矿井联系测量
[摘 要]在現代矿山以及数字矿上的建设中对于井上下坐标系统的统一提出了更高的要求，在实际的工程环境下为此而进行的测量工作就是矿井的联系测量，在联系测量中又深层次的包括平面联系测量和高程联系测量，从木质上来看，前者是定向测量，而后者是高程测量。联系测量作为整个矿井建设中的首级控制测量，其重要性无疑是不言而喻的。木文是在这样一种背景状祝下对煤矿矿井中联系测量的应用展开了分析和探讨。
[关键词]煤矿矿井 联系测量 影响分析
中图分类号：TD175 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0033-01
1.引言
将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称为平面联系测量，简称定向。将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导入高程。矿井联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。
2.矿井联系测量的必要性
（1）需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道之间的相对位置关系。这种关系一般是用井上下对照图来反映的，因此，我们必须时刻掌握采矿工作是在什么地区的下方进行着，以便采取预防措施。
（2）需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老塘（采空区）间的相互关系，正确地划定两相邻矿井的隔离矿柱。不然，就有可能发生大量涌水及瓦斯涌出，迫使采矿工作停顿，甚至造成重大安全事故。
（3）为解决很多重大工程问题，例如井筒的贯通或相邻矿井各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定地点开凿小井或打钻孔等等都需要井上下采用同一坐标系统。
3.常规联系测量方法
在建矿的初级阶段，较多应用的是一井定向联系测量，具体的工作分为地而测量和地下测量这样两个部分。在测量的过程中，需要在井筒的内壁位置上悬挂两根钢丝，将钢丝的一头固定在井口的上方位置处，另一段则保持重锤自由悬挂的状态使其保持为定向水平。地面测量从木质上来说就是在地面上测定两根钢丝的实际坐标以及其连线所形成的方位角；而井下测量从木质上来说就是在定向水平的方向上根据两跟钢丝的坐标以及钢丝连线所形成的方位角来对井下导线起始点的坐标和方位角进行确定，必要的时候甚至可以结合使用连接三角形的角度和距离等观测值来进行确定。
3.1 激光垂直仪进行一井定向
在这里我们首先对激光铅垂仪进行简要的介绍，激光铅垂仪是应用于层建筑和矿山中的供竖直定位的专用仪器，主要是由水准器、基座和氦氖激光器等部件所共组成，仪器上还设置有两个相互成90°的水准器。到目前为止，激光垂直仪进行一井定向在实际中的应用较多，这主要是因为钢丝法在实际的应用过程中存在着一些显著的不足，在这里予以简要的说明和分析：一方面是因为井下通常都设置有通风设备，而通风设备的存在会使得钢丝一定程度的收到风力的影响，从而影响到整体的精确性；另一方而则是因为钢丝整体较长，其摆动的状态很难自行的停止下来，这也就意味着采用钢丝法还需要额外的为其配置附属设备，这在实际的施工环境下无论是从成本上来说还是从施工的复杂程度上来讲都是不利的。而在实际的应用环境下，虽然说这样上述两种方法都可以予以使用，但是从综合比较的角度上来看，激光铅垂仪向上投点法采用的是激光定点，且光斑木身是可以进行调节的，一般情况下都不会受到风流这样一些外界环境的十扰，因此在精确性上应当会有更好的表现，除此之外，其外业占用井筒的时间也比较少，这样一系列的比较和分析我们就不难看出，在实际的应用中激光铅垂仪还有有较大的应用优势的。
4.联系测量对矿井重大工程质量的影响分析
从上文中的分析我们己经认识到，在矿井生产中应用联系测量的目的和任务就是希望井上下能够采用统一的坐标系统，在这样一个过程当中，精度方面的问题就将直接影响到整个矿井生产的重大开拓工程的质量，而与开拓工程相关的测量工作就主要是贯通测量和井下控制测量，我们在下文的分析和探讨中也将就这样两个方面来进行说明和分析。希望通过这样一种说明和分析来为整个矿井的生产安全设计提供准确的依据和指导，并在此基础上良好有效的指导整个矿井进行安全生产。
4.1 联系测量对进行控制导线的影响
4.1.1 平面联系测量对支导线的影响
在建井的初期巷道往往都还没有形成完整的环路，在这样一种状况下控制测量的形式就主要是支导线，在环路形成以后，就可以将导线布置成为闭合的导线。联系测量对于闭合导向的影响就可以看做是对这样所有导线影响的加权平均，正是因为这样，我们就必须首先分析连续测量对于各个支导线的影响。经过相关方面的分析和计算，我们最终得到的是三个方而的结论：一是起始点点位的误差对整个支导线最末端点点位总误差的影响是随着全线的增长而减小的，其减小的具体幅度同样是不断减小的，这样一种状况也就说明了起始点点位的误差是不具有传递性的；二是由起始点方位角误差引起的支导线最末端点点位的误差随着全线的增长而增大，这样一种状况就意味着这样一种误差具有传递性；三是起始点点位误差和起始点方位角误差的总体状况对于支导线最末端点位的误差的影响随着导线全线的增大而一定程度的减小，但是在整体的误差中还是占据了较大的比例，因此还是需要予以良好的控制。
4.1.2 高程联系测量对支导线的影响
在实际的工程环境下，我们针对于高层联系测量对支导线的影响主要分析如以下三个方面：一是高程导入误差对于同一类型支导线最末端点位高程的影响是随着井筒深度的增加而增大的，随养支导线的增加而减小；二是高程导入误差是随着井筒深度的增加而呈现出线性增加的势态；三是在高程导入误差中支导线最末点点位误差中较大的部分，尤其是对于一些导线长度本身就不大，更是其最为主要的误差来源。还有一点需要注意的就是整个高程导入误差是不具有传递性的。
4.2 联系测量对贯通测量的影响
4.2.1 平面联系测量对贯通测量的影响
矿井巷道贯通类型一般情况下分为一井间巷道贯通、两井间巷道贯通和立井贯通，一井间巷道贯通和立井贯通都是不涉及到平面测量精度的，因此在这里也不做详尽的说明和分析，在这里主要是对两井贯通巷道中平面联系测量对贯通测量精度的影响展开说明和分析。最终得到的结论可以简述如下：一是投点误差对于两井贯通基木上是不产生任何误差影响的，但是定向误差则对两井贯通存在一定的影响，在实际的施工过程中必须要采用一定的措施处理，且定向误差在整个预计误差中也是比重较大的，是两井贯通中误差的主要来源。
4.2.2 高程联系测量对贯通测量的影响
在一井内巷道贯通主要是包括沿导向层贯通平巷、沿导向层贯通斜巷道以及不沿导向层的贯通斜巷道，在这其中，沿导向层贯通斜巷道在高程上是受到导向层控制的，因此不需要对其高程误差进行计算、预计和分析。沿导向层贯通平巷道以及不沿导向层的贯通斜巷道同样不受高程导入误差的影响。对于立井贯通，竖直方向本身就是次要的方向，因此同样不需要对其进行误差的预计。
结语
根据上文中一系列的分析我们主要是得到以下几个方面的结论，首先就是联系测量本身的精度对于井下控制测量以及两井巷道贯通测量都是由一定影响的，但是对于一井内巷道贯通和立井贯通则基木上没有任何影响；然后就是投点误差以及高程导入误差不具有传递胜，定向误差本身就具有传递性；最后一点就是高程导入误差是主要误差的来源。
作者简介
王忠洋，1987出生，男，助理工程师，2010年毕业于鹤岗矿务局职工大学地质测量专业。现工作于龙煤鹤岗矿业有限责任公司峻德煤矿，主要从事测量工作。
