煤矿测量中提高测量精度措施分析

煤矿测量中提高测量精度措施分析

李超 ,胡书同,张磊,郝壮  

陕西陕煤澄合矿业有限公司董家河煤

摘要：为促进煤矿测量技术的应用，提升煤矿生产力，介绍了几种主要的煤矿测量技术方法，包括无人机摄影测量技术、全站仪导线测量技术、三维激光技术、贯通测量技术等。提出了煤矿测量作业的提升措施:优选测量技术与设备，加强测量误差分析，优化设计钻进系统。应根据煤矿测量需求制定完善的测量技术规划，扩大现代测量技术应用范围，确保达成精准测量的目标，为煤矿测量作业提供技术支持。

关键词：煤矿测量；测量精度；措施

引言

煤矿地质勘测工作是进行煤矿矿井建设、矿井后续资源安全开采的前提保障。确保地质勘测数据的可靠性才能正确指导煤矿企业的有序发展生产，因此地质勘测精度直接影响着煤矿企业的日常生产过程以及煤矿经济效益，勘测数据不可靠很容易造成额外的巷道掘进费用甚至各种地质灾害的发生。

1煤矿测量工作概述

煤矿测量工作主要围绕开采规划区域一定深度内的地质环境进行测量，以确定整个地质环境是否满足井下煤矿坑道作业的正常标准。由于不同地区地质环境迥然不同，因而在进行煤矿开采的过程中需结合周边情况制定对应方案，同时需针对地质环境较为复杂的采矿区需进行多次不同深度的测量工作，以此确保煤矿开采过程的顺利进行。由此可见，煤矿企业在开采准备阶段必须进行矿区安全测量，以此熟悉开采区周边的地形环境并针对可能出现的环境灾害准备应急方案。其具体测量流程如下：首先，针对审批后的采矿区进行初步勘测面积测算，随后通过音频大地电磁法、雷达勘测法等技术手段，对待测矿区的理化环境进行数据采集工作，并通过数据汇总生成详细的地质勘察报告数据；另外，勘察人员需针对勘察收集的数据与煤矿开采招标文件进行对比研究，同时针对后期课程出现的矿区扩张制定地质预勘探工作规划，以此确保整个煤炭开采工作万无一失

2煤矿测量技术

2.1全站仪导线测量技术

全站仪导线测量技术是常见的一种煤矿测量技术方法，准确度高。测量作业主要使用全站仪设备，这种设备与传统测量设备相比具有测量效率高、测量速度快、自动化水平高、实际测距长、受环境干扰影响较小等优势，同时还能实时显示测量获得的数据信息，避免测量记录出现错误，克服了以往人工数据记录时劳动强度较大等问题。相较于水准仪和一般经纬仪，全站仪可实施矿井下导线测量，不需要人工调整测量各项参数，包括距离参数、角度参数及高度参数等，仪器内部会通过计算构件来准确计算参数，再显示到外部显示器中，保证了测量操作参数的科学合理。全站仪设备与其他外部设备有接口连接，只需通过数据线连接打印机、计算机及扫描仪等，有助于野外实测工作及时向其他设备传输信息，为数据测量的整理和绘制矿图提供便利。

2.2数字摄影测量技术

该技术包括数字影像处理、影像匹配等相关的科学方式，数字影像和摄影测量的主要作用是能够对煤矿进行测量。数字摄影测量的原理是在进行工作的过程中，通过数字的形状能够将监测到的数据记录在相关的资料库中，使用该技术，能够有效的缩短工作时间，在较短的时间内得到相关的数据，效率和准确度都较高，除此之外还能够在很多场合下进行使用，由于其体型小的优势，能够在工作时便于携带，因此，在面对周围监测环境不好且监测空间较小的情形下，可以采用这种技术。

2.3GPS定位地质探测技术

GPS定位系统在各行业的不断应用发展过程中，煤矿领域也孕育出了一种GPS地质勘测技术工艺，该工艺最大的特点就是基于GPS定位的高精度以及高效率，同时避免了因物探等对煤矿地质造成的破坏，因此自该项技术在勘测中应用后便得到各煤矿广泛的接受应用。GPS地质勘测技术与传统的勘测技术相比有着更高的精确度以及更为快捷的勘测时间，已经发展为煤矿地质勘测中较为成熟可靠的勘测技术。

3煤矿测量中测量精度的提升措施

3.1优选测量技术与设备

煤矿测量作业中，要求测量员从多项测量技术及测量设备中择优选取。常用的测量技术较多，而测量设备主要包括惯性测量仪、经纬仪、测亩仪等，都能辅助测量员精准测量煤矿地理位置、地质特征等。对于技术与设备的筛选，一方面要分析可操作性。如果煤矿位于地表沉陷区域，只使用全站仪、经纬仪等地面测量设备，无法满足工程要求，需以无人机摄像测量技术为主，从航空测量层面获取有用数据。另一方面应考虑成本因素。虽然许多高新技术可以获取高精度测量数据，但成本较高，会增加采矿经济负担，应选择高性价比的测量技术与测量设备。

3.2确保精准绘图

将测量结果在图中表现出来，从而能够明显地进行相关要求的管理。确保绘制的图准确，需要了解一下两点：一是绘制的图纸应该形象直观地反映出矿井的真实内容，直观地反映出哪个数据存在误差，确保每个数据点很好的在图中反映出来；二是应该准确标出目标地点。前面提到的是广泛采用的能够增加测量精度的方式，然而，严格把关在进行测量中的管理事项，也可以有效地提高测量精度。能够从以下三点开始：第一，以相关规定为基础，确保测量工作的有效进行，在进行煤矿的测量过程中，周围环境的影响是非常大的，不光是地理位置，相关的制度也是导致在测量过程中产生误差。因此，要对制定制度的内容进行详细分析，将测量成果按时复查，确定统一的位置、角度等数据，保证在测量时都是采用数据来进行；第二，对相关工作人员进行理论知识的教育，提升其工作人员的综合素质，由于在进行煤矿的相关工作时，对工人的要求严格，一个工作人员在进行相关数据的测量时，其测量准确性由该工作人员的综合能力来进行决定，因此，需要周期性的对相关工作人员进行专业能力的考核；第三，需要采用先进的测量仪器、其他相关的测量手段和相关软件，从而能够减小测量误差，提高测量的准确度。

3.3加强测量误差分析

应加大对全站仪测点中误差、仪器误差、环境误差、照准偏差、测距误差的分析与控制，提升全站仪导线测量精度。可采用的技术措施如下:一是降低偏心差。在全站仪基座上加设偏心仪，确保在导线测量实践中能够搭配使用。偏心仪能够直接获取仪器的偏心距，为合理调整操作提供参考，有效缩短仪器对中时间，达到降低中误差的效果。可使用三脚架法对原有导线测量方法进行优化，提升测量精度，降低仪器对中整平次数。二是消除仪器误差。全站仪导线测量中容易发生视准轴或横轴误差，主要表现为在进行数值观测时，发现盘左与盘右显示的观测数值相同，但是符号相反。为减小仪器误差，必须应用已整平的全站仪，避免误操作，并对盘左和盘右显示的观测数值取平均值。三是规范测量误差。秉承“先低级后高级”的原则布设导线，依托高级导线校准低级导线。为获取更为理想的测量横向距离精度，可应用双交叉网结构的形式布设巷道内的导线网，应用陀螺仪加测变长，避免发生测角误差传递的问题，应用大质量垂球进行井下照准，避免井下气流影响垂球或棱镜。

结语

煤矿地质测量对整个煤矿开采都是具有非常重要的影响。通过采用煤矿地质测量图，可以提出实际生产过程相匹配的措施和方案，在通过采用专业的测量手段，能够大幅度地提高测量精度，从而有效的保证安全开采。

参考文献

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