煤矿测量中提高测量精度措施探讨.doc
[摘 要]井测量是进行矿井生产的眼睛，它在监督工程质量、保障生产安全方面起着重要的作用。在矿井设计、基础建设、生产保障等多个环节中所发挥的作用均是非常确切的。测量精度的控制是保障矿井测量数据利用价值的核心。文章即从矿井测量过程当中测量精度的角度入手，分析对测量精度进行控制与优化的一系列措施及方法，
[关键词]矿井测量；测量精度；控制；优化
中图分类号：P623.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0301-01
我国有着非常丰富的矿产资源。特别是在现代科学技术快速发展的背景之下，采矿行业所取得的发展成效是非常确切的。现阶段的矿井采矿条件逐步凸显出高地压、大采深以及长走向的特点。为了能够优化采矿技术方案，就必须做好矿井测量方面的工作。矿井测量包括地面测量以及井下工作面测量这两个部分，所得到的测量信息能够为采矿作业服务，同时也是安全生产的重要保障。若矿井测量中所得到的数据不准确，精度不可靠，则势必会造成误导，影响煤矿井下作业的决策。故而，在矿井测量中，做好对测量精度的控制与优化工作是非常重要的，值得引起重视。
1 矿井测量工作中，影响测量精度的因素
矿井的测量工作分许多环节进行，主要有测量、记录、计算、绘图和现场标定等。各个环节之间存在着紧密的联系，但是测量是其他环节的基础，如果测量的时候就出现疏忽那么将直接影响后续的工作。测量精度控制的越好，对于后续的数据分析也就越准确。所以在测量工作中必须对测量精度进行控制和优化。影响测量精度的因素主要有：
1）测量仪器的选择及对其的检验和校正。测量工作的展开要依据测量仪器来进行，测量前，对测量仪器的选择是否恰当将直接影响测量数据的精度。但是如果选择了合适的测量仪器，而在测量前并没有对其进行认真的检验和校正，那么在测量过程中就有可能出现过大的误差，导致测量数据的不准确，从而也会影响测量精度。
2）测点的选择。在矿井的测量中，由于三角点、水准点都受到环境的限制，而矿山的压力也会造成测点有很高的移动几率。所以，测点的选择，以及在对测点利用前还需对其进行检查，否则因为测点的移动将影响测量，也就难以保证测量的精度。
3）测量人员的技术专业水平。测量工作需要工作人员亲自进行，那么在测量过程中受工作人员的情绪波动、习惯、和对专业知识的掌握情况，都将影响着数据的精度。
2 矿井测量精度控制的方案制定
矿井的测量方案，是保证测量精度的基础保障，关于方案的制定，必须充分体现以下几方面的内容。
（1）联系测量精度
想要做好控制和优化测量的精度，最重要的前提是要将矿井所在的地面平面坐标和远程系统传送到井下的这道测量工作做好，这道工作在矿井测量中称为联系测量。只有做好这道工作，才能对后续测量出来的数据精度进行有效、有目的的控制。在矿井测量工作中的联系测量阶段，就要制定优化联系测量技术的方案.以此解决矿山联系测量出现的精度差、效率低的不良情况。在目前，矿并联系测量施工常用到测量方法.这种方法的组成部分包括地面测量和井下测量。
（2）一井定向测量方法
一井定向测量有地面测量和井下测量两部分组成，具体的做法是将两个钢丝绳悬挂在待测量的井筒内。然后将钢丝的首端在井口的上方固定住，末端处悬挂一个重锤，让它处于自由定向水平。做完这项工作之后.再进行地面测量工作。方法是用导向测量的方法在近并点的地方.通过经纬仪测量两个钢丝所在的地面坐标和两个钢丝的确定点连线的方位角。然后，在井下选择一个定向水平.联结两钢丝测量坐标相对应的方位角、连接三角形角度和距离等观测值，最后计算出由井下起始的导线点的地面标和起始导线边的方位角，由此测算出井筒上下是否一致。但随着现代科学技术的发展，现在运用在实践工程中的方法是使用激光铅垂仪，这种仪器是专门为测定垂直定向而发明的，工作原理跟钢丝法一样，但它比钢丝法有个优点，就是它可以避免井下通风导致钢丝摆动而引起测量不准的问题，同时也可以不用为克服钢丝较长摆动而增设附属设备。
（3）激光铅垂仪测量方法
首先，在距离井筒壁3-10m的位置安放一个临时支撑架，将激光仪的接收板就放在这个位置上面；然后。把两个激光铅垂仪置放在井底中，发射激光点投射到并上的接收板；接着，每过一段时间就转移120°.记录下每旋转120°投点在接收板上所在的位置，做好记录后，定三个点，组成三角形，在三角形里面画一个内切圆，圆形中心点所在的位置即为最终的点；最后，把投点形成的三角形进行计算。需要注意的一点是，在利用激光铅垂仪之前，需要先进行水准整平工作，否则会导致仪器不平整，使测量出现较大误差。
3 井下测量的控制与优化方法
井下测量的控制与优化方案主要包括平面和高程控制测量两部分的内容。平面测量控制主要是对经纬仪导线的误差控制，高程测量误差控制主要是对水准和三角高程的误差进行有效控制。井下经纬仪导线的误差是由于在利用经纬仪测量过程中测角和量边存在着一定的误差，从而导致了井下经纬仪导线测量的误差产生。这些情况所导致的误差可以分为测角误差和量边误差，但是在实际的测量工作中引起测量精度误差的主要因素是测角误差。所以准确的控制测角误差就可以对误差精度进行有效的控制与优化。其误差来源是：①仪器误差，也就是由于仪器本身在制造过程中所造成的不可避免的误差：②测角方法误差，这种情况是由于瞄准和读数方法不正确所导致的误差；③外界条件所引起的误差。由于井下的条件相对较恶劣通风、照明、矿尘、井下温度等因素都有可能会导致测量精度相对较低的后果。通过工程经验计算可以求得井下经纬仪测垂直角的误差通常为：其中mc为瞄准所产生的误差；me为读数估算所产生的误差；mr为竖盘水准管居中所产生的误差：n为回观测垂直角的次数。由此可以看出测角误差影响范围广因素多。为了更好的优化与控制测量精度，就需要不断的将经纬仪替更新为全站仪，这种仪器除了要人工进行瞄准工作以外，其他工作都可以用仪器自行完成。这大大的减少了测量误差，调高了测量精度。实践证明当利用测距精度为±（3+9qqm·S）mm、測角精度在±2级以上的全站仪进行单程测量的情况下，测量精度可以达到4级水准，从而满足了井下水准测量精度要求。
4 计算机辅助对矿井测量精度优化
随着计算机辅助运用到工程的每一个角落，矿井测量精度的控制与优化也离不开计算机辅助。现阶段主要运用CAD强大的绘图功能来辅助井下巷道测量中的导线、施工放样线的设计与标定工作。利用传统方法反算导线点的坐标，逐个求出导线点与设计中心线的距离，然后再将其进行井下的标定，此方法在工作当中不可避免的会产生偶然误差，所以通过测量各个点位的控制坐标将其输入CAD图形中测量距离。这样会大大减少工作强度，同时优化了测量的精度。
5 结束语
我国矿产资源比较丰富，伴随着改革开放，采矿业得到了飞速的发展。矿井形成了大采深、高地压以及长走向的采矿条件。矿井测量工作包括地面以及井下，测量信息不仅为采矿作业服务，同时还应该为安全生产提供信息，以便管理人员能够对安全生产提出正确的决策。矿井测量工作是铁矿生产建设的基础性工作，在对矿井的设计、矿井的基础建设以及铁矿的生产作业都起着至关主应该的作用。在矿井的测量工作中，对测量精度控制以及优化的好坏将决定着铁矿企业的发展。
作者简介
岳浩（1982-），安徽淮南人，2010年7月毕业于安徽理工大学，现供职于中煤新集能源股份有限公司新集一矿总工办，主要研究方向为煤矿测量。
