【摘要】本文根据自己多年从事矿山井巷测量工作经验结合井巷生产环境等制约因素,作了详细的研究与分析,得出了几点方法与大家分享。
【关键词】矿山井巷;测量方法;简单快捷;提高工作效率
  0.前言
  由于矿山井巷生产环境恶劣,噪音大,烟尘多,淋水等外界因素,测量作业往往处于紧张、繁忙的生产当中。为了即保质量又能快速地完成测量任务,最小限度地占用生产时间,使测量人员及仪器迅速地摆脱恶劣环境,实现测量作业的最优化,创造最大的经济效益,掌握一些简单、快捷的测量技巧,对提高工作效率是很有必要的。现根据本人多年来的经验,结合井巷实际工作情况,介绍几种测量技巧。
  1.单井定向法
  单井定向是阿舍勒铜矿井下中深孔分段空场法生产中常用的一种测量方法,它与一般测量定向所不同的是,单井定向工作都在矮小、阴暗、潮湿的矿房联络巷中完成的,且与井筒上下生产相互干扰。定向天井的直径一般只有2m左右,且有淋水,照明也只能靠几把手电,天井内放 线两线阃的距离一般只有0.3m左右,人员、仪器上下非常不便。一般进行单井定向,需上、下两台仪器同时观测,布设两个连接三角形同时进行测角、量边,工作量很大。在保证精度的前提下,如何将其中的一个连接三角形简化成一条直线,是问题的关键。如图2,A、B两点为一矿房下层联络巷之间两点,现上层联络巷施工结束,需获得该巷道实测资料,以便从矿房内找到巷道与该联络巷贯通之处 。具体方法为:在上层两条联络巷的掌子面居中固定两点C和D,C、D两点基本水平,用细钢丝将其连接,在C、D两点连线上小心放下两条垂线C’C1、D’D1,在下层联络巷A点架仪器测出C1、D1 两点坐标C1、D1方位即为CD连线的方位。这样上层只需量出CC’、DD’边的边长,即可迅速地得出C、D两点的坐标,量取 C’C1或 D’D1的长度,同时获得两点高程。这样上层联络巷内根本不需架仪器。当然上层联络巷的量边工作应极其小心,需用CC’、C’D’、D’D、CD四边长以互相检核。这样所获点位的精度,足够满足贯通要球。由于联络巷不是很长,倾斜改正极其微小,对精确贯通不构成影响。
  2.双边交会法
  一般井下测量采用的放样方法为极坐标法,该法简单精确,但需以互相通视两点为依据,未知点的坐标一般用导线测量的方法测得,需架设仪器测量角度,有些情况下,却可以以量边来获得条件以减少测角,并达到同样的效果。如图1,拟布置一条巷道(图中虚线所示)与天井。贯通,以增加通风效果在老巷道只找到A、B两点,附近其它的点已不存在了,且A、B两点不通视,直接用放样是不可能的,因而需找一点与A点或B点通视来标定开门点,如果从远处支导线引点显然费时费力,且容易造成测量误差的累积。如何迅速地解决这一问题呢?需在交叉处设定一点C,使之与A、B点均通视,量取CA、CB两边的长,根据AB边长由两边交会便可定出C点,短时间内可以解决了C点坐标问题,从而作出放样的大样图来,迅速放样便能指导钻工施工。实际工作步骤为:在交叉处选取点C,在C点架仪器,并量取CA、CB两边长,测量∠ACB,由余弦定理算出∠CAB,根据反算出的BA边方位角a0推出AC边方位角a1,从而计算出C点坐标。反算CO方位角a2及边 长CO,可直接以C点为开门点,算出放样角度θ=m-m+180~。如以A点为后视零方向测量 ACB,则可直接在θ仪器上拨角θ指示掘进方向。由图可知,由C点开门掘进距离最短,所需 费用最低,而且减少了几倍的工作量。
  3.支距法
  在测量作业过程中,恰到好处地使用支距法,同样可以获得绝佳的效果。图3,A、B两点为下采区5#采场矿房1#井下层+10m联络巷内两点,矿房采用浅孔落矿,底部出矿进路出矿。现矿房顶板高度达到 +28m水平,这样需找通上分层2#井+28m水平的联络巷 ,以进一步落矿。作放样图时考虑到矿房底部出矿进路的出矿,矿房内矿石时刻有向下塌陷的危险,矿房内应尽量不进行转点。由于对面联络巷掌子面C点的坐标是已知的,因此可以从A点直接放样C点,使所要找的联络巷道与原有联络巷形成一定角度,从而减小贯通时炮渣碎石对天井支护钢丝绳的冲击。当根据所作放样图放样时发现矿房中有一巨石恰巧挡住放样视线,需在矿房内支点,实测其坐标,与C点反算得出放样距离及方位角,再行放样。因此需架设两次仪器,同时也增加了计算的工作量。假如采用捷径的方法,是将仪器视线绕过障碍百,在矿房对面边帮工作面上测设点C’作为已知点,测出倾角、水平角a’,量出边长S0计算出=a’-a和支距d=stg△a0支出C“点,再将其高程以计算的C的高程为依据,调整到联络巷的标高(+22m),即为联络巷开门点 ,完全满足贯通 精度要求,前后时间也不过十几分钟,避免了仪器搬站转点、在危险区架设仪器,还节省到了很多时间,将影响钻工生产的时间减少到晟低限度。
  4.特殊角计算法
  在日常井巷工作中,一般事先对已有资料进行充分的计算和准备,但是现场实际情况往往有变,有时又没有计算工具的情况下,亦可采用一些技巧来解决计算问题。如图4为一矿房高处一部分,现需在工作 面 c点处(点未设 定)进一步落矿 ,以便到达位置 C处 布置一条措施斜井, 但需知目前工作面的具体位置,解决的方法是,根据AB方位角a,在A点架仪器后视B点转一角a’,使得仪器视线方位角Q=a+a’,为30度、60度、120度、150度等特殊角,具体多少以尽量接近C’处为宜。这样得出转角a’=Q-a,在 a’角视线上,靠近工作面处设点C并挂线,AC边的方位角Q即固定为某一特殊角。尔后再调整仪器倾角为30度、45度、60度甚至为15度或75度等,最后取边长,即可得到高差和平距。因为这些特殊角的三角函数的值是知道的,由于知道了平距及方位角 ,因此便可顺利地计算出C点的坐标和高程,达到施工措施斜井C’的目的。
  5.结束语
  矿山井巷测量工作中我们不仅要运用书本知识,而且还要根据生产环境这个大前提结合实际情况去思考问题,在遵循测量的工作原理和准则的基本上,善于使用一些技巧,减少工作量,保证测量精度,又可以节省大量的宝贵时间,从而提高工作效率,满足井下生产的需要。同时减少了仪器在恶劣环境下的使用和磨损,延长了仪器工具的使用寿命,为企业创造了经济效益。 [科]