摘 要:優化榆陽煤礦2306工作面巷道貫通測量方案,是工程技術人員為了高效率的完成測量任務的一個必然選擇,它有利于減少測量誤差,提高效率,為后期工作面測量總結經驗,進一步完善方案選擇。
關鍵詞:巷道貫通測量;誤差預計;方案
隨著我國經濟建設的發展和能源的開采現狀,需要按國家有關規章制度來施工開采,采用合理的方法和正確的方法和技術,貫通測量是煤礦等項目中使用的一項重要的技術,是工程項目精確順利完成的手段。采用貫通多頭掘進同一巷道,可以加快施工進度,改善通風狀況與勞動條件,有利于礦井開采掘進的平衡接續。它是加快礦井建設的技術措施,在礦井和巷道過程中得到普遍應用。
1 榆陽煤礦2306工作面概況
該工作面井下位于榆陽煤礦井田西翼,東接西部回風大巷、西部皮帶大巷、西部輔運大巷,西鄰2308回風順槽、未采工作面及飛機場邊界保護煤柱,南鄰西部集中輔運大巷、西部集中運輔大巷、西部集中回風大巷、2304工作面、北位于西部開拓區范圍(均為未采、未掘區域);地表對應為平坦砂地,無重要建筑物。該工作面對應地面標高:1141m-1172m,井下標高:950m-938m;該面進、回順方位:0°;2306順槽設計長度3124.451m、切眼長度200.3m。該區處于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中部,陜北侏羅紀煤田榆陽區東北部。工作面所處煤層屬侏羅紀延安組,區內地質結構簡單,總體呈一產狀平緩的單斜構造,向西北方向微傾。地層平均傾角0.6度。開采煤層為3#煤層,該煤層厚度3.5m,由東向西漸厚。埋深約150m。煤層結構單一,呈現黑灰色,條痕色為褐黑色,玻璃光澤~瀝青光澤,偶見絲絹光澤,內外生裂隙不發育,且多被方解石、黃鐵礦薄膜充填,線理狀,條帶結構,層狀構造,階梯狀或參差斷口;密度1.31t/m3。
2 2306工作面貫通測量方案
我公司在接受貫通測量任務之后,首先從施工部門了解有關貫通工程的設計、部署、工程限差要求和貫通相遇點的位置等情況,并檢核設計部門提供的圖紙資料。同時,我們收集了與貫通測量有關的測量資料,抄錄了必要的測量起始數據,并確認其可靠性和精度。其次,技術人員繪制巷道貫通測量設計平面圖,并在圖上繪出與工程有關的巷道和井上下測量控制點、導線點、水準點等,為測量設計做好準備工作。然后,技術人員就可以根據實際情況擬定出可供選擇的測量方案。測量方案逐步確定后,選用什么儀器和哪種測量方法,規定多大的限差,采用哪些檢核措施,都要一一確定下來。這個選擇是和誤差預計相配合進行的,常常是有反復的過程。通常是根據礦上現有的儀器和常用的測量方法,憑以往的經驗先確定一種,經過誤差預。通過幾種方案的誤差預計分析中可知,在相遇點水平重要方向上和高程上相向貫通的誤差最小,根據實際工作的需要,兩順槽同時掘進,最后在切眼處選擇單向貫通是比較合理的方案。兩順槽同時掘進,最后在切眼處選擇單向貫通是比較合理的方案。兩順槽同時掘進,從金錢和時間上都可以做到節約,兩順槽同時掘進,最后在切眼處選擇單向貫通是比較合理的方案。從以上三方面綜合分析可知,兩順槽同時掘進,最后在切眼處選擇單向貫通是是最佳選擇方案。由于巷道基本控制測量的精度要求嚴格,所以在技術人員的配置上要求嚴格。高級工程師1人,工程師1人,并且要求最少從事井下測量10年工作經驗,測量工四人,這樣就組成了以1名高級工程師為顧問,(主要是遇到技術難題以便商討)一名工程師為主管,四名技術工人為主的控制測量小組,實施井下的基本控制網,使用進口的尼康的全站儀。根據預計誤差小于容許偏差的原則,把測量方案與方法最終確定下來,編寫出完整詳細的貫通測量設計書,作為施測的依據[1,2]。
3 2306工作面貫通測量設計探討
2306工作面是西盤區現在為止最長綜采工作面,工作面方位為0°00′00″,走向長為3124.451m米,傾向寬200.3米。貫通導線全長6698.4米,巷道沿煤層底施工,故不考慮高程方向上的貫通誤差,水平重要方向的貫通允許偏差應不大于0.4米,根據礦施工安排,預計貫通點在切眼和進風順槽交叉處。根據施工隊組在貫通方向上巷道的施工情況及貫通主線要求,確定導線從西部集中運輸大巷內一級導線點JZ3、JZ4開始,導線從JZ4開始,用JZ3作后視,將導線布設至兩個順槽口,標定中心位置和巷道中心線,然后按設計方位掘進,這樣待工作面貫通后,導線自成閉合。井下采區控制導線和施工導線均采用7″。測角、量邊采用尼康全站儀,水平角采用一測回法觀測,觀測所有測量導線均獨立進行兩次觀測,取兩次觀測水平角和邊長的平均值,再計算導線的方位角和坐標,并進行簡易的平差。井下導線測角誤差如表1所示。
根據巷道兩端掘進的速度估計出貫通相遇點K,過K點以垂直于切眼巷道的方向作為假定坐標X軸的方向,求相遇點K在水平重要方向上的誤差,即求K點在X軸方向上的誤差。即:井下導線的測角中誤差=k點與各導線點連線在y軸上的投影長。從以上的預計可以看出,在水平重要方向上的誤差未超過貫通的允許偏差。貫通測量中采取的主要措施:熟悉設計圖紙,核算測量數據,核對平面坐標、幾何關系及設計與現場是否相符,同時,對標定所需的測量控制點及其成果也要進行檢查。利用測量成果計算標定要素時,注意不能抄錯或用錯已知數據資料;實地標定時,注意不能用錯測點,要求測點標志編號醒目清晰;各項測量工作都要有可靠的檢核,要進行復測復算,防止產生粗差。在進行復測時,要盡可能換人換儀器觀測和計算;測點應選在頂板巖石或牢固的棚梁上,能避開電纜和淋水,并便于安置儀器,測角精度符合《規程》要求,量邊時要注意礦工人和運輸皮帶,以免折斷鋼尺,有大型開采機的地段,更應注意安全;所有測量數據必須有專人記錄,不得自測自記,觀測超限要按規定補測,嚴禁任記憶補記,所有放線數據必須計算兩遍以上,核準無誤后方可使用;貫通巷道掘進過程中,要及時進行測量送線和填圖,并根據測量成果及時調整巷道掘進方向,確保工作面的平行度和貫通精度。貫通距離剩100米時,測量技術人員要及時安排聯測復測,最后一次標定貫通方向時,兩個相向工作面間的距離不得小于50米;貫通距離剩50米時,要及時下發貫通通知單,要求隊組建立貫通進尺臺帳,嚴格執行邊探邊掘;當貫通距離剩余5米時,要求測量技術人員現場跟班,直至巷道準確貫通;巷道貫通后,要在貫通點處測量貫通實際偏差值,計算各項閉合差,寫出書面總結。
4 貫通測量誤差預計
5 結束語
對于2306工作面貫通測量的方案優化選擇,預計可以到達一下效果,采用了陀螺定位技術、全站儀光電測距技術,成果詳實、可靠、測量速度快、測量精度高,可以給陜西中能煤田有限公司今后的測量工作提供了可靠的依據、寶貴經驗和測量方法,為2306工作面生產贏得了寶貴時間,把榆陽煤礦建設成安全、高產、高效的現代化礦井做出了積極貢獻。榆陽煤礦2306工作面貫通工程是陜西中能煤田有限公司的標志性工程,這一工程的順利、準確、安全貫通,為工作面的投產贏得了寶貴時間,有力的支援了我國的經濟建設,有利于礦井開采與掘進的平衡接續。
參考文獻
[1]吳桂才,趙國忱.工程測量學[M].北京:教育科學出版社,2003.
[2]中國礦業學院測量教研室.礦山測量學[M].北京:煤炭工業出版社,1977.
作者簡介:馬國逢(1980-),男,山東鄆城人,陜西中能煤田有限公司,助理工程師,主要從事礦山測量工作。