淺析胡家河煤礦巷道大型貫通測量

王鐸 郝雷 許永剛

摘 要：在現(xiàn)代煤礦建設(shè)、生產(chǎn)過程中，煤礦的貫通測量是煤礦測量的重要內(nèi)容。礦井貫通工程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到全礦的建設(shè)、生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)效益，礦井為了加快建設(shè)速度、縮短建設(shè)周期，經(jīng)常采取相向掘進(jìn)的方式進(jìn)行施工，這就對巷道的長距離高精度貫通提出了較高的要求。通過組織高素質(zhì)的測量人員，采用先進(jìn)的測量技術(shù)、先進(jìn)的測量儀器以及科學(xué)合理的施測方案，提高了貫通精度，滿足了長距離高精度相向掘進(jìn)的要求，同時(shí)，總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，對以后井下巷道的大型貫通測量有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：貫通測量；相向貫通；測量方案；精度

引言

井下的巷道按設(shè)計(jì)要求施工到一定地點(diǎn)與另一巷道相遇，叫做巷道的貫通。根據(jù)煤礦貫通測量的允許偏差值結(jié)合巷道的實(shí)際用途及編制的貫通設(shè)計(jì)和誤差預(yù)計(jì)圖，選擇經(jīng)濟(jì)合理的測量方案，在確定測量方案和施測方法的同時(shí)，應(yīng)保證巷道貫通所必需的精度。在巷道貫通后，應(yīng)在貫通點(diǎn)處實(shí)測貫通偏差值，并將兩端導(dǎo)線、高程連接起來，計(jì)算各項(xiàng)閉合差，進(jìn)行貫通測量技術(shù)總結(jié)。

1 工程概況

胡家河煤礦隸屬彬長礦業(yè)集團(tuán)，根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)計(jì)劃，需要對中央一號回風(fēng)大巷進(jìn)行相向貫通。為縮短工期，對中央一號回風(fēng)大巷掘進(jìn)的同時(shí)，對中央膠帶大巷、中央大巷20#聯(lián)巷同時(shí)掘進(jìn)，在一號回風(fēng)實(shí)現(xiàn)貫通。貫通測量以井下中央一號輔運(yùn)大巷基本控制網(wǎng)7″級導(dǎo)線點(diǎn)B20、B21作為起始數(shù)據(jù)，經(jīng)過12#聯(lián)巷、膠帶大巷、20#聯(lián)巷和13#聯(lián)巷、中央一號回風(fēng)大巷各布設(shè)一條15″級導(dǎo)線，兩條線路各施測兩次，沿途共布設(shè)33個(gè)測點(diǎn)，導(dǎo)線平均長度103m，全長3.4km。測量路線如圖所示。

2 測量方案

導(dǎo)線全長3.4km，在同一礦井中開鑿的傾斜巷道或水平巷道中，在貫通面上兩中線之間的允許偏差值300mm，兩腰線之間的允許偏差值200mm。為保證本次起算數(shù)據(jù)的一致性，本次測量選用經(jīng)過檢驗(yàn)的7″級導(dǎo)線點(diǎn)B20、B21作為起始邊，由起始邊分別向兩測施測15″級導(dǎo)線，獨(dú)立觀測兩次，取其算數(shù)平均值作為最終結(jié)果。

由于巷道中風(fēng)力較大，對中誤差是影響巷道精度的主要原因。因此，為減小對中誤差對測量結(jié)果的影響，本次施測采用“三架法”，進(jìn)行強(qiáng)制對中，使對中誤差減小到最低程度。

3 誤差來源及測量方法

3.1 誤差來源及防范措施

（1）儀器誤差：使用經(jīng)過校正的TS06徠卡防爆型全站儀。（2）觀測誤差：對中誤差、讀數(shù)誤差等，測量時(shí)采取各種措施，包括“三架法”，同時(shí)增加短邊邊長，短邊增加測回?cái)?shù)等措施，盡量減少該項(xiàng)誤差。（3）環(huán)境誤差：風(fēng)流、噴霧、粉塵引起空氣的不穩(wěn)定及礦壓、皮帶、膠輪車引起的底板震動(dòng)等，增加了導(dǎo)線測量的難度，影響了觀測精度。因此，入井前必須考慮各種不利條件，制定專門措施，把各種不利影響降低至允許范圍之內(nèi)。（4）三角高程測量：消除井下空氣折光對導(dǎo)線精度的影響，量高時(shí)必須考慮儀器加乘常數(shù)的改正計(jì)算及高程歸化和投影改正計(jì)算等因素。

3.2 測量方法

水平角觀測：（1）采用測回法，大于50m的長邊每站對中2次，測2個(gè)測回，小于50m的短邊每站對中4次，測4個(gè)測回；（2）限差要求，同一測回中半測回互差不大于20″，兩測回間互差不大于12″，兩次對中測回間互差不大于30″，檢驗(yàn)角與最終角之差不大于20″。

垂直角觀測：垂直角與水平角和導(dǎo)線邊長同時(shí)進(jìn)行觀測，儀器仍采用TS06徠卡防爆型全站儀中絲法2測回測定，垂直角互差不超過10″，指標(biāo)差互差不超過15″。

導(dǎo)線邊長測量：采用TS06徠卡全站儀直接測距法，取兩次讀數(shù)的算術(shù)平均值作為觀測值。邊長互差不得大于1/6000，傾角在15°以上的傾斜巷道中，往返水平邊長的允許互差可以適當(dāng)放寬，但不得大于邊長的1/4000。

水準(zhǔn)測量：水準(zhǔn)點(diǎn)間高差應(yīng)采用往返測量，往返測量高差的較差不應(yīng)大于±50mm 為水準(zhǔn)路線長度，以km為單位），取其算術(shù)平均值作為觀測結(jié)果。

三角高程測量：垂直角觀測兩個(gè)測回，儀器高和前視高應(yīng)在觀測開始前和結(jié)束后用鋼尺各丈量一次，兩次丈量的互差不得大于3mm，取其平均值作為量測結(jié)果。相鄰兩點(diǎn)往返測高差的互差不應(yīng)大于10mm+0.3mm×L（（L為導(dǎo)線水平邊長，以m為單位），三角高程的閉合差不應(yīng)大于±100mm （L為導(dǎo)線長度，以km為單位）。

4 結(jié)束語

本次貫通工程由于采取了各種有效措施，目前中央一號回風(fēng)大巷已經(jīng)實(shí)現(xiàn)順利貫通，實(shí)測貫通中線誤差為68mm，高程誤差為12mm，相對閉合差為1/18900，滿足《煤礦測量規(guī)程》的貫通限差要求，屬于高精度貫通測量，為胡家河煤礦的下一步生產(chǎn)建設(shè)提供了條件，同時(shí)，也積累了井下大型巷道貫通測量的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王鐸（1985-），男，陜西咸陽人，助理工程師，2010年本科畢業(yè)于東華理工大學(xué)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，現(xiàn)就職于陜煤彬長胡家河礦業(yè)有限公司，從事于煤礦井上下測繪工程的研究。