河北峪耳崖黄金矿业有限责任公司 河北承德 067601
摘要：竖井联系测量作为金矿后续施工进程中的重要项目之一，主要是根据定向的方式，将其划分为一井定向测量、两井定向测量，以及经纬仪定向测量这三种测量模式。借此，本文就以金矿上下井控制系统为研究对象，就竖井联系测量技术在其系统应用中的竖井定向方案、上下井空间坐标体系搭建情况进行研究，并且给出了前期预备方法，以及仪器装备设置，并且就其他的准备工作也给出了适当的建议，另外，构建完善的井上和井下测控体系、两次独立测量偏差、布置规则，以及三角连接标准，同时，信号圈水平判断的期间，采用全圆测回法，对井上井下作业完成情况的测量和分析，确保其观测结果的精准度。
关键词：竖井联系测量；定向测量；经纬仪；金矿竖井；全圆测回法
引言
随着近些年我国经济的高速式发展，金矿已经成为我国经济高速发展的重要资源之一。所以，不断地加强测量技术的提升，是保障金矿资源可持续发展的重要途径。因此，不断加强测量技术含量的提升，不仅要保障其发展的先进性，而且还要不断加强测量人员自身综合素养的提升，为金矿事业的进一步发展奠定良好的基础性条件。
1、竖井联系测量的概述
1.1竖井联系测量的定义
竖井联系测量主要是通过竖井将地面的控制网和井下的控制网联系在同一个平面坐标系统和高程系统之中，之后进行的一系列测量工作。包括竖井定向测量、定向连接测量和导入高程测量。
1.2竖井联系测量方法
1.2.1陀螺定向法
陀螺定向法主要是采用光学垂准仪，或者是重锤球，投出井上、井下在同一铅锤线上的点位，并且根据井上、井下陀螺定向的结果，进行投点在空间平面夹角的计算，保证其井上、井下的导线能够形成一条线，并且把井上的导线坐标及方位，一一传递到井下导线。具体作业实施如下，第一，竖井投点；第二，陀螺经纬仪定向；第三，导线边角测量；第四，空间夹角计算b2为AT1、T1′Z1在空间上的夹角，b3为AT2、T2′Z2在空间上的夹角；第五，计算导线。
1.2.2联系三角形法
联系三角形法作为一种传统的竖井联系测量方法。具体作业实施如下，第一，导线布设；第二，三角形测量；第三，三角形平差计算；第四，坐标和方位传递计算；第五，重复观测。
2、工程概述
在本次研究的金矿矿体中，金矿矿体自地面表层延展到地下，到达地下1300米的范围，金矿的整体脉络走向是东北朝向，地面高度的标定值约为1452米，整个金矿的脉络长度约15.8KM左右，在矿区岩层构造稳定的前提下，通常会选择浅孔留矿的模式，对其进行相应的开采。另外，整个金矿总共有三口竖井，因为7号竖井已经被关闭，为了能够达到10号竖井的安全性和透风性，必须要将10号和8号之间贯通。因此，本文就针对该问题，该项目选择联系测量技术进行研究。
3、金矿竖井定向方案
3.1上下井空间坐标体系的构建
金矿井下的巷道施工，在进行起始坐标点和控制方向角的选择时，主要采用的就是竖井从地表传递到金矿井下，竖井的联系测量任务、地面控制网络坐标的确定，以及方位和高程的精准把控，都是依靠竖井传送至矿井的起始控制点，给予金矿井下进行导线支撑，进而使得上井和下井都能够处在同一个坐标体系内。
3.2金矿竖井定向方案分析
联系测量方法通常被划分为一井定向测量、两井定向测量和电子陀罗全站仪这三种测量模式模式，因为测量设备应用成本高，所以，就目前的的金矿测量定向中，使用率较低，应用较为普遍的是联系三角形测量。另外，两井定向测量的方式是不适合两井未贯通的状态的。
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4、前期预备方法
4.1投点装备预备方案
在该方案实施环节，采用角铁、钢管直径50mm、轴承，将其焊接到一起，制成绞车，采用18mm的钢筋处理悬吊钢丝，并且将钢筋圈在一起。之后，通过两根直径约为1.5mm、长度达到1000米，且抗拉伸度较高的碳素钢丝处理环节，考虑到竖井的深度方面，可以借助铁筐，在铁筐中安装2个80kg的砝码，并且将其作为吊锤使用。同时，选择1cm厚度的钢板，将其制作成卡子，进行钢丝的安置。
4.2仪器装备设置
在进行仪器装备设置的过程中，可以通过两个脚架、两个光学经纬仪器、5米长的卷尺两把，以及钢尺等，并且，还要对选择好的定向前脚架、经纬仪器、卷尺及钢尺进行严格测试，只有质量符合要求的仪器设备，才可以进行相关的设置。
4.3其他准备工作
在进行人员安排期间，不仅要求地表必须要配置8人，而且还要保证井下的人员配置也是8人，同时，井上和井下人员之间可以实现电话沟通和交流。另外，在进行井筒断面一侧研究的过程中，不仅要对井筒的有效面积进行判断，而且还要就其测算线路进行实地考察和判断，尽可能能够设定和定向相关的测算点。
5、构建完善的井上和井下测控体系
5.1两次独立测量偏差
为了进一步保证井下坐标和现行坐标系的统一性和施工渠道的精准性，并且能够贯通整个金矿的坑道。根据金矿矿山的测算要求，必须要在保证竖井的独立定向偏差量控制在38分之间，因为只有满足这个要求，才能满足构建井上和井下的调控系统。
5.2布置规则和三角连接标准
根据先前的测量预埋的测控点，不仅要求测控点与金矿矿井井口的实际情况相一致，而且还要严格按照相关的规范标准，对其进行处理。如衔接三角形的标准，其中，要求三角形中的两个锐角都必须要小于2度，在两个垂线投点之后，上井和下井测量垂线之间的间距差控制在2毫米的范围内。
5.3判断信号圈是否水平
在投点投影之后，需要根据事前挂置的垂球，测试垂线和井壁之间是否存在接触的情况，并且还能够对信号圈是否水平进行垂直度的判断。另外，还需要对其进一步检查，之后完成重新投点。
6、井上井下作业测量分析
6.1全圆测回法
在井上和井下分别都进行了站点的设置，并且通过全圆测回法对其进行观测，在整个观测的过程中，观测标准如下。第一，井上偏差为6分，归零差值控制在12分，并且相互之间的差值在12分，回间偏差是72分。第二，井下偏差为6分，归零差值控制在30分，并且相互之间的差值在30分，回间偏差是72分。
6.2井上井下观测结果偏差
井上井下度量期间，需要借助钢尺，测量各组边长为12次，读数在1mm左右，如果井上和井下同时进行测量时，那么，观测值允许的差值是高于2mm的，一旦超出组边要求的限度，那么，就需要对井上井下重新度量。
6.3保证测量效率
在同时对井上和井下观测的过程中，要求各个小组都不得触碰钢丝，一旦出现触碰的情况，必须要立即停止其他小组的观测活动，只有钢丝稳定之后，才可以重新再一次进行观测。同时，井上井下的高度统一性是必不可少的。
7、总结
综上所述，在进行竖井联系测量技术在金矿上下井控制系统中应用研究的过程中，金矿矿井定向测量期间，不仅要提前制定好计划，做好相关的工作安排，而且还要严格检测各类仪器装备是否符合质量要求。因此，在本文研究期间，首先，就金矿竖井定向方案进行了研究，并且分析了上下井空间坐标体系的构建情况，给出了金矿竖井定向测量的方案，其中，包含了前期预备方法、仪器装备设置和其他准备工作等；其次，就井上和井下测控体系的完善，了解两次独立测量的偏差，不仅给出了布置的规则和三角连接的标准，而且就判断信号圈是否水平的准则进行了研究；最后，就井上井下作业测量进行了详细的分析，其中，分析了关于全圆测回法、井上井下观测结果偏差及保证测量效率等方面的内容，为进一步进行竖井联系测量技术的应用奠定坚实的基础。
参考文献：
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[2]雷锦红.煤矿井下6kV隔爆型高压真空配电装置失压保护[J].山西大同大学学报：自然科学版，2012（4）：66-68.
论文作者:郭美鑫,陈术平
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/2/27
标签：竖井论文; 测量论文; 井下论文; 金矿论文; 井上论文; 角形论文; 偏差论文; 《防护工程》2019年19期论文;