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[摘 要]本文闡述了深立井井筒提升装备安装测量的具体做法、技术和安全措施等，这种给线方法指导安装精度可靠。
[关键词]深立井；双线投点测量；陀螺经纬仪；井筒提升装备
中图分类号：TD262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）44-0001-02
1 测量技术特点
1.1 传统井筒装备安装从上而下施工，测量垂线每隔50m设一道卡线板。深立井井筒装备安装，测量垂线随着转投点数量增多，投点误差随之累积增大，很难保证测量垂线的精度。
1.2深立井井筒装备安装，所有构件的安装位置均需要通过测量手段进行控制。《规范》精度要求极高。
1.3采用全站仪、水准仪进行空间点的三维坐标定位，形成整个空间三维坐标系。
1.4在井筒中间位置马头门及其外延巷道选择适当边长的导线边，利用双钢丝投点，并使用一套机动钢丝绳联接旋转器快速稳定装置，将地面控制点的平面坐标传递至该马头门内的近井点。
1.5采用陀螺经纬仪进行方位测量，以减少常规导线测量的误差。
2 施工原理及操作要点
2.1 施工原理
（1）以井筒十字线为准直接放安装点位（4～6个点）往下投线，线跟着吊盘依据安装进度往下放。《规范》要求每50m转一层安装线，误差传递大，这种方法在井筒上部尚可，等井筒到800m后垂线就无法稳定，特别是在有淋水、风大时更无法满足安装精度。
（2）采用双钢丝联合陀螺定向技术，将地面控制点的平面坐标传递到相关马头门及其外延巷道，建立近井点与近井边。利用地面近井点与近井边实测出井口各安装点位的平面坐标，再利用相关中段已建立的近井点与近井边标定出各安装点位，从地面井口往下放线，放到下部点位时固定，得到上下垂直的安装控制线。
2.2 操作要点
2.2，1 操作要点
2.2.1.1测量准备
（1） 所有测量仪器、器具准备齐全并按照《中华人民共和国计量法实施细则》规定检验合格。
（2） 审核施工图，编写施工组织设计方案，并进行技术和安全交底。
（3） 落实人员、设施与材料。
（4） 收集井口控制点、高程点、井筒十字线资料与井筒安装设计图纸等有关资料，组织人员现场交接控制点、高程点与井筒十字线点。做好井口、井筒、井下中段的现场斟察与布置点工作。
2.2.1.2 地面近井点的埋设和测量
在需安装的深立井的地面选择有利地形位置埋设近井点和近井边，并利用地面已有控制点进行平面和高程控制测量。
平面控制测量采用2″、（）TCR1202+R400全站仪三次对中，三个测回测角量边，测角中误差和边长相对中误差均符合规范要求。
根据已知的高程点按四等水准要求测量出近井点高程。（应联系建井时的测量资料）
2.2.1.3 联系测量
联系测量包括两个方面：一是一井定向联合陀螺定向技术；二是导入高程测量。
a一井定向联合陀螺定向技术
该项包括两个方面：一井定向和陀螺定向。
（1）一井定向
深在立井地面井口安设两台投线绞车，在离井口高架设投线平台，并选择合适位置装设投线小滑轮两只，在井底放设装有稳定液（工业废油或水）的容器。根据深立井井筒深度选择的长钢丝两根，通过滑轮从井口平台投放至井底（钢丝前端悬挂一小重锺），然后将钢丝井底端的重锺改成砝码并逐渐加重，后沉入装有稳定液的容器中，不能触及容器，让其处于自由稳定状态。投线过程要关闭通风设备和采取一定措施尽可能减少自然风流。待两钢丝处于稳定后，地面和贯通平巷马头门联络巷及井底人员通过联系，用信号圈和比距法进行钢丝自由度检查，并确认无误。
① 地面井口和井下均选用全站仪2"、（）TCR1202+R400。采用全圆方向观测法，三次对中、三个测回；井下客观环境差，照准A、B线时，可采取跟踪摆动取中观察法或标尺摆动取中定位法。仪器的整平与操作及观测成果严格安规范要求进行。
② 量边采用经检定的比长50m钢尺，每段边长量取两组数据，每组10个数，井下应增加到三组数据。井上每组数据中互差不得大于2mm，井下每组平均值互差不得大于3mm，取平均值作为丈量结果。
③ 定向应独立进行两次，以确保其投点精度在规范之内。（见图1、2）
（2）陀螺定向
① 陀螺定向前测量准备工作
定向前在贯通井选择测定仪器常数的地面已知坐标方位角的边，同时在贯通井井下长距离待贯通平巷已施工的马头门联络巷内布设定向边、点。要求已知边坐标方位角的中误差不得超过，马头门联络巷内布设的定向导线点必须埋设牢固，无淋水、风流小且便于观测，定向边的长度尽可能不小于。
②陀螺定向测量工作
分别在贯通井地面已知边上用三测回独立测量陀螺方位角，求得三个仪器常数；分别在贯通井长距离平巷马头门联络巷的定向边上用三测回独立测量陀螺方位角，并尽可能在定向边的两端点上各测一个测回；返回贯通井地面后，在原已知边上再用三测回独立测量陀螺方位角，求得三个仪器常数。
b 导入高程测量
从地面投放经过比长改正的长钢尺至井下，在地面和千米深井下长距离贯通平巷马头门联络巷用水准仪按四等水准测量要求进行观测，将地面近井点高程经过钢尺传递到井下贯通平巷联络巷的定向点。高程导入进行两次，其互差不超过井筒深度的。（见图3）
c 地面井口基准梁安装测量
将井筒十字线引入井口井壁上，利用井筒十字线和近井点的高程，依设计尺寸定出安装井口基准梁。
2.2.1.4井口安装点的标定 （1）井口安装控制点是用长25cm的8#槽钢焊接在基准梁面上，在槽钢面上钻取1.5mm的小孔。
（2）先根据井筒十字线粗定出安装点的位置，焊接8#槽钢并在槽钢面精确标定出各安装点，后检查各点与十字线与各点之间的相互关系，符合设计后再用手持电钻钻孔，钻孔后仍检测各点与十字线及各点之间的相互关系，符合规范要求后可用作指导井筒装备的安装。
2.2.1.5 地面井口安装点的实测
选用2"、（）TCR1202+R400″全站仪并架于近井点，利用已知边实测出各安装控制点的平面坐标。其观测成果符合规范要求。
2.2.1.6 确定相关马头门处井筒装备安装点
相关马头门处井筒装备安装点的确定依据是定向成果资料。用全站儀标定出该处井筒装备安装测量点，同时点与点间相互关系，满足要求后用相同的方法钻小孔，通过该小孔下放测量垂线，以指导下部井筒装备的安装。（见图4）
3 材料及设备
材料及设备见表1
4 质量控制
4.1 执行的规范、标准
《工程测量规范》 GB 50026-2007
《有色金属矿山井巷安装工程规范》 GB 50641-2010
4.2 质量控制措施
4.2.1 测量仪器必须符合工程所需的精度要求。
4.2.2 测量观测结果必须符合规范要求，超限的坚持重测。
4.2.3 定向测量时，尽可能将井筒的淋水与风流控制到最小。
4.2.4 用废机油作为稳定液，必要时在废机油内加上锯屑，确保摆幅不超限。
4.2.5 控制点按永久点要求埋设，选在通视条件好、不宜破坏的地方。
4.2.6 定线板必须焊接牢固，不能撞击定线板。
4.2.7 安装线穿过工作盘，工作盘上下应注意不要拉扯到安装线，防止拉断安装线。
4.2.8 安装前，先固定好工作盘，检查工作盘不能碰挡安装线，确认无误后才进行安装。
4.2.9 测量人员应对安装线、定线板定期检查，防止基准线出现误差。
5 安全措施
5.1 严格执行《金属非金属矿山安全规程》 GB 16423-2006
5.2 严格遵守各项岗位作业规程，按作业指导书操作。
5.3 井筒作业必须系好安全带，防止坠落，防止坠物打击。
5.4 井筒内测量时，搭建平台要牢固。
5.5井筒内测量时，禁止上下平行作业。
5.6 井筒上下必须建立声、光信号系统和备用的无线对讲机。
6 效益分析
通过使用全站仪、陀螺经纬仪、水准仪、高强度长钢丝、千米长钢尺等先进测量设备采取复合联系测量技术，避免了通过多次转设投点而引起的误差累积，从而确保了深立井井筒装备的安装精度。该方法具有事半功倍的作用，减轻了测量人员的劳动强度，减少了井筒装备安装的时间，为矿山的早日建成投产提供了十分重要的关键保障。
7 应用实例
沙溪铜矿副井地面井口标高+31m，井底标高–990m，井筒全深1021m。该井筒装备的安装前，先将地面坐标系统传递到–970m马头门及其外延巷道，后在-970m利用精密导线成果标定出井筒十字线并安装好钢梁，再定出6个安装测量点，然后进行实测，最后在地面井口定出井筒装备的-970m实测的6个安装测量点，将地面的安装测量点放至-970m并拉紧，以指导井筒内钢梁罐的安装。2006年8月井筒装备安装结束后，对该井提升系统一次性调试，罐笼运行平稳；至现今该井提升系统运行正常，获得业主单位和监理单位的一致好评。这种安装给线方法，与常规性的方法相比来指导安装，精度高，质量符合规范要求。
参考文献
【1】《矿山测量学》中国矿业大学出 主编 张国良 副主编 朱家玉 顾和和
【2】《有色金属矿山井巷安装工程规范》 GB 50641-201
[关键词]深立井；双线投点测量；陀螺经纬仪；井筒提升装备
中图分类号：TD262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）44-0001-02
1 测量技术特点
1.1 传统井筒装备安装从上而下施工，测量垂线每隔50m设一道卡线板。深立井井筒装备安装，测量垂线随着转投点数量增多，投点误差随之累积增大，很难保证测量垂线的精度。
1.2深立井井筒装备安装，所有构件的安装位置均需要通过测量手段进行控制。《规范》精度要求极高。
1.3采用全站仪、水准仪进行空间点的三维坐标定位，形成整个空间三维坐标系。
1.4在井筒中间位置马头门及其外延巷道选择适当边长的导线边，利用双钢丝投点，并使用一套机动钢丝绳联接旋转器快速稳定装置，将地面控制点的平面坐标传递至该马头门内的近井点。
1.5采用陀螺经纬仪进行方位测量，以减少常规导线测量的误差。
2 施工原理及操作要点
2.1 施工原理
（1）以井筒十字线为准直接放安装点位（4～6个点）往下投线，线跟着吊盘依据安装进度往下放。《规范》要求每50m转一层安装线，误差传递大，这种方法在井筒上部尚可，等井筒到800m后垂线就无法稳定，特别是在有淋水、风大时更无法满足安装精度。
（2）采用双钢丝联合陀螺定向技术，将地面控制点的平面坐标传递到相关马头门及其外延巷道，建立近井点与近井边。利用地面近井点与近井边实测出井口各安装点位的平面坐标，再利用相关中段已建立的近井点与近井边标定出各安装点位，从地面井口往下放线，放到下部点位时固定，得到上下垂直的安装控制线。
2.2 操作要点
2.2，1 操作要点
2.2.1.1测量准备
（1） 所有测量仪器、器具准备齐全并按照《中华人民共和国计量法实施细则》规定检验合格。
（2） 审核施工图，编写施工组织设计方案，并进行技术和安全交底。
（3） 落实人员、设施与材料。
（4） 收集井口控制点、高程点、井筒十字线资料与井筒安装设计图纸等有关资料，组织人员现场交接控制点、高程点与井筒十字线点。做好井口、井筒、井下中段的现场斟察与布置点工作。
2.2.1.2 地面近井点的埋设和测量
在需安装的深立井的地面选择有利地形位置埋设近井点和近井边，并利用地面已有控制点进行平面和高程控制测量。
平面控制测量采用2″、（）TCR1202+R400全站仪三次对中，三个测回测角量边，测角中误差和边长相对中误差均符合规范要求。
根据已知的高程点按四等水准要求测量出近井点高程。（应联系建井时的测量资料）
2.2.1.3 联系测量
联系测量包括两个方面：一是一井定向联合陀螺定向技术；二是导入高程测量。
a一井定向联合陀螺定向技术
该项包括两个方面：一井定向和陀螺定向。
（1）一井定向
深在立井地面井口安设两台投线绞车，在离井口高架设投线平台，并选择合适位置装设投线小滑轮两只，在井底放设装有稳定液（工业废油或水）的容器。根据深立井井筒深度选择的长钢丝两根，通过滑轮从井口平台投放至井底（钢丝前端悬挂一小重锺），然后将钢丝井底端的重锺改成砝码并逐渐加重，后沉入装有稳定液的容器中，不能触及容器，让其处于自由稳定状态。投线过程要关闭通风设备和采取一定措施尽可能减少自然风流。待两钢丝处于稳定后，地面和贯通平巷马头门联络巷及井底人员通过联系，用信号圈和比距法进行钢丝自由度检查，并确认无误。
① 地面井口和井下均选用全站仪2"、（）TCR1202+R400。采用全圆方向观测法，三次对中、三个测回；井下客观环境差，照准A、B线时，可采取跟踪摆动取中观察法或标尺摆动取中定位法。仪器的整平与操作及观测成果严格安规范要求进行。
② 量边采用经检定的比长50m钢尺，每段边长量取两组数据，每组10个数，井下应增加到三组数据。井上每组数据中互差不得大于2mm，井下每组平均值互差不得大于3mm，取平均值作为丈量结果。
③ 定向应独立进行两次，以确保其投点精度在规范之内。（见图1、2）
（2）陀螺定向
① 陀螺定向前测量准备工作
定向前在贯通井选择测定仪器常数的地面已知坐标方位角的边，同时在贯通井井下长距离待贯通平巷已施工的马头门联络巷内布设定向边、点。要求已知边坐标方位角的中误差不得超过，马头门联络巷内布设的定向导线点必须埋设牢固，无淋水、风流小且便于观测，定向边的长度尽可能不小于。
②陀螺定向测量工作
分别在贯通井地面已知边上用三测回独立测量陀螺方位角，求得三个仪器常数；分别在贯通井长距离平巷马头门联络巷的定向边上用三测回独立测量陀螺方位角，并尽可能在定向边的两端点上各测一个测回；返回贯通井地面后，在原已知边上再用三测回独立测量陀螺方位角，求得三个仪器常数。
b 导入高程测量
从地面投放经过比长改正的长钢尺至井下，在地面和千米深井下长距离贯通平巷马头门联络巷用水准仪按四等水准测量要求进行观测，将地面近井点高程经过钢尺传递到井下贯通平巷联络巷的定向点。高程导入进行两次，其互差不超过井筒深度的。（见图3）
c 地面井口基准梁安装测量
将井筒十字线引入井口井壁上，利用井筒十字线和近井点的高程，依设计尺寸定出安装井口基准梁。
2.2.1.4井口安装点的标定 （1）井口安装控制点是用长25cm的8#槽钢焊接在基准梁面上，在槽钢面上钻取1.5mm的小孔。
（2）先根据井筒十字线粗定出安装点的位置，焊接8#槽钢并在槽钢面精确标定出各安装点，后检查各点与十字线与各点之间的相互关系，符合设计后再用手持电钻钻孔，钻孔后仍检测各点与十字线及各点之间的相互关系，符合规范要求后可用作指导井筒装备的安装。
2.2.1.5 地面井口安装点的实测
选用2"、（）TCR1202+R400″全站仪并架于近井点，利用已知边实测出各安装控制点的平面坐标。其观测成果符合规范要求。
2.2.1.6 确定相关马头门处井筒装备安装点
相关马头门处井筒装备安装点的确定依据是定向成果资料。用全站儀标定出该处井筒装备安装测量点，同时点与点间相互关系，满足要求后用相同的方法钻小孔，通过该小孔下放测量垂线，以指导下部井筒装备的安装。（见图4）
3 材料及设备
材料及设备见表1
4 质量控制
4.1 执行的规范、标准
《工程测量规范》 GB 50026-2007
《有色金属矿山井巷安装工程规范》 GB 50641-2010
4.2 质量控制措施
4.2.1 测量仪器必须符合工程所需的精度要求。
4.2.2 测量观测结果必须符合规范要求，超限的坚持重测。
4.2.3 定向测量时，尽可能将井筒的淋水与风流控制到最小。
4.2.4 用废机油作为稳定液，必要时在废机油内加上锯屑，确保摆幅不超限。
4.2.5 控制点按永久点要求埋设，选在通视条件好、不宜破坏的地方。
4.2.6 定线板必须焊接牢固，不能撞击定线板。
4.2.7 安装线穿过工作盘，工作盘上下应注意不要拉扯到安装线，防止拉断安装线。
4.2.8 安装前，先固定好工作盘，检查工作盘不能碰挡安装线，确认无误后才进行安装。
4.2.9 测量人员应对安装线、定线板定期检查，防止基准线出现误差。
5 安全措施
5.1 严格执行《金属非金属矿山安全规程》 GB 16423-2006
5.2 严格遵守各项岗位作业规程，按作业指导书操作。
5.3 井筒作业必须系好安全带，防止坠落，防止坠物打击。
5.4 井筒内测量时，搭建平台要牢固。
5.5井筒内测量时，禁止上下平行作业。
5.6 井筒上下必须建立声、光信号系统和备用的无线对讲机。
6 效益分析
通过使用全站仪、陀螺经纬仪、水准仪、高强度长钢丝、千米长钢尺等先进测量设备采取复合联系测量技术，避免了通过多次转设投点而引起的误差累积，从而确保了深立井井筒装备的安装精度。该方法具有事半功倍的作用，减轻了测量人员的劳动强度，减少了井筒装备安装的时间，为矿山的早日建成投产提供了十分重要的关键保障。
7 应用实例
沙溪铜矿副井地面井口标高+31m，井底标高–990m，井筒全深1021m。该井筒装备的安装前，先将地面坐标系统传递到–970m马头门及其外延巷道，后在-970m利用精密导线成果标定出井筒十字线并安装好钢梁，再定出6个安装测量点，然后进行实测，最后在地面井口定出井筒装备的-970m实测的6个安装测量点，将地面的安装测量点放至-970m并拉紧，以指导井筒内钢梁罐的安装。2006年8月井筒装备安装结束后，对该井提升系统一次性调试，罐笼运行平稳；至现今该井提升系统运行正常，获得业主单位和监理单位的一致好评。这种安装给线方法，与常规性的方法相比来指导安装，精度高，质量符合规范要求。
参考文献
【1】《矿山测量学》中国矿业大学出 主编 张国良 副主编 朱家玉 顾和和
【2】《有色金属矿山井巷安装工程规范》 GB 50641-201