J].世界有色金属，2017(03):174-175.

[2]何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究[D].西安科技大学，2006.