1103煤柱工作面貫通測量及精度分析

摘要：鶴煤五礦1103煤柱聯絡巷、回風巷及煤柱工作面由于受老采工作面的影響，巷道壓力大，老巷較多，為了保證巷道正常掘進和貫通，根據測量結果及時調整巷道掘進方向和坡度，對實測導線成果進行分析、整理，確保工程的正常施工。

關鍵詞：工作面 掘進 貫通

鶴煤公司五礦位于鶴壁礦區中部，北依三礦，南鄰六礦，1958年建井，1960年簡易投產。礦井設計生產能力45.0萬噸/年，核定生產能力36.0萬噸/年，至今生產50余年。由于礦井衰老，資源枯竭，產量遞減，企業經營處于低谷。隨著我礦煤炭資源日趨枯竭，礦井現在面臨的最大問題是生產接替緊張。1103煤柱工作面的設計與布置，不僅緩解我礦目前生產接替，也為完成2012年度全年各項經濟指標奠定了一定的基礎。

1 貫通工程概況

1103煤柱工作面井下位于五礦一水平北翼11采空區，工作面上部為原117工作面采空區；其下部為原119工作面采空區。北部以ⅠF05∠68°H﹦10m的正斷層為界，南部以礦井工業廣場保安煤柱邊界為停采線。二1煤層底板等高線-90m～-110m。該工程貫通導線長度：1402.8m，導線實測總長2804.6m，新掘巷道：674.1m。

1.1 測量路線 由于1105煤柱工作面導線點，受壓力和人為損壞，無法繼續使用。導線布設由一水平南大巷向1103煤柱進行布設，根據《煤礦測量規程》規定及生產使用要求，貫通點中線誤差為0.3m～0.5m，腰線誤差為0.2m～0.3m。

1.2 測量方法及限差要求 采用測回法，觀測順序為，后→前→前→后。在傾角小于30°的巷道中，水平角觀測限差值見下表1-1：

表1-1

■

在傾角大于30°的巷道中，各限差值可為上表規定的1.5倍。在觀測過程中氣泡偏離不得超過一格，否則必須重新整平重測。測量形式先按采區控制導線進行導線測量，當巷道掘進300m～400m時，再采用基本控制導線的形式進行復測。復測按15\"級導線限差要求進行，以檢驗前面所測的數據。若兩次所測的導線坐標差不大于1/6000，取其平均值作為最終結果。在選點時應盡量避免15m以下的短邊，當邊長大于15m時，每站采用一次對中，兩個測回，當邊長小于15m或傾角大于30°時，每站采用二次對中二個測回。所有測站均為點下對中，對中時先置豎盤為水平位置，轉動儀器觀察垂球尖是否對準望遠鏡的鏡上的中心。

1.3 導線邊長丈量及限差要求 ①邊長測量均采用經過比長的50m鋼尺，懸空丈量。丈量采區控制導線邊長時，可憑借經驗拉力，往返丈量，鋼尺錯動位置1m以上，丈量兩次，其互差不得大于邊長的1/2000。②基本控制導線丈量邊長時，必須往返丈量，丈量結果中加入各種改正數后的水平邊長互差不得大于邊長的1/6000。當邊長小于15m或在15°以上的傾斜巷道中丈量邊長時，往返水平邊長的允許互差可適當的放寬，但不得大于邊長的1/4000。當邊長大于尺長時，應設立中間分段丈量。分段丈量時最小尺段不得小于10m，定線偏差不得大于5cm。每尺段應以不同的起點讀數兩次讀至mm，長度互差不得大于3mm，并進行往返測量邊長。導線邊長計算時應加比長、溫度、垂曲三項改正數。當水平邊長往返測量互差不大于邊長的1/6000時，取往返丈量邊長的平均值作為最終值。當二次量邊結果平巷不大于1/6000，傾斜巷道不大于1/4000時，取其平均值作為最終值。

2 測量工作情況

為了保證該工程能夠按設計要求精確貫通，使貫通實際偏差值小于允許偏差。施測前按照生產需求，以貫通中線偏差值不大于300mm，腰線偏差值不大于200mm為原則。

2.1 貫通測量所采用的儀器及工具 經緯儀（北京博飛J6、瑞士威特T2）：2臺、鋼尺1把、小鋼卷尺3個、測繩、測釘等。

2.2 導線測量情況

2.2.1 水平角測量：根據貫通測量方案、設計和誤差預計，本次導線測量均獨立施測導線兩遍。經緯儀采用測回法觀測水平角和豎直角，每站同一測回中半測回互差不大于20\"。豎直角采用一個測回，往返觀測，量邊采用經過比長的50m鋼尺，懸空丈量，并施以比長時的拉力（15kg），當邊長大于尺長時，采用分段丈量，定線偏差不大于30mm，錯動鋼尺兩次讀數，讀至毫米，長度互差不大于3mm，當水平邊長互差不大于邊長的1/6000時，取兩次丈量邊長的平均值作為最終值，在邊長小于15m或豎直角大于15°的傾斜巷道中，丈量邊長時往返水平邊長的互差不大于邊長的1/4000。

2.2.2 高程控制測量：高程控制測量，傾斜巷道采用三角高程與平面控制測量同步進行。通過斜巷導入高程時，垂直角采用中絲法對向觀測每站一個測回，儀器高和覘標高應用小鋼卷尺在觀測前、后各量一次，兩次丈量結果不得超過4mm，最終取平均值為丈量結果，相鄰兩點往返高差不大于100mm+0.3mm×L（L為導線水平邊長，以米為單位）。

2.3 采取措施及具體操作方法 該工作面位于119老采工作面和117老采工作面之間，由于受老采工作面的影響，巷道壓力大，老巷較多，為了保證巷道正常掘進和貫通，所以采取以下措施和操作方法。

①注意搜集原始資料的可靠性，起算數據應準確無誤，嚴格按照設計要求給定中、腰線。②施測前必須對測量工具有可靠的檢校，為了提高測量精度盡可能增大導線的邊長以減少測角的誤差，邊長小于15m，堅持兩次對中，使用鋼尺拉距離時，堅持兩次拉尺四次讀數。及時對誤差預計精度進行比較，如發現問題及時采取針對性措施。③由于巷道掘進速度較快，我們決定每隔一天進行中線延長。每掘進60～80m，進行儀器測量并校正中線。④對外業觀測數據計算要逐個檢查，指定專人對原始記錄的計算、內業計算與預計精度進行校對。⑤貫通巷道在掘進過程中，及時填繪施工進度圖，確保測繪成果準確無誤，及時對實測導線成果進行分析、整理確保工程的正常施工。⑥觀測時應按規程規定要求，采用測回法進行觀測，每儀器站點分別進行兩個測回，確保測角準確無誤。⑦在風速較大的巷道中施測導線時，前、后視垂線的垂球加大垂球的重量。⑧分段丈量邊長時，采用界尺定線法，精確定出界尺標志進行丈量。⑨在巷道快掘進至拐點處時，利用巷道設計長度計算拐點的坐標，根據巷道最前的導線點與設計拐點的坐標進行解算，以控制剩余長度。⑩觀測過程中，照準部水準氣泡偏離中心不得超過一格，接近一格時，應在測回之間重新整置儀器避免了測量錯誤的產生。■當望遠鏡旋轉超過了要觀測的目標時，必須旋轉一周后重新照準，不得反向旋轉。■一切原始觀測值和記事項目，必須在現場記錄在規定格式的外業手簿中。■對原始觀測數據更改的規定：水平角和垂直角的觀測，其秒值不得做任何涂改，秒值讀錯、記錯應重新觀測。原始記錄的度、分，確屬讀錯、記錯，可在現場更正，但同一方向兩個鏡位不得同時更改同一常數。垂直角觀測中“分”的讀數個測回不得連續更改同一數字。距離測量和水準測量中，厘米以下數值不得更改。米和分米確屬讀錯、記錯可在現場更改；但在同一測站、同一距離、同一高差的往、返測或兩次測量的相關數字不得連環更改。

2.4 內業計算 ①導線施測前對起算數據認真抄錄和檢查，在內業計算前認真檢查記錄和核算。②計算導線邊長的各項改正數和往返丈量邊長的平均值。③每施測一次導線及時計算各點坐標值，并及時填繪施工進度圖和設計圖，發現問題及時分析和解決。

所有測量結果，都有獨立計算兩份資料。巷道貫通后，及時連測了導線即形成閉合環線。

3 貫通精度評定

1103煤柱聯絡巷、回風巷及1103煤柱工作面的貫通，根據原設計要求，中線偏差值不大于300mm，腰線偏差值不大于200mm，巷道貫通后，所進行的閉合導線的測量結果：

■

上述閉合導線測量成果均小于貫通測量設計要求。1103煤柱聯絡巷、回風巷及1103煤柱工作面的貫通是一項優質測量工程，由于該工程貫通精度高，對巷道今后使用和生產創造了良好的工作條件。

4 總結

本次貫通測量工程通過進行科學嚴密的精度論證和計算，制定了切實可行的貫通測量方案，有效地解決了影響導線測量精度的難題，使導線測量的速度和精度得到顯著提高，大大縮短了占用巷道的施測時間。實現了安全順利貫通，為礦井下一步的生產經營發展創造了有利的條件，創造了極大的經濟效益，是一項優秀的測量工程。1103煤柱聯絡巷、回風巷及1103煤柱工作面的精確貫通，既緩解我礦生產工作面接替緊張的局面，延長了礦井的服務年限，也為我礦完成全年各項經濟指標起到了關鍵性的作用。