新建竖井与两井贯通测量方法探讨

刘华江

摘 要 本文根据灵山金矿生产实践，简要说明了金矿已有工程与新建竖井贯通情况分析，旨在从细节做起，具体情况分别对待，就能达到工作目的。

关键词 矿山生产；建井测量；两井贯通

中图分类号 TD1 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）15-0084-01

矿山生产运行中，根据通风、安全、提升等要求需要新建竖井，工程竣工后还要与已有工程进行贯通，贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益；已有工程与新建竖井贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证掘进工作面沿着设计的方向和坡度进行掘进，使贯通接合处的偏差不超过规定的限差，对矿井建设和生产不造成严重影响。对于这样一项非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的。若发生错误而未能贯通，或者贯通后接合处的偏差值超限，都将影响井巷质量等严重后果。这就要求矿山测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作，工作中应当遵循如下原则：首先，要在确定测量方案和方法时保证贯通所必需的精度，过高的或过低的精度要求都是不对的；其次，对所完成的测量和计算工作应有必要的检查校核，尤其杜绝粗差；如何确保竖井掘进、安装按技术设计圆满完工，原矿山已有工程怎样才能与新建竖井正确贯通，根据生产实践与测量同仁共同探讨。

1 仪器检验与校正

进行测量工作前，按要求对仪器进行检验与校正。根据观测水平角的原理，要测出水平角的准确数值，经纬仪的水平度盘必须处于水平位置；望远镜上下转动时，其视准轴所旋转的视准面应为一垂直平面。为了保证上述要求，经纬仪各轴线之间要满足横轴、竖轴、视准轴相互垂直的几何条件；并且因为需要用十字丝的竖丝来瞄准觇标，因此还要满足竖丝应垂直于望远镜旋转轴这项条件，此项检验与校正应在上述两项之间进行，以免影响主要条件的满足，通过对其反复的检验校正，使其达到作业要求，保持仪器具有良好的使用性能。

2 地表导线施测

贯通测量中误差的来源主要由起算数据引起的誤差、测量方法误差、系统误差构成，起算数据影响的点位误差对附合导线和支导线影响都较大，所以对贯通精度影响也较大，因此起算数据误差是贯通误差的重要来源，特别是不同时期测设的导线影响尤为严重，所以在进行贯通方案的选择过程中，应尽量布设闭合导线。矿山已有工程已经由井口近井点经过竖井联系测量、导入高程将坐标系统传递到井下，通过查询原始记录，找出联系测量时使用的近井点与定向点，依此两点敷设经过新建竖井井口附近的闭合导线，将仪器输入温度、气压改正，按测量规范施测地表导线，将控制点布设到新建竖井井口附近。

3 建井测量

新建竖井的掘砌质量和速度关系到矿井能否快速、优质的投产，而井筒的掘进质量和速度又与测量工作有着密切的联系，所以测量人员应熟悉有关设计资料，明确其几何关系，精确标定和细心检查，以确保井筒的施工质量。新建竖井掘进和砌壁时的测量工作包括标定井筒临时和永久锁口和井盖，在井盖上标设指示掘砌的中心垂线点，掘进和砌壁的测量和检查，标定梁窝线并定期测量竖井掘进的深度等，这些测量工作的作用就是确保井筒的垂直，井筒断面尺寸和预留梁窝的位置符合设计规定。为保证工程质量，需要详细了解竖井施工的具体方法和程序以及各项工程的限差要求，与施工人员密切配合，根据各阶段施工要求，进行相应测量工作。依据设计要求实际确定井筒中心位置后，就要标设出井筒十字线。依据新建竖井附近的控制点测量出井中位置后，在井中点架设仪器，精确布设出四组主提升方向和马头门方向的控制点（取正倒镜中心）。考虑到以后安装井架、天轮及卷扬机的需要，井中四周每组控制点尽量选设在安装井架前不能被破坏的稳定位置，距离井中位置尽量远些（避免安装井架时仰角太大不易观测），每组控制点不少于3个，且相互距离尽量远些，不少于20m，两条十字线上的控制点必须在相互垂直的两条直线上，如果井架安装时因为通视问题不能用井中对面同一十字线上的控制点定向时，也可用同组较远的控制点精确定向并作检查，这样才能保证竖井井架的垂直度。

安装卷扬机前，卷扬机主轴线与主提升线交点也要用主提升方向上尽量远的两个点布设，依此点布设的卷扬机主轴线才能与主提升方向垂直，最大限度地减少以后钢丝绳与天轮的磨损，保证正常生产时罐笼的运行速度。

竖井掘进开始后和定期检核及开始安装井口设施时，始终使用建井初期布设的四组12个点测量（并定期检查这些点是否有移动现象），竖井掘进过程和竖井安装也要用最初的十字线交点即井中检核。

4 已有工程复测

矿山井下坐标系统的关键在竖井联系测量及高程导入，虽然占用井筒时间长、耽误生产也必须认真做好。查询已测的联系测量原始记录及计算过程，如果有疑问必须按规范规定重新进行竖井联系测量，无问题则对需要贯通的中段进行导线复测。

导线复测过程中，在每个中段要加入温度、气压改正，在通视情况下尽量使导线边长最长，根据导线边距离选择合适直径的觇标，这样可以保证方向观测的精度；施测距离时保证棱镜的垂直度及采取措施减小风流、滴水对觇标的影响；经过弯道时，导线边长较短，方向观测误差较大，尽量调整仪器精确对中并在同一时间段对其及两翼长导线边进行施测；仪器的微动旋钮统一为顺时针方向，减少隙动差对观测结果的影响。

5 底板高程的控制

新建竖井下掘过程中，按照设计在相应中段开拓马头门和一定长度的车场，并进行必要的砼浇筑，新建竖井未进行竖井联系测量前，只能用钢尺粗测出各中段底板高程，作为已有工程需贯通中段的高程基准。已有工程的中段至贯通相遇点的坡度不能只按照设计坡度进行，需要根据实际剩余距离和高差适时调整，才能保证巷道水沟的水流按设计方向顺畅排出。

贯通相遇点的偏差值有3种，水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差只对贯通距离上有影响，而对巷道质量无影响，尤其全站仪的使用对本矿此次贯通效果影响很小（0.03m），而水平面内垂直于巷道中线左右的偏差△X和竖直面内垂直于巷道腰线的上下偏差△h是对巷道质量有重要影响的贯通重要方向误差，通过适当的技术措施可以降低到最小，本矿此次贯通效果△X=0.09m，△h=0.05m，未超两井之间贯通误差要求（△X≤0.5m，△h≤0.2m）。

贯通工程一翼长度越长，联系测量引起的方位角系统误差对贯通相遇点水平重要方向△X的影响越大，避免粗差、减少偶然误差对贯通效果尤为重要，只要认真细致地对待施测过程中的每一个环节，按照误差预计的步骤施测，贯通结果就会控制在限差之内。

参考文献

[1]田青文.测量学[M].北京：地质出版社，1994.endprint