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第二节 地下坑道测量

  一、矿井联系测量
    矿井联系测量的任务是经过矿井将地面和地下控制网联系在同一坐标和高程系统中。
    建国初期,鹤岗煤矿生产主要用斜井开发。联系测量采用的主要方法是由地面近井点开 始,沿斜井进行经纬仪导线和三角高程测量。
    50年代建设的东山竖井(投产后为新一煤矿)、兴安竖井(投产后为兴安煤矿)和60年 代建设的南山竖井(投产后为南山煤矿)建井期间,通过竖井井筒进行过一井或两井定向, 但成果均未采用,仍是通过斜井完成联系测量任务。
    1976年开始建设的峻德竖井(投产后为峻德煤矿),于1981年8月2日,严格按煤炭部19 75年颁发的《煤矿测量试行规程》进行了两井定向。定向工作总指挥由鹤岗矿务局煤矿建井 工程处测量工程师周立英担任。分为井上、井下两组同时进行观测。投点采用直径1毫米碳素 弹簧钢丝,悬挂80公斤重砣,垂线稳定程度采用标尺法,在井下同时用两台仪器观测垂线摆 动,观测13次,求出其稳定位置,将垂线固定在稳定位置上后,进行连结导线测量。井上连 结导线使用蔡司010仪器,按5″导线精度施测,井下连结导线使用威特T(2)仪器,按井下 7″导线精度施测,井上下均采用往返测量。在两井定向时,进行了导人高程测量,利用主井 的定向钢丝,用水准仪与井上、井下水准基点联测,在钢丝上固定好标记,然后在地面钢轨 上(临时比长台)对钢丝进行标记间长度往返丈量,推算出井下高程。
    峻德竖井在两井定向的同时,沿边界的回风斜井进行了联系测量,并在—50米水平与竖 井定向后发展的导线进行了联测,精度符合规程要求,平差处理后,成为峻德矿井下首级控 制导线的主干。
    二、井下控制测量
    民国前期,鹤岗煤矿多用罗盘仪进行井下测量。
    东北沦陷时期,鹤岗煤矿主要巷道用游标经纬仪测量,测量和计算方法是1次对中、1次 测角(只用正镜)、1次量尺(只量前尺)、1人1次用计算表进行计算。
    建国初期,鹤岗煤矿和鸡西煤矿继续沿用过去的井下测量工作方法。
    1951年,鸡西煤矿开始使用经纬仪观测,计算坐标展到图上。1953年,双鸭山煤矿地面 控制系统建立后,在岭东、岭西两矿开始进行井下导线测量,以统一井上下控制系统。所测 井下导线不分级别,系测单角、量单边的自由导线,精度不高。1954年全国第一届矿山测量 会议作出“全面进行测量改革,统一井上下控制系统,建立原图制”的决定,岭东、岭西两 矿进行了测量改革,于1956年建立井下一、二级导线和水准控制,统一井上下控制系统。19 55年,鸡西煤矿在地面建立麻山坐标网后,当年在5个矿埋设井下永久点364个,完成一级导 线点40个。鸡西矿区首次有了井下导线基本控制网。
    1956年1月17日,煤炭工业部颁发我国第一部《生产矿井测量规程》,开始按“由高级到 低级,由整体到局部”的原则布设井下各级导线控制,在测量和计算方法上,改变单边、单 角、单人计算,测角为正倒镜,计算两人对算逐渐成为制度。
    1957年以后,双鸭山煤矿新开发的矿井,均以煤炭工业部制定的《生产矿井测量规程》 为依据,建立7”和15″级的井下基本控制导线和30″、45”级的采区控制导线,以满足井下 正常生产的需要。
    1960年4月7日,煤炭工业部颁发《生产矿井测量试行规程》,鹤岗煤矿按此规程进行了 井下控制网的重建,规定竖井矿施测高级导线(测角中误差15”),斜井矿施测一级导线( 测角中误差22″),与此同时开展了井下导线联合平差和贯通误差预计工作。
    1963年,鸡西矿务局组织人力对各矿井下控制网进行检查鉴定,制定重建井下基本控制 导线网规划。当年新建井下永久点57组,每组3—4个点,闭合导线环63个。1964年10月,局 地测处在矿务局楼内建立钢尺比长台,提高导线量边质量。1965年,恒山、滴道、麻山、穆 棱、小恒山、正阳矿井下基本控制导线网改为国家统一坐标系统。小恒山矿对全矿井的64条 导线24个环节的导线成果资料进行整理,做了整体平差。二道河子、张新、正阳矿对局部导 线进行了整体平差。
    “文化大革命”初期,鹤岗煤矿地测部门撤销,井下测量工作陷于混乱,井下各级导线 测量工作欠量越来越大。1972年,煤矿地测部门相继恢复,经过省煤管局与矿务局两次地测 工作联合检查,工作逐渐走向正规。
    1973—1975年,鹤岗矿务局组织对各矿导线网进行验收,合格者签发了验收合格证。19 75年12月9日,煤炭工业部颁发《煤矿测量试行规程》。鹤岗矿务局根据挖潜、革新、改造的 实际情况,规定对已接近末期生产水平矿井的导线网,原则上不按新规程改测或新建,除此 而外,都要重新施测井下控制网。竖井设7”级控制,斜井设15”级控制。1979年提出按新规 程三年完成井下控制导线测量。到1981年,完成了全局第三次井下控制导线网的改建,施测 井下基本控制导线114.432公里,埋设基点207组,其中7″导线64.29公里、基点136组,1 5″导线50.142公里、基点71组;采区控制导线415.768公里,埋设基点174组;经纬仪三角 高程导线37.213公里;一级水准控制34.674公里。
    至1985年末,双鸭山煤矿共完成井下基本控制导线300公里,导线点3250个,采区控制导 线800公里,导线点17780个。七台河煤矿建立了井下控制网。
    三、井下作业测量
    井下作业测量是井口测量人员的日常工作。主要内容为井下巷道标定开口位置和中心腰 线。
    50—60年代,井口测量人员单纯执行生产计划部门的指令,在井下使用罗盘、皮尺标定 巷道开口位置。中心腰线的延伸使用皮绳按三点成一线的方法,用垂球或半圆仪延线。由于 设计方面的问题和井下巷道中风流、淋水、设备的影响,巷道错位等测量事故时有发生。
    1970年以后,随着测量规程的贯彻和科技发展,井下标定工作逐步规范化、科学化。一 般工程巷道开工前5天,生产部门必须将设计图及有关数据经矿长、总工程师签字后交给测量 人员。测量人员接到设计后经检查计算数据是否准确,设计是否合理,确认无误后方实施标 定。中心腰线则采用激光指向仪给定。具体做法是先用经纬仪给指向仪标定方向,然后将指 向仪固定安装在巷道顶板上,指向仪沿标定方向发出一束红色的亮光,光线射程可达500—1 000米,掘进人员按其光线指定的方向作业即可。管理方法的改进、先进技术的采用,既提高 了测量精度,同时也减少了测量人员的工作量。
    四、贯通测量
    贯通,即井下巷道与巷道间的对透。它对测量水平要求很高。规程规定,在两巷相遇点 ,水平允许偏差0.5米,竖直允许偏差为0.2米。
    1947—1956年间,双鸭山煤矿岭东、岭西矿井下开拓布置由于受测量技术和仪器的限制 ,不敢设计大型贯通。1956年后,随着生产的发展,开始尝试进行贯通测量。1960年后,全 矿区煤炭产量迅速增加,生产矿井不断投产,各矿井与井之间的运输、通讯等工作联系剧增 ,急需统筹安排。因此,设计部门陆续部署若干井下贯通项目。测量人员精心组织,精心作 业,保证了四方台矿的六、七井之间,宝山矿太平井与五井之间等贯通项目相继正确对透。
    1968年,集贤矿进行了双鸭山矿区历史上第一次大型立井贯通工程。两竖井一为集贤立 井矿的主井,一为该矿的北风井。两井的垂深都在300米以上。在集贤矿地测科长聂釜胜主持 下,测量人员事先到外地进行考察学习,并研究制订出详细的作业方案。施测时,使用普通 经纬仪等常规测量仪器,将地面坐标、方位和高程引入井底,进行单井几何定向。掘进时, 相向同时测设7″级基本控制导线共计3000米。1970年7月1日,两井巷道按计划要求正式对透 ,水平方向偏差和竖直方向偏差均在限差之内。
    至1985年末,双鸭山矿区共完成大型贯通(导线全长3000米以上)108处,中小贯通(导 线小于3000米)623处。