井下不沿導向層大型相向貫通測量的實踐探析

姜鑫JIANG Xin

（冀中能源股份有限公司顯德汪煤礦，邢臺 054000）

（Jizhong Energy Resources Co.，Ltd.，Xiandewang Coal Mine，Xingtai 054000，China）

0 引言

顯德汪礦四采九煤運輸石門的貫通工程，屬一井內不沿導向層大型相向貫通測量。貫通導線長度為8296.895m。該工程主要解決四采區九煤的皮帶運輸問題。為了保證巷道的正確貫通，采用了誤差預計、方案優化、激光指向、全站儀測邊量角、三架法導線測量、測量數據電算化處理等測量技術。貫通處巷道實際偏差為：水平方向上偏差0.125 米，豎直方向上偏差為0.104 米，導線全長相對閉合差為1/36500。貫通精度高于《煤礦測量規程》、《煤礦地質測量工作暫行規定》相關標準。

1 起始數據、測量路線選擇及測量方案確定

1.1 起始數據及測量路線的選擇 中央石門的永久導線點永23、永25、I10 的頂板堅固，點位穩定，受護狀況較好，且受風流影響較小，作為此次測量工作的起始數據。將永25 作起算點,永23-永25 作為起算邊。一條測量路線以永23—永25 始，經中央石門、六采大巷、四采大巷、四采九煤軌道石門、四采九煤軌道下山、至四采九煤運輸石門；另一條測量路線以永23—永25 始，經中央石門、主石門、北大巷、一采九煤軌道石門、1194 運料斜巷、一采九煤北翼軌道石門、四采九煤聯巷、測至四采九煤運輸石門，和另一條測量路線在貫通點處形成閉合導線。貫通示意圖如圖1 所示。

圖1 貫通示意圖

1.2 測量方案確定 工程要求水平重要方向上的容許偏差為0.3 米，豎直方向上的偏差為0.2 米。根據我礦儀器配備情況，故確定選用徠卡TS06-2 全站儀測角量邊。測角按兩個測回施測，每邊往返測各4 個測回，一測回內讀數較差不大于10mm，單程測回間較差不大于15mm，往返測邊長化算為水平距離（經氣象和傾斜改正）后的互差，不得大于邊長的1/6000。井下高程測量，平巷中用NA2B 水準儀配合木質水準尺往返觀測，高差較差不大于±50mm。斜巷中三角高程測量與導線同時觀測，每條導線兩端往返測高差互差不大于10mm+0.3mm×l，每段導線高差往返測互差不大于±100mm。高程測量均獨立進行兩次。

2 貫通誤差預計

2.1 誤差預計所需基本參數的確定 井下導線測角誤差，根據本礦實測資料，求得兩測回平均值的測角中誤差為mβ=7″。量邊誤差根據全站儀的標稱精度mD=（2mm+2ppmD），井下導線平均連長為0.08km，得mD=2.2mm，每千米水準路線高程中誤差取，每千米高程路線中誤差

2.2 貫通相遇點K 在水平重要方向上誤差預計 貫通測量引起貫通相遇點在水平方向上的誤差在1：2000 貫通測量設計圖上進行預計。以貫通相遇點K 為坐標原點，貫通巷道的軸線方向為Y′軸，與之垂直的方向為X′軸，建立假定坐標系，預計采用7″基本控制導線施測。則井下導線測角的誤差影響為

因導線獨立施測兩次，故兩次測量平均值的影響為

導線量邊的誤差影響為

因導線獨立施測兩次，故兩次測量平均值的影響為

貫通在水平重要方向上的總中誤差為

則貫通在水平重要方向上的預計中誤差為

Mx預=2Mxk=2×0.105=0.210m。

2.3 貫通相遇點K 在高程上的誤差預計

①井下水準測量引起的K 點高程誤差

②井下三角高程測量引起的K 點高程誤差

④貫通在高程上的預計誤差

MH預=2MH平=2×42=84mm=0.084m。

水平方向及豎直方向上的預計值均滿足工程需求，故該測量方案可行。

3 貫通測量方法及精度

3.1 貫通測量方法 由于井下工作條件惡劣，受風流等諸多因素的影響，對中誤差為測量誤差的主要來源。通過三架法觀測，可在確保測量精度和測速的前提下控制對中次數，水平角觀測參考《煤礦測量規程》對7″導線要求進行。巷道掘進時利用激光指向儀指向，每施工200m 標定巷道方位。幾何水準測量采用雙儀器高法施測。在施測中，采用前后視距盡量相等且使前后視點在一直線上，測站數為偶數，往返測時變換水準尺位置等措施，提高了幾何水準測量精度。三角高程測量采用前后視觀測，不量取覘標高法。此法在施測過程中，采用水準觀測的原理進行計算，測量過程中不用量取前后視標高，提高了三角高程測量精度。

3.2 貫通精度 四采九煤運輸石門貫通處實測中心偏差為0.125m，聯測至D19～D20 測點，得：

fx=+0.114m fy=-0.045m fh=+0.104m fα=+1′30″

導線相對閉合差：1/36500。導線段測量精度如表1。

表1 貫通點處S21～S23 邊測量精度

4 結論

①貫通測量方案技術先進，方案合理，貫通精度高。實測貫通偏差0.125m，導線相對精度為1/36500，測量結果完全符合相關標準；②用全站儀替換鋼尺量邊，以控制測量點的數量，避免鋼尺懸飄造成的誤差，同時可以確保測邊精度達到預期要求；③通過三架法量測導線，以控制對中誤差對測角精度的影響程度，確保又快又好地完成測量任務；④激光指向儀在測量施工中的應用，可以在保證工程質量的前提下加快施工進度；⑤三角高程測量采用雙向觀測不量取覘標高法可以提高測量精度。

[1]姚漢球.河臺金礦區+160m 主運輸平硐貫通施工測量實踐[J].黃金科學技術,2008(03).

[2]苗道軍.煤礦斜井相向貫通測量實踐與分析[J].新疆有色金屬,2012(S2).

[3]李占奎,張綿慧,孫玉德.大型豎井貫通測量方案的制定與實施[J].黃金,2012(08).