传统测量技术在井巷贯通中的应用

2020-01-14 13:01
化工设计通讯 2020年3期
关键词:井巷陀螺仪准确性

刘 冰

(北京中煤矿山工程有限公司,北京 100013)

为了确保矿山掘进中井巷能准确贯通,在矿山开采前,就要制定完善的掘进方案和测量计划,要根据矿山周围的环境及地质情况选择合适的测量仪器,然后根据仪器选择合适的测量方案,这对于贯通井巷有着非常重要的意义。通过准确的测量技术定位,可以实现矿山井巷工程的快速掘进,提升我国矿山开采效率,促进我国矿产开采行业的发展。

1 矿山井巷贯通测量技术

在矿山的开采过程中,由于矿山的开采过程具有一定的危险性,再加上矿山的掘进一般都是多方向同时进行,最终实现井巷贯通。在这个过程中,需要确保多方向掘进最终能汇集在一个点上,在多方向掘进的过程中,需要利用测量技术对掘进方向进行定位,同时要考虑到井上工作与井下工作的同步进行,保证整个井巷掘进的工作正常开展。传统的测量技术在井巷贯通中应用较为广泛,主要是基于全站仪测量技术和水准仪测量技术,可以准确地对坐标点和高程进行确定,为井巷贯通做好充分的准备。

2 井巷贯通测量工作基本原则

在矿井开采过程中,测量工作是非常重要的基础准备工作,它的准确性直接决定了井巷最终能否顺利贯通,为了提升测量结果的准确性,在测量中,要遵循一定的原则,尽可能消除因测量错误而导致的不利后果,下文主要介绍了测量工作的基本原则。

2.1 明确测量方法及方案原则

在井巷掘进工作开始前,要制定周密而完善的施工方案,要结合施工方案制定完善的测量计划,测量方案的内容要明确测量选用的基准点和控制网,然后要确定测量所用的仪器,这样可以提前做好措施消除测量误差,这一切的准备都是为了提升测量结果的准确性,能在井巷施工过程中控制好测量精度,保证坐标测量和高程测量结果的准确,使得井巷能顺利贯通。

2.2 及时复核测量结果

在每一次的测量工作完成后,要及时对测量结果进行复核,保证每一次的测量成果都是准确的。因为测量工作是一个系统性的工作,任何一个数据出现错误都会造成后期井巷无法顺利贯通;尤其是在井巷贯通以前,要重视测量结果的复核,确保一切工作准备妥当。

2.3 加强测量后检验以及改进原则

在测量控制工作中,要有完整的测量控制网,在测量工作中要做好记录,便于日后测量结果出现错误后可以进行完整的检查,这样可以及时发现问题所在;同时,要对测量结果进行分析,查看各种不同的测量工作产生的误差,采用何种方法可以降低误差,提高仪器的精准度和增加测量次数是否可以有效消除误差,这些都是在测量工作中需要注意的。

3 传统测量技术在井巷贯通中的应用

在井巷掘进过程中,一些传统的测量技术可以很好地解决测量难题,针对矿山复杂的地形环境,可以利用传统测量技术简单的测量原理,实现测量的目的。例如在矿山测量中,矿山巷道较长,视线不好,先进的测量仪器无法通视,可以利用陀螺定向仪对掘进方向进行定位,下文简要介绍了传统测量技术在井巷贯通中的应用:

3.1 传统测量技术在井下平面控制中的应用

在矿井下的掘进工作中,通过陀螺仪可以确定掘进方向。由于矿井的巷道是一个环形回路,利用陀螺仪的工作原理,多变导线逐渐循环,最终形成一个闭合回路,这样可以有效控制巷道掘进的方向。为了进一步提升测量结果的准确性,需要合理、规范地应用陀螺仪,顺利实现井巷贯通。

3.2 基于井下次要巷道与采区连续测量当中的应用

在井下开采过程中,进行的伞部测量工作即为采区测量。在采区测量过程中,会遇到窄巷道、空气污浊等情况。为了满足测量的精度要求,可采取陀螺定向法,即采取两逆转点观测法,方程式为:N=1/2(U1+U2),此类方法只需10min,且测量精度能够得到有效保障。此外,在重要巷道检查验收环节,陀螺仪测量技术的应用也较为广泛。从地面测量来看,其顺序为先控制后碎步。然而,对于井下测量来说,由于环境和地面存在较大的差异,因此井下测量程序与地面恰恰相反。通常情况下,对于规模较大的贯通测量工程,如果没有布置高等级的控制导线,便可采取陀螺仪方位角对巷道的方向进行检测,即基于施工环节采取陀螺仪对其实际方位角加以测定,进一步和这个环节的巷道的设计方位角进行对比,然后判断巷道挖掘的方向是否正确,如不正确,需及时对掘进方向加以调整。

4 提升井巷贯通测量工作准确性的有效措施

在矿山工作中,为了提升测量工作的准确性,除了要遵循相关的测量原则以外,还要应用传统的测量技术,简化测量工作,保证测量结果的精度,实现井巷的顺利贯通。

4.1 采用先进的装备和可靠的技术

在矿山测量工作中,要制定完善周密的测量计划,从方案的操作性上提升测量结果准确性,消除人为误差,要及时对仪器进行校准,保证仪器的测量结果准确。对一些重要的测量工作,为了有效消除人为误差,可以选择增加测量次数取平均值来提升测量结果的准确性,这样可以有效消除仪器误差和人为误差。另外就是要及时更新测量技术和测量设备,在应用传统测量技术的前提下,还可以使得测量技术更加先进,能在矿山开采中应用更加广泛。

4.2 不断提高测量人员的专业素质

在矿山井巷贯通测量开展相关工作的过程中,为了使测量工作顺利开展,必须保证相关测量工作人员具有较高的专业能力,这也是保证矿山井巷贯通测量技术能够真正发挥作用的关键。首先,测量人员应该在思想上重视,进而在实际的测量工作中具有积极的工作热情,对矿山井巷贯通测量中的每一项要求,都能严格执行,并且与团队能够有效的合作。然后,矿山井巷贯通测量人员要不断提升自身的专业测量技术水平,不断学习和积累专业知识以及经验,为矿山井巷贯通测量技术水平的提高奠定坚实的基础。

5 结语

综上所述,当前我国对于煤矿资源的需求量越来越大,为了满足与日增长的煤矿需求量,需要提升煤矿产量,控制矿山掘进工程的质量。在井巷掘进的过程中,要意识到测量工作对于井巷贯通的重要性,在实际的测量工作中,要把握测量工作的基本原则,制定完善的测量计划,通过传统测量技术的应用,提升测量工作的准确性,可以保证井巷的顺利贯通,促进我国矿井掘进水平的提升,进一步促进我国矿产开采行业的发展。

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