黃山銅鎳礦副井千米罐道梁垂直度的檢查測量方法

閆學軍（亞克斯資源開發股份有限公司 哈密 839000）

黃山銅鎳礦副井千米罐道梁垂直度的檢查測量方法

閆學軍
（亞克斯資源開發股份有限公司 哈密 839000）

介紹了黃山銅鎳礦副井千米罐道梁垂直度檢查的作法和要點經驗，為今后類似的工程積累了經驗。

千米豎井 罐道梁 垂直度 檢測方法

1　工程簡介

哈密亞克斯資源開發有限公司黃山銅鎳礦副井深1 025 km，于2012年3月下旬完成豎井千米剛性罐道梁的安裝。安裝完成后，公司相關部門要求對罐道梁四根千米長主梁垂直度進行檢查驗收。對此深度的井進行罐道梁的測量國內還沒有先例。對此，我們和各方就如何檢查測量進行了深入的探討，積極想辦法。最終在大家的共同努力下，促成了這次測量活動的成功實施。

2　施工安裝方采用的測量方法及其弊端

施工方在井筒安裝過程中，主要采用分段放線的方法，即100m做一個定位板，將鋼絲位置投到定位板的孔位上.由于1 000m的深井要經過10次的投點，上下定位板點位之間有相互關聯關系，這樣勢必會產生系統誤差，加之監理方缺乏可靠的監測手段，所以施工質量好壞，難以評判。

3　檢查測量必須克服的困難

如果甲方在豎井中進行檢查測量，必須想清楚其中的一些細節，也要克服一些困難，主要是：

（1）不能使用施工方的測量方法。主要原因是施工方當時測量工作環境沒有了。他們是站在穩盤上進行逐層（100m一層）投點的。人員上下靠的是體積較小的吊罐。但我們檢查驗收時，穩盤在井底，無法使用。吊罐可以解決人員上下的問題，卻不能當測量平臺使用，也沒有避雨的功能，所以無法使用。再則他們是在3個月的安裝過程中，逐漸地完成測量工作的，而我們是要在短期內，完成檢查測量工作。并且我們檢查測量的數據采集量遠遠大于施工測量時的數據采集量。我們最終選定采用上下放樣的方法，將鋼絲的點位在井上井下放樣出來。

（2）沒有可行的能借鑒的資料、經驗。我們查資料并咨詢多家設計院、礦山后，發現均沒有做過這項工作，所以這項工作有一定的探索性和挑戰性。

（3）豎井內不能架設測量儀器。豎井測量不同于平地測量，沒有參照物，沒有足夠空間架設儀器，只能靠尺子。這就要求測量基準不能離被測量物體太遠。實際上是增加了測量的難度。

（4）水的干擾：會影響到觀測、記錄、通訊。黃山西副井450中段以下，水在逐漸地增大，特別到了350中段以下時，更是像瓢潑大雨一樣，如此大的水，肯定會影響到鋼絲的穩定性，更為致命的是水會使得對講機失靈，在井下，沒有通訊聯系，危險性大大增加。

（5）人：水很大時，對人也是一個考驗。人在大水中面對如此深的井進行工作，無法堅持太久。

（6）供電問題：定位板是穩固鋼絲的重要一環。要能滿足25m水平井下焊接定位板的需要，最好能夠有照明燈。

（7）鋼絲位置的擺布：四根起到法線作用的鋼絲不能影響臨時罐籠上下運行，同時由于豎井中只能用拐尺測量，所以鋼絲位置離罐道梁又不能太遠。

（8）罐籠：要能滿足既是上下工具，也是測量平臺。同時人要能在平臺上避雨和休息。

（9）固定后鋼絲的穩定性：要求鋼絲必須足夠穩定。因為采集數據量多，要求迅速完成測量，不能拖延時間太多，不然人可能會招架不住。

4　施測方案

由上面的分析可知，要完成這次施測任務的關鍵是如何擺布四根作為法線的鋼絲。這四根鋼絲既不能影響臨時罐籠的上下，也不能離開罐道梁太遠。通過現場觀察臨時罐籠與罐道梁的位置關系，最后確定了四個鋼絲的位置：就是離罐道梁正面15mm，離罐道梁側面20mm的位置，見圖1。

圖1　

按照我們的設想，使用放樣的方法確定鋼絲位置，所以坐標傳遞是要解決的另一個關鍵問題。最后我們確定本次檢查采用的施測流程見圖2。

圖2　

參與本次測量的儀器是一臺經過檢校的leica TS02型全站儀和一臺索佳gp-1，精度為20 s級的全站陀螺儀。上面流程的施測具體過程如下：

（1）布置地表控制：建立一個閉合導線控制網。主要是為了在滿足精度要求的情況下，井口放樣四根鋼絲用。觀測成果見表1：

表1　

（2）地表放樣鋼絲。用萊卡TS02儀器鋼絲定位放樣，現場計算放樣要素。放樣時，為了避免棱鏡等的誤差，使用反射片無棱鏡NP方法進行放樣。在確定鋼絲放樣位置后，用電焊將定位板固定下來。

（3）豎井定向。在井下25m中段水平，通過定向將坐標系統引到此中段，為下步在25m水平放樣鋼絲的對應位置做準備。我們采用的方法是單點加陀螺定向。成果如下：

表2　

具體施測時，將其中的一根鋼絲當做定向用鋼絲。所選定的位置已經考慮了下步放樣鋼絲的通視問題。豎井定向主要的難點是如何穩住鋼絲的晃動。我們采用人工穩定加測量鋼絲左右擺點求取中心位置的方法。邊長測量使用無棱鏡模式，鋼絲上粘上貼片，通過大量的測量（本次共測量48組數據）平均求得。

（4）地下放樣：在25m水平上，找出地面對應的鋼絲位置，并固定鋼絲。這個施測方法和地表的類似。也是采用無棱鏡的NP測量模式。所不同的是：地下的測量環境非常惡劣，水大潮濕，在測量的過程中，照明用的電燈數次被燒。冒著傾盆大雨，我方的測量人員，在堅持配合工作。當我們做好了鋼絲的固定工作后，就有了檢查的條件基礎。下一步的工作就是在豎井中進行罐道梁的檢查測量工作。

（5）測定罐道：拐尺測定豎井筒罐道梁正面、側面垂直情況。罐道梁的測量使用拐尺進行。每根罐道梁測量兩端的正面和側面。在測量的過程中，對部分鋼絲進行了緊固，這樣保證了鋼絲的穩定，為測量工作的迅速開展，創造了條件。我們本次共測量了800多組鋼梁數據。順利完成了罐道梁的檢查工作。

（6）罐道梁測量數據分析一例，見圖3。

圖3　

相對鋼絲正面，設計距離應該是150mm，側面距離應該是200mm，從圖3第68根罐道梁所反映的數據來看，正面向相對的罐道梁移動，使罐道梁的間距變小，容易出現卡罐現象，嚴重的可能拉斷鋼絲，出現墜罐事故。所以這段鋼梁的安裝是有問題的。

5　結語

本次測量活動歷時3天，克服了各種困難，順利地完成了測量任務，取得了罐道梁安裝的數據。根據測量成果反映出有大量超出誤差的數據，為此業主方要求施工方重新進行了調試，完工后副井罐籠一次試罐成功，確保了副井罐籠的順利運行。

收稿：2016-03-02

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.04.009