裴 清
朱集东煤矿地质测量科安徽省淮南市潘集区 安徽淮南 232087
摘要：朱集东煤矿井下现有两套测量控制系统分别为-906m水平测量控制系统与-985m水平测量控制系统，由于两套测量控制系统存在较大的的系统差，导致跨系统贯通工程误差较大，因此决定对井下控制测量系统进行优化。
1.前言
朱集东煤矿是采用两个水平进行开采井工煤矿，矿井设计年产量400万吨，随着矿井开采的不断推进，主要巷道压力显现日趋明显，巷道变形严重导致测量控制点发生位移甚至被破坏，难以保证测量点的精度。
2.原有测量控制系统及存在的问题
2.1原有的测量控制系统
朱集东煤矿井下现有两套测量控制系统：一套是以副井下口T2-FNE0为起算方位，以FNE0的三维坐标为起算数据沿-906m水平东西延伸的测量控制系统；另一套是以矸石井下口TS1-TS2为起算方位，以TS2的三维坐标为起算数据沿-985m水平东西延伸的测量控制系统；中间通过-906m~-965m联络巷加以连接。（测量控制系统图见附图1）
2.2存在问题
-906m水平测量控制系统与-985m水平测量控制系统虽然中间通过-906m~-965m联络巷将控制系统连接起来，但是由于该巷道坡度大导致对中误差和观测误差较大，短边较多难以形成高精度的测量控制网。随着巷道的不断扩展导致误差不断累积最终使得两个测量系统形成了一个较大的系统差，如东二胶带机大巷与-885m东部13-1煤底板矸石胶带机大巷的轨皮联巷贯通后联测发现两系统的平面、高程差值分别达到0.36m和0.32m。使得矿测量工作较为被动，为提高贯通精度，使测量工作变被动为主动，优化矿井的测量控制系统势在必行。
3.井下测量控制系统优化
3.1测量控制系统方案的设计
通过对井下主要巷道破坏情况的调查和顶板岩性的分析，最终选定了两处地方布设两组控制点：一组位于-965m东翼轨道大巷的 FE76-FE73；另一组位于-885m东部13-1煤底板矸石胶带机大巷GX33-GX32，与原来的一组控制点（位于-906m水平的T2-FNE0）连接起来形成一个闭合导线使得测量控制网增加了一个检核条件，确保了测量控制系统的精度。（测量控制系统图见附图2）
3.2测量控制系统方案的实施
测量控制系统方案的实施主要分为三个步骤：
一是利用原有的测量控制系统资料分别对FE67-FE73、GX33-GX32两条边的方位角和FE76、GX33两个点的三维坐标进行测定，为陀螺定向提供参考方位和平面坐标。
二是委托安徽理工大学高科技中心分别对FE67-FE73、GX33-GX32两条边进行陀螺定向，并及时提供成果资料。
三是将位于-906m水平的T2-FNE0和位于-965m东翼轨道大巷的 FE76-FE73、位于-885m东部13-1煤底板矸石胶带机大巷GX33-GX32三条陀螺定向边两两进行联测形成一个闭合导线控制网。
3.3测量控制系统优化采用的测量仪器设备和测量方法
3.3.1测量控制系统优化所采用的测量仪器设备主要有LeicaTS06（标称测距精度为2+2ppm，测角精度为2秒）全站仪及其专用的棱镜、三脚架和Leica ZML对点器。
3.3.2采用主要的测量方法
目前我矿控制测量导线主要采用的是“四架法”，即用一台全站仪、三套棱镜、四个三脚架在测点编号分别a1、a2、a3、a4、a5……的测量点依次进行测量。工作流程如下图所示：
具体就是在测量点a2上架设仪器后视a1测量a3两个测回为一个循环，然后将仪器站搬至a3此时无需对中只需简单的整平即可，后视a2测量a4也是两个测回为一个循环，依次类推的进行测量，直至测量工作结束，这种方法即为“四架法”测量控制导线。其优点主要是消除了传统测量方法速度慢、对中精度低的缺点，提高了测量的速度，保证了测量结果的正确性。
3.4测量控制系统施测的质量保证体系
3.4.1成立以地测副总为组长，测量副科长为副组长的井下测量控制系统优化领导小组，其他人员由地测科测量人员组成。
3.4.3在整个施测过程中严格按照《煤矿测量规程》及矿有关文件要求进行，主要精度指标不能超过以下表规定：
3.4.3.加强仪器设备的管理，注重仪器的使用和保养，使用的仪器应符合工程精度要求，各项限差不超过规定，对使用的仪器定期送有资质的仪器检定机构进行检定，平时注意自检。
3.4.4采取以下措施削弱施测过程中可能出现的误差
（1）为了防止巷道通风对测角的影响，在测角时，全部采用点下对中器进行对中，不用垂球进行对中。
（2）为了避免人为误差的影响，两次测量要更换观测人员。
（3）两次独立观测过程中，要选取一定的公共点作为施测的检核条件。注意原始资料的可靠性，起算数据应当准确无误。
（4）要加强技术管理，通过复测、复算，保证施工和控制测量成果的正确性，通过平差、短边增加测回数等技术手段，保证测量成果的精度。
（5）尽量减少短边的出现，在测量长、短边的夹角时，应进行多次对中多次测量。
4.实施效果（实例）
东二胶带机大巷东段是由开拓二区11队施工，其控制导线是以-885m东部13-1煤底板矸石胶带机大巷GX33-GX32的方位和GX33的三维坐标为起算数据测设的，被贯通处为已停头的东二胶带机大巷，其施工期间的控制导线是以-965m东翼轨道大巷的 FE76-FE73的方位和FE76的三维坐标为起算数据测设的，贯通巷道两边的控制导线使用了优化以后的测量控制系统，贯通后施测两头的控制导线得出平面、高程差值分别为0.21m、0.20m较原测量系统的系统差（平面、高程差值分别达到0.36m和0.32m）有大幅度的减少，达到了预期效果，为朱集东煤矿跨系统巷道的贯通提供了有利的保障。
结束语
测量控制系统优化大幅度的降低了系统差，提高了井下测量的可靠性，为大型贯通工程的准确贯通打下了坚实的基础。
参考文献：
[1]中国矿业大学出版的《矿山测量学》
[2]1989版《煤矿测量规程》
论文作者:裴清
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：测量论文; 控制系统论文; 井下论文; 巷道论文; 导线论文; 精度论文; 煤矿论文; 《防护工程》2019年16期论文;