煤礦工作面貫通測量方案選取和精度評定

石應飛

（國投新集劉莊煤礦地測科，安徽 潁上 236200）

151101工作面位于劉莊煤礦西一采區11-1煤首個工作面，開采方式采用傾斜長臂采煤法，膠帶順槽由151301膠帶順槽下部車場撥門施工，軌道順槽由西一軌道與回風二石門聯巷撥門施工，工作面平均傾角為15°，膠帶順槽與軌道順槽均沿煤掘進，施工方位為13°，巷道全長約2528m；根據煤礦測量相關規范與滿足礦井生產安裝需求，該貫通工程要求水平重要方向上的容許偏差為±0.3m，豎直方向上的容許偏差為±0.2m。

1 測量方案

1.1 水平角觀測方法及限差要求

本次貫通工程預計導線全長接近4千米，為了保證貫通精度，水平角的觀測嚴格按照《煤礦測量規程》關于井下7″控制導線的規定，測角時半測回互差不大于20″,兩測回間互差不大于12″，當邊長小于15m時，三次對中，三個測回；當邊長大于15m小于等于30m時，兩次對中，兩個測回；當邊長大于30m時，一次對中，兩個測回。全站儀在測點下對中時，要嚴格整平儀器，并令望遠鏡水平，由測點上懸掛下垂球，垂球與儀器嚴格對中，水平氣泡嚴格居中，特別是在風流大的巷道，要十分注意經緯儀及覘標對中，以減小其對測角精度的不良影響。

1.2 導線邊長測量及限差要求

在測導線邊長時，每條邊的測回數不少于兩次，并進行往返觀測，一測回讀數較差不大于10mm，單程測回間較差不大于15mm，往返測互差不大于邊長的1/6000，導線邊長應加入溫度、氣壓、儀器的加乘常數、投影水準面、高斯投影面等改正數，取兩次測量邊長的平均值作為最終結果。

1.3 高程測量

采用三角高程測量，豎直角觀測采用中絲法單向觀測，測回數同水平角同樣的測回數，半測回指標差≤15″，測回間豎直角之差≤15″，儀器高和覘標高應在觀測開始前和結束后用鋼尺各量一次，兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結果。相鄰兩點往返測高差的互差不應大于10mm+0.3mm×L（L為導線水平邊長，以m為單位）；三角高程導線的高程閉合差不應大于（L為導線長度，以km為單位）。

2 貫通測量誤差預計

2.1 各種參數的確定

（1）測角中誤差：按《煤礦測量規程》規定，取測角中誤差Mβ=7″。

（2）測邊誤差參數：取儀器鑒定常數，A=1.24mm，B=1.49mm/km。

（3）所需數據如下表所示。

點號 與的重夾要角方(α向'） Ry' （Ry'）2 mlcosα' (mlcosα')2 K26 90° 100 10000 0 07 90° 200 40000 0 08 90° 300 90000 0 0 F2 89°38′30″ 356.56 127135.0336 0.00828 0.00006859 F1 18°07′56″ 338.014 114253.4642 1.2628068271.594681081 F 30°52′03″ 347.612 120834.1025 1.0882881271.184371047 T6 87°58′02″ 414.974 172203.4207 0.04754676 0.0026606 XJ 88°00′47″ 492.611 242665.5973 0.04700617 0.0020958 T4 87°58′04″ 592.158 350651.097 0.0492354680.002424131 T2 87°59′40″ 698.422 487793.2901 0.048940075 0.0039513

T1 87°52′27″ 790.61 625064.1721 0.05109566 0.00260766 JK4 88°12′56″ 836.889 700383.1983 0.040761158 0.00166147 F 85°52′09″ 886.89 786573.8721 0.094703016 0.00896866 S5 28°31′39″ 868.834 754872.5196 1.1550754071.334199195 DL2 22°48′46″ 823.044 677401.4259 1.305208616 1.70356953 JS1 21°29′36″ 753.97 568470.7609 1.4132452181.997262046 X5 1°15′25″ 649.162 421411.3022 1.39661152 1.950523739 XL2 20°08′18″ 636.201 404751.7124 1.2168533821.4807321529 0°27′02″ 600 360000 1.2939009731.67417972810 90° 500 250000 0 011 90° 400 160000 0 012 90° 300 90000 0 013 90° 200 40000 0 014 90° 100 10000 0 0 K3 90° 0 0 0 015 90° 100 10000 0 016 90° 200 40000 0 017 90° 300 90000 0 018 90° 400 160000 0 019 90° 500 250000 0 0 K4 90° 600 360000 0 0 K 0° 600 360000 1.489575 2.218833681 K1 0° 600 360000 1.489575 2.2188336811 90° 500 250000 0 02 90° 400 160000 0 03 90° 300 90000 0 04 90° 200 40000 0 05 90° 100 10000 0 0 K2 90° 0 0 ΣR2y'=Σm2 l cos2α'=9784464.96917.38162409

2.2 貫通誤差預計

貫通測量誤差就是從貫通點開始，沿下山和平巷敷設導線，并測回到貫通點所引起的誤差。從形式上看似乎是一條閉合導線，但在貫通之前實際上是一條支導線。所以預計在水平重要方向上的貫通誤差，實質上就是預計支導線終點在水平重要方向上的誤差。

（1）水平重要方向上的預計誤差：

（a）測角誤差引起K2在X＇軸上的誤差：

K2點在水平重要方向上的預計貫通誤差為：

預計誤差小于±0.3m的貫通容許偏差。

（2）貫通相遇點在高程方向上的預計誤差：

采用三角高程測量，導線全長3.632km，

取 mhL=±50mm/km

所以，貫通點在高程上的預計貫通誤差為：

可見，高程預計誤差小于±0.2m的貫通精度要求。

3 貫通精度評定

2014年10月10日早班151101工作面在膠帶順槽安全貫通。巷道貫通后施測閉合導線，求算閉合差如下。

方位閉合差：Wβ=+89″

可見：Wβ＜Wβ允

坐標增量閉合差：Wx=－123mm Wy=+68mm

導線全長：ΣL=3894.292m

相對精度：1／T=Ws／Σs=1／27619＜1／8000

高程閉合差：Hs=+0.040mm

可見：Hs＜H 允。

由以上精度評定可知：閉合導線全長3894.292m，方位閉合差為+89″，限差為±99″，方位閉合差小于限差；導線全長閉合差為 141mm，相對閉合差為 1／27619，限差為 1／8000，相對閉合差小于限差；Hs為高差閉合差，高差閉合差小于限差；實際用儀器為2″級全站儀，測角中誤差小于限差，通過上述數據可以證明閉合導線精度小于限差要求。

4 綜合評述

此次151101工作面貫通順利完成，有利的保證了工作面的正常接續，避免了因貫通誤差大而需要調修帶來的巨大損失，為類似貫通測量提供了科學依據。本次貫通也說明了測量方案選取的得當有效，為以后類似貫通測量提供了重要參考。

[1]張國良.礦山測量學[M].中國礦業大學出版社,2000,05.

[2]中華人民共和國能源部.煤礦測量規程[M].煤炭工業出版社,1989,05.