煤矿井下测量工作常见问题与解决方法

徐国亮

摘要：在煤矿井下作业和经济建设中，测量工作向来有尖兵和眼睛之称，井下测量工作的水平直接关系到整个矿山的生产安全和经济建设，因此，加强煤矿井下测量，不断提高服务质量具有至关重要的作用。在测量工作中仪器的使用发挥着重要的作用，同样，仪器故障也成为主要问题。鉴于此，笔者将结合多年来煤矿测量工作的工作经验，重点分析测量工作中常见的仪器故障问题，并提出可行性解决方法，以期不断提高煤矿井下测量服务水平。

关键词：煤矿井下测量；测量仪器；故障；解决方法

煤矿井下测量是矿山生产建设中保证安全生产的重要一环，是一项严谨的技术性工作，涉及多种专业测量仪器的使用，任何疏忽和工作失误都有可能造成不可挽回的严重后果，因此，需要养成良好的仪器使用习惯，尽量减少人为失误。

一、常见测量仪器的工艺特点、使用程序和处理方法

水准仪、经纬仪和全站仪是煤矿井下测量工作中使用频率最高的三种仪器，下面本文将详细介绍这三种仪器各自的工艺特点、使用程序和故障问题。

（一）水准仪

水准仪由照准部、基座、三脚架三部分组成，最基本的功能是提供一条水平视线，帮助测量人员获得两点之间的高差，并根据测量结果放样到地面上[1]。按照精度可以将水准仪分为精密水准仪、普通水准仪两种，按照结构可以分为自动水准仪、激光水准仪等，按照工作原理可以分为光学水准仪、电子水准仪。水准仪的最大特点是测量精度高，是测量水准的主要方法，但是测量过程容易受地形限制，比较适合平坦地区的水准测量，因此，水准仪只能用于高程测量，在矿井测量中不能用于施测导线。水准仪的使用过程分为安置、粗平、瞄准、精平、读数几个流程。水准仪需安置在高度适中的三脚架上，而且三脚架架头要保持水平，将水准仪放置在架头上并旋紧中心螺旋[2]。粗平过程需用双手依次转动两个脚螺旋以使圆气泡居中。瞄准包括对光、粗瞄、精瞄三个步骤，仪器精平的同时要立即读取水准标尺上的读数。

水准仪测量故障可能与机械制造、使用或搬运等有关。使用操作中要确保仪器放置妥当，仪器和三脚架连接完好，观测过程中要避免手扶三脚架。在煤矿井下测量工作实际中可能遇到的问题有视准轴与水准管轴不平行造成的误差、水准尺刻画不准确等产生的水准尺误差、精平或调焦中产生的观测误差、估读误差等。视准轴与水准管轴不平行造成的误差难以避免，因为两条轴线之间垂直方向的投影存在一个夹角，该夹角对水准仪测量读数的影响较大，必须校正到一定限度之内。为了防止出错，保证测量结果的准确性，每个测量人员都应当严格按照操作规程进行，以免因人为失误扩大误差。

（二）经纬仪

经纬仪是一种间接测量高程的仪器，受地面起伏的影响较小，而且施测速度快，虽然测量精度稍微低于水准仪，但是基本上能够满足高程测量需要。在使用整平仪器时需要将竖角调成90度，而且测导线时还要将水平角归零，因此操作过程比较复杂。

经纬仪的仪器标准有一套严格的规定，如果不规范就会造成测量故障，如照准轴没有与垂直轴和水平轴垂直、水平轴没有与垂直轴垂直等，如果仪器出厂时没有满足以上条件或在搬运过程中造成仪器损毁就会影响仪器的正常使用。因此，在处理故障时，首先要检查水准仪仪器是否满足上述出厂标准，并仔细检校，需要注意的是，检校之前要对仪器进行一般性检查，包括各种制动、微动螺旋和望远镜运转是否灵活、望远镜视场是否有灰尘、度盘分划线是否清晰、各种配套附件是否齐全等[3]。瞄准目标时要消除十字丝视差，仔细听取记录员的回报，记录员要随时记录检核，如果数字记录错误需划掉将正确的标注在右上方，不得直接擦掉出现草稿痕迹。测角过程中各种螺旋不能拧的过紧或过松，微动螺旋不能使用过头。

（三）全站仪

全站仪是一种集输出和存储于一体的先进电子测量仪器，具有测距长、测角快、精度高、整平快、归零方便等优点。全站仪是经纬仪与测距仪的集成，使用程序包括整置、调焦、照准、对度盘等，操作方法原则上和经纬仪相同，但全站仪的整置速度要快于经纬仪，而且度盘归零更加方便，测距更加准确可靠。

全站仪的故障同样与机械制造、使用、搬运等有关，由于全站仪是一种高精密的电子仪器，在使用过程中需要经常开关机，加之井下环境比较潮湿，地面温差大，容易使出现死机的现象[4]。全站仪一旦出现死机现象，可以重启或取下电池重新安装，或者打开仪器箱加快仪器散热，当仪器温度与井下作业温度接近时再开始测量作业。全站仪仪器的精密性要求使用过程需严格按照说明书操作，为延长电池使用寿命，需按照说明书指示充电，并在测量使用前将电池充满，为避免电池容量不够可以准备一块备用电池[5]。测量人员要养成随时关闭电源的良好习惯，并在搬运仪器之前关闭电源，以免造成电源浪费或因误触等造成数据损坏。

仪器使用完毕后存放之前要将电池取出，将仪器和仪器箱放置在通风干燥的地方。

二、井下测量的其他常见问题及解决方法

除测量仪器故障外，井下测量还会出现一些其他常见的问题：（1）准备工作不充分。如果在新开巷道开口设定之前没有实地考察现场就可能造成测量点与实际不符的问题，即之前设定的测量点已被破坏或巷道发生变形使原有的测量点失去作用。因此，在巷道测量时尤其是条件特殊的老巷道开口之前，首选要实地考察了解现场，观察巷道是否变形并及时排除影响测量的导线点。（2）装备准备不充分。虽然上文提到的测量仪器集多种功能于一体，能够大大简化作业量，但是实际工作中仍然需要准备一些必备配件，如记录笔、垂球等，为此，在下井作业之前要彻底清点工具，并根据测量要求不同携带不同的工具，如工字钢支护巷道测量需要准备钢锯，只有配套工具准备到位才能避免因小失大。（3）记录数据不完整。井下测量时作业人员受到周围环境影响极易出现焦躁心理，导致记录不细心，收集资料不全，进而影响后续工作的进行，这就需要作业人员时刻保持高度的敬业精神和责任心，在井下测量时保持良好的心态，认真对待每一次测量作业，细致认真的完成测量工作，将所有测量数据记录齐全。

结语

当今社会是电子技术和计算机技术迅速发展的黄金时代，矿井测量仪器无论是在测量方法、作业手段还是成果形式上都在发生着翻天覆地的变化。随着水准仪、经纬仪、全站仪等外爷测量仪器的应用和各种制图软件的发展创新，矿井地下测量逐渐实现了电子化和自动化，从而实现了内外业一体化作业体系。在这样的背景下，地测公司不断引进各种先进设备，并建立了内外作业间数据，借助各种先进技术完成井下测量工作，使矿山测量得到持续健康发展。我们有理由相信，在神东矿区不断壮大的今天，煤矿井下测量工作者必将努力承担起各项工程的测量工作，为神东矿区的发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1]韩晓光，王青东.探究煤矿井下测量中平面控制的问题与技术措施[J].科技风，2014，04：205.

[2]郭智军.浅谈煤矿井下作业人员管理系统常见问题及解决方法[J].现代工业经济和信息化，2014，07：71-73.

[3]李育智.煤矿采掘工作面顶板管理问题的处理方法探析[J].企业改革与管理，2014，18：165.

[4]石智军，董书宁，姚宁平，李泉新，田东庄，姚克.煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术与装备[J].煤炭科学技术，2013，03：1-6.

[5]祝水淼.煤矿井下测量中平面控制的问题与技术措施[J].科技与企业，2013，13：200-201.endprint