礦山測量中的兩井貫通測量分析

摘要：本文結合實踐從分析礦山測量兩井間貫通的原則出發，挖出了井卷貫通允許偏差的確定和貫通誤差的預計，在此基礎上挖出了減小誤差應采取的措施。

關鍵詞：礦山測量 兩井貫通 測量分析

0 引言

貫通測量，尤其是大型巷道貫通測量是礦山測量工作的一項重要工作，貫通工程質量的好壞，直接關系到整個礦井的建設、生產和經濟效益，為了加快礦井的建設速度、縮短建井周期、保證正常的生產接替和提高礦井產量，經常采用多井口或多頭掘進，這樣就會出現兩井間或井田的長距離巷道貫通測量，所以兩井間貫通測量就成為了礦井生產中必不可少的一項工作。

1 兩井間貫通的原則

目前國內外兩井貫通理論比較成熟，兩井間貫通必須遵循以下原則：

1.1 在確定測量方案和方法時，應保證貫通所必須的精度，過高和過低的精度要求都是不可取得。

1.2 對完成的測量和計算工作均要有客觀的檢查，如：進行不少于兩次獨立測量；計算由兩人分別進行或采取不同的方法，不同計算工具等。

在此，我們做了蘆北礦兩井貫通測量。礦井的順利貫通加快了礦井的建設速度，縮短了建井的周期、保證了正常的生產交替并且提高了礦井的年產量。

2 井巷貫通允許偏差的確定

井巷貫通一般分為一井內巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通3種類型。凡是由一條導線起算邊開始，能夠敷設井下導線到達貫通巷道兩端的，均屬于一井內的巷道貫通。兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設井下導線，而只能由兩個井口，通過地面聯測、聯系測量，再布設井下導線到待貫通巷道兩端的貫通。立井貫通主要包括從地面及井下開鑿的立井貫通和延深立井時的貫通。

貫通巷道接合處的偏差值，可能發生在3個方向上：水平面內沿巷道中線方向上的長度偏差、水平面內垂直于巷道中線的左、右偏差 、豎直面內垂直于巷道腰線的上、下偏差，這三種偏差中，第一種偏差只對貫通在距離上有影響，對巷道質量沒有影響；后兩種偏差 和對于巷道質量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差。

井巷貫通的允許偏差值，主要根據工程的需要，按井巷的種類、用途、施工方法及測量工作所能達到的精度確定。在一般情況下可以采用如下數值：平巷或斜巷貫通時，平巷或斜巷貫通式，中線間的允許偏差可采用0.3-0.5m，腰線間的允許偏差值可采用0.2m。立井貫通時，全斷面開鑿井同時砌永久井壁，井筒中心間的允許偏差可采用0.1m，小斷面開鑿時，可采用0.5m。立井貫通全斷面掘砌，并在破保護巖柱之前預安罐梁罐道時，井筒中心間允許偏差可采用0.015-0.03m。

3 貫通誤差預計

因為我們測量采用的是GTS-102N全站儀進行測量，它的測角中誤差m?茁為2″，測距精度為±（2mm+2ppm×D）m.s.e。

3.1 貫通相遇點K在水平重要方向x上的誤差預計：

3.1.1 地面光電測距導線的測角和測邊誤差引起K在x軸上的誤差預計：根據該礦300條導線4個測回的實測資料分析：

取測角中誤差m?茁上=±5.0″

具體的導線與X軸之間的角列表如下：我們列出：KS1，S1S2，S2S3，S3S4，S4S5，S5S6，S6S7，S7S8，S8S9，S9S10，S10S11，S11S12，S12S13，S13D的α值分別為160°09′14″，180°00′00″，195°26′01″，150°09′26″，197°45′22″，162°23′45″，102°51′47″，96°01′07″，100°47′04″，81°11′03″，96°09′18″，64°33′35″，335°52′27″。

3.1.2 定向誤差引起K點在x軸上的誤差預計：

3.1.3 井下導線測量誤差引起K點在x軸上的誤差（角度獨立測量兩次）。m?茁下——井下導線測角中誤差，我們這里取7″。

3.1.4 各項誤差引起K點在x軸上的總中誤差預計公式

3.1.5 貫通在水平重要方向x上的預計誤差（取2倍的中誤差）

3.2 測量誤差引起貫通相遇點K在高程上的誤差預計公式

按規程限差反算四等水準測量每1km的高差中誤差：

3.2.1 地面水準測量誤差引起的K點高程誤差。

3.2.2 導入高程引起的K點高程誤差。

3.2.3 井下三角高程測量引起的K點高程誤差

3.2.4 貫通在高程上的中誤差（以上各項高程測量均獨立進行兩次）

3.2.5 貫通在高程上的誤差預計。

3.3 高程測量的誤差主要來源于三角高程測量誤差和高程導入所造成的，三角高程測量誤差主要靠細心，比如用望遠鏡瞄準時要瞄準中心，水準管的氣泡要居中，在巷道中測量時鏡站的照明要好。而高程導入誤差的主要來源有：

①氣流對垂球線和垂球線的作用；

②滴水對垂球線的影響；

③鋼尺的彈性作用；

④垂球線的擺動面和標尺面不平行；

⑤垂球線的附生擺動。

4 減小誤差措施

為了減小誤差，我們采取了以下措施：

4.1 盡量增大兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致。這樣盡管沿氣流方向的垂球線傾斜可能較大，但是最危險的方向（即垂直于兩垂球線連線方向）上的傾斜卻不大，因而可以減少投向誤差。

4.2 適當加大垂球重量，這樣可以減小晃動

4.3 擺動觀測時，垂球線擺動的方向應盡量與標尺平行，并適當增大擺幅，但不宜超過100mm。

根據相關規程，要求貫通在水平方向上的誤差小于0.5m，在高程方向上的誤差小于0.2m，所以第一套預計方案滿足要求，但是精度較差。

5 結束語

貫通測量的好壞，固然決定于貫通質量的好壞，固然決定于所選擇的貫通方案和測量方法是否正確，但更重要的是實際施測工作的質量。一方面在重要貫通工程開始施測前，要充分做好人員準備，另一方面要切實抓好質量保證體系的貫徹落實。除此之外，還要注意采取如下措施：

5.1 提高控制測量的精度；

5.2 測量過程中，提高儀器對中精度，如使用四聯腳架法施測；

5.3 在斜巷中測角時，注意對中精度和儀器整平的精度，每測回重新對中整平；

5.4 礦山井巷易受地質條件限制形成短邊巷道，建議使用陀螺全站儀加測短邊陀螺方位角，提高貫通精度；

5.5 在巷道中，由于頂板淋水等原因，導線點的標識有時不清楚，專門制作導線點標志牌，實行掛牌管理；

5.6 小斷面掘進，當貫通距離剩余20m以上時，采取小斷面掘進，提高貫通段巷道質量。

總之，只要抓好貫通測量中的每一個環節工作，就能保證每一個貫通工程都能實現準確貫通，使測量真正起到“眼睛”的作用。對于大型的貫通工程，首先應根據工程的限差要求進行誤差預計，采用合理先進的測量方法和測量手段；并在施測過程中嚴格執行測量規程，貫通工程就一定會達到預期的效果。

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