南山礦新南風(fēng)井貫通測量誤差預(yù)計(jì)方案

摘 要：南山煤礦具有70多年的開采歷史，隨著煤礦開采深度的增加，煤炭資源在逐年減少，因此煤炭資源能夠得到充分地開發(fā)利用尤為重要。為了解決南山煤礦東部區(qū)壓煤問題，最大程度地釋放可采煤量，提高煤礦的服務(wù)年限，南山煤礦決定對(duì)東部區(qū)煤田范圍內(nèi)的南風(fēng)井進(jìn)行改造，整體搬遷，重新在井田西部施工新南風(fēng)井，這樣既解決了壓煤問題，同時(shí)也緩解了礦井生產(chǎn)過程中通風(fēng)能力不足的問題。文章主要是為了新南風(fēng)井施工工程而做的貫通測量誤差預(yù)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：煤炭資源；壓煤；新風(fēng)井；貫通測量誤差預(yù)計(jì)

1 施工新回風(fēng)井的必要性

1.1 由于南風(fēng)井建在東部區(qū)煤田范圍內(nèi)，東部區(qū)的開采，將導(dǎo)致南風(fēng)井的破壞，影響礦井的正常回風(fēng)，如果留設(shè)南風(fēng)井保護(hù)煤柱，則東部區(qū)只能開采北部煤層和南部的少量煤層，則大大降低東部區(qū)的服務(wù)年限。

1.2 南風(fēng)井壓煤量（保護(hù)煤柱）及可采量

1.2.1 地質(zhì)總儲(chǔ)量：1239.3萬噸

1.2.2 設(shè)計(jì)塊段儲(chǔ)量（-320標(biāo)高以上工作面可采出量）602.07萬噸

1.3 施工新回風(fēng)井可以解放南風(fēng)井壓煤量，增加?xùn)|部區(qū)服務(wù)年限，簡化通風(fēng)系統(tǒng)，增加回風(fēng)斷面，降低礦井通風(fēng)阻力，降低通風(fēng)電耗，達(dá)到節(jié)能降阻的目的，使礦井通風(fēng)更加合理，保障礦井安全生產(chǎn)。

2 貫通工程概況

井巷貫通工程的質(zhì)量對(duì)礦井建設(shè)和生產(chǎn)有重大影響，因此必須按照《煤礦測量規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)和精心組織工程施工。

2.1 在地面施工新回風(fēng)立井（新南風(fēng)井），新回風(fēng)立井高度493米。新掘西部-150總回平行風(fēng)道平巷長394m，貫通地點(diǎn)在新風(fēng)井井底，井巷總工程量為887m。

2.2 由于立井深度較大，根據(jù)施工安排和保證礦井建設(shè)周期（建設(shè)工期為16個(gè)月），為加快施工進(jìn)度，立井1個(gè)隊(duì)與井下1個(gè)開拓隊(duì)同時(shí)進(jìn)行施工。

2.3 該貫通初步定為相向貫通工程，貫通相遇點(diǎn)K點(diǎn)預(yù)計(jì)定在新風(fēng)井井底，貫通導(dǎo)線的起始定向點(diǎn)是新西風(fēng)井井口處的7″導(dǎo)線控制點(diǎn)G9、G10、G11；地面導(dǎo)線考慮通視情況將在公路上進(jìn)行布設(shè)，兩組導(dǎo)線從一組控制點(diǎn)出發(fā)，均用15″級(jí)復(fù)測支導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)測。

3 貫通測量的施測方法和精度要求

3.1 施測方法：儀器類型：萊卡TPS1200+全站儀 測角方法：測回法

對(duì)中次數(shù)：按規(guī)程規(guī)定一次對(duì)中兩測回 測回互差：12″

測角中誤差：15″

量邊方法：全站儀測距 高程測量：采用三角高程測量

3.2 貫通精度要求：水平方向上允許偏差：±0.300米；垂直方向上允許偏差：±0.200米

4 貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向X'軸上的誤差預(yù)計(jì)

4.1 地面控制采用徠卡精密導(dǎo)線測量誤差的影響

4.1.1 測角誤差的影響

式中：Mxβ為井上導(dǎo)線測角中誤差，采用15″；ρ為常數(shù)，為206265″。

∑R2y'為井上導(dǎo)線各站與貫通相遇點(diǎn)K的連線在Y'軸上投影的平方總和（在圖上量取）

4.1.2 量邊誤差的影響

按導(dǎo)線平均邊長200m，我們使用的TPS1200+全站儀的測距標(biāo)稱精度取ml上=1+1.5×10-6×200=±1.3mm

式中：∑licos2α-各邊長度與X'軸間的夾角余弦平方的總和；ml上-測距儀測距標(biāo)稱精度

4.2 井下導(dǎo)線測量誤差引起K點(diǎn)在x軸上的誤差

4.2.1 測角誤差的影響

式中：Mx'β-井下導(dǎo)線測角中誤差，采用15″；ρ-常數(shù)，為206265″；∑R2y'-井下導(dǎo)線各站與貫通相遇點(diǎn)K的連線在Y'軸上投影的平方總和（在圖上量取）。

4.2.2 量邊誤差的影響：全站儀的測距標(biāo)稱精度取ml下=1+1.5×10-6×200=±1.3mm

式中：∑licos2α-各邊長度與X'軸間的夾角余弦平方的總和；ml上-測距儀測距標(biāo)稱精度。

4.2.3 定向誤差引起K點(diǎn)在x'軸上的誤差預(yù)計(jì)公式

Mx’o=±m(xù)αo/ρ×Ry’o=±1÷206265″×7″×245.765=±0.008米

式中：ma0-定向誤差，即井下導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角中誤差；Ry’0-井下導(dǎo)線起算點(diǎn)與K點(diǎn)連線在y軸上的投影長度。

4.3 各項(xiàng)誤差引起K點(diǎn)在x’軸上的總中誤差預(yù)計(jì)公式

4.4 貫通在水平重要方向X’上的預(yù)計(jì)誤差：取2倍中誤差為預(yù)計(jì)誤差，因均進(jìn)行兩次獨(dú)立測量，所以

Mx’K預(yù)=±2÷■×Mx’k=±2÷■×0.115=±0.163米

5 求貫通相遇點(diǎn)K在高程上的誤差

5.1 地面水準(zhǔn)測量誤差引起的K點(diǎn)高程誤差

式中：L為地面水準(zhǔn)路線的長度，以公里為單位； MHl上為地面四等水準(zhǔn)測量每公里長度的高差中誤差。

5.2 獨(dú)立導(dǎo)入高程引起的K點(diǎn)的中誤差

MH風(fēng)=±h÷8000×1÷2■=±493÷8000×1÷2■=±0.022米

式中：h為井筒深度

5.3 井下水準(zhǔn)測量引起的K點(diǎn)高程誤差

式中：R為井下水準(zhǔn)路線的長度，以百米為單位；Mhl為井下百米長度的高差中誤差，井下Ⅱ級(jí)水準(zhǔn)測量取10mm。

5.4 井下三角高程測量引起的K點(diǎn)高程誤差

式中：L為井下三角高程路線的長度，以百米為單位；MhL為井下百米長度的高差中誤差，對(duì)基本控制導(dǎo)線取15mm。

5.5 貫通在高程上的中誤差（以上各項(xiàng)高程測量均獨(dú)立進(jìn)行兩次）：

5.6 貫通在高程上的誤差預(yù)計(jì)

取2倍中誤差為預(yù)計(jì)誤差，即MHK預(yù)=2MHK=±2×0.052m=±0.103米

6 結(jié)束語

從預(yù)計(jì)結(jié)果看，預(yù)計(jì)誤差在貫通設(shè)計(jì)允許誤差的范圍內(nèi)，因此上述貫通測量方案是可行的。在工作面實(shí)測過程中，根據(jù)所選定的測量方案和測量方法進(jìn)行各項(xiàng)測量工作的施測和計(jì)算，并根據(jù)掘進(jìn)施工進(jìn)度，及時(shí)延長巷道的中線和腰線，根據(jù)測量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測量和填圖。同時(shí)盡量布設(shè)長導(dǎo)線邊，減少測站數(shù)，這樣就可以減小貫通測量的測角和量邊誤差，提高貫通巷道的精度。