一號(hào)C7+8煤層底板繞道貫通測(cè)量設(shè)計(jì)研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責(zé)任公司白龍山煤礦地測(cè)科，云南 曲靖 655508）

一號(hào)C7+8煤層底板繞道貫通測(cè)量設(shè)計(jì)研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責(zé)任公司白龍山煤礦地測(cè)科，云南 曲靖 655508）

隨著滇東能源白龍山煤礦礦井建設(shè)的全面展開，通風(fēng)、輔助運(yùn)輸和行人問題，成為制約C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷和輔運(yùn)大巷中井底車場(chǎng)掘進(jìn)的因素。為了解決這一瓶頸問題，公司及礦領(lǐng)導(dǎo)決定綜掘隊(duì)通過一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入一號(hào)C7+8煤層底板繞道，進(jìn)行反掘，溫州二建公司進(jìn)行正掘。雙向掘進(jìn)，以便早日貫通，解決通風(fēng)、輔助運(yùn)輸、行人問題。

煤層巷道；貫通測(cè)量；雙向掘進(jìn)

1 工程概況

1.1 工程簡介

一號(hào)繞道屬于輔助運(yùn)輸巷，是巖巷。先由川九公司從2#副斜井K1＋570.104 m處開始掘進(jìn)，沿方位226.5°、坡度3‰掘進(jìn)238.4 m后，再改為沿方位185°、以坡度不大于-8.5°掘進(jìn)，川九公司斜巷掘進(jìn)168.3 m后，溫州二建公司接著掘進(jìn)。一號(hào)繞道另一側(cè)，由綜掘隊(duì)從C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷K0+716.728 m處開始，沿方位305°、坡度+7.5°掘27.819 m后，到1#C7+8煤層底板繞道中心，然后沿方位5°、坡度+8.5°和溫州二建公司對(duì)掘。此次貫通為相向貫通，貫通距離總長524 m，導(dǎo)線測(cè)量卻有4 666 m。從測(cè)量距離來看，已屬大型貫通。掘進(jìn)巷道采用錨噴支護(hù)，巷道毛斷面為5 m×4.6 m。

1.2 設(shè)計(jì)成果

1#繞道貫通段設(shè)計(jì)坡度為8.5°，上端（原川九公司一端，即方位185°起點(diǎn)1#、2#繞道交點(diǎn)R104導(dǎo)線點(diǎn)）底板標(biāo)高為1 241.148 m，反掘段開口（聯(lián)巷與1#繞道交點(diǎn)，即+8.5°起點(diǎn)）底板標(biāo)高為1 177.636 m，貫通距離524 m。

2 巷道貫通偏差及其誤差參數(shù)的確定

2.1 允許偏差值的確定

井巷貫通的允許偏差值，是根據(jù)其工程的需要，按井巷的種類、用途、施工方法以及測(cè)量工作所能達(dá)到的精度來確定的[1]。但依據(jù)多年來貫通測(cè)量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，在一般情況下，平巷或斜巷貫通，中線間的允許偏差值可采用0.3～0.5 m（本次采用偏差值0.3 m），腰線間的允許偏差可采用0.2 m。

2.2 誤差參數(shù)的確定

2.2.1 測(cè)角中誤差

按以往經(jīng)驗(yàn)J2級(jí)經(jīng)緯儀，邊長超過30 m，一次對(duì)中，觀測(cè)兩測(cè)回，測(cè)角中誤差不超過6″。如果觀測(cè)四測(cè)回，測(cè)角中誤差約在3″-4″，本次貫通距離近，設(shè)計(jì)測(cè)角中誤差定為5″。

2.2.2 測(cè)距誤差

長度往返測(cè)差數(shù)都小于4 mm，即可達(dá)到1/37 500，標(biāo)準(zhǔn)的Ⅲ級(jí)測(cè)距儀可達(dá)1/50 000。根據(jù)多年井下實(shí)測(cè)，150 m左右的邊長應(yīng)加入尺長、氣溫改正。

2.2.3 導(dǎo)線全長相對(duì)閉合差和其他誤差

5″導(dǎo)線要符合1/30 000的要求。光電測(cè)距儀固定誤差取2 mm，比例誤差取2 mm，測(cè)距中誤差利用公式：mD=±(a+b×D)mm計(jì)算。

3 貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)

3.1 起算點(diǎn)精度情況

本次貫通起算點(diǎn)為一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)3#點(diǎn)、定向點(diǎn)為國家四等點(diǎn)Ⅳ-2號(hào)點(diǎn)。它們的精度能滿足此次貫通[2]。由3#點(diǎn)進(jìn)入二號(hào)副斜井、二號(hào)C7+8煤層底板繞道、一號(hào)C7+8煤層底板繞道正掘；由3#點(diǎn)進(jìn)入主斜井、C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷、一號(hào)C7+8煤層底板繞道進(jìn)行反掘。

3.2 水平方向上貫通誤差

本次貫通為相向貫通，貫通點(diǎn)K預(yù)計(jì)將在R105前80 m處，貫通距離524 m，正反掘分別采用復(fù)測(cè)支導(dǎo)線向貫通點(diǎn)發(fā)展。

導(dǎo)線測(cè)角誤差引起K點(diǎn)在X'方向上的誤差，由計(jì)算公式可得：

導(dǎo)線量邊誤差引起的K點(diǎn)在X'方向上的誤差，由計(jì)算公式可得：

所以，K'點(diǎn)在X'軸上的預(yù)計(jì)中誤差為：

為了檢核，導(dǎo)線獨(dú)立施測(cè)兩次，則平均的中誤差為：

限差取中誤差的兩倍，所以：

一號(hào)C7+8煤層底板繞道偏差估算數(shù)值如表1所示。

表1 一號(hào)C7+8煤層底板繞道偏差估算表

3.3 垂直方向上（腰線）貫通誤差

此次貫通屬于不沿煤層的斜巷貫通，所以要進(jìn)行垂直方向的誤差預(yù)計(jì)[3]。由《規(guī)程》知，井下三角高程測(cè)量的允許閉合差為：所以一次獨(dú)立觀測(cè)的中誤差為：式中L為導(dǎo)線長度，單位為千米。因此，此次三角高程測(cè)量誤差引起的K點(diǎn)在高程上的誤差為：，由于進(jìn)行兩次獨(dú)立觀測(cè)，所以

4 貫通測(cè)量方案

此次貫通屬于斜巷貫通，所以需要對(duì)高程進(jìn)行嚴(yán)格控制。因此，白龍山礦使用上海索佳儀器有限公司生產(chǎn)的2秒儀器SET22DⅡ型全站儀來測(cè)量。

4.1 為了提高貫通精度應(yīng)做的工作

（1）貫通測(cè)量從井口近井點(diǎn)開始測(cè)量。

（2）施測(cè)前應(yīng)對(duì)使用的儀器進(jìn)行檢查、鑒定。

（3）水平角觀測(cè)，地面和主斜井、副斜井采用點(diǎn)上對(duì)中，目標(biāo)點(diǎn)在地上；進(jìn)入繞道、C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷后進(jìn)行點(diǎn)下對(duì)中，目標(biāo)點(diǎn)是頂板上下垂的線繩，架設(shè)棱鏡有風(fēng)時(shí)，要采取擋風(fēng)措施[4]。水平角觀測(cè)時(shí)，目標(biāo)點(diǎn)均是架設(shè)于前、后視測(cè)站點(diǎn)的三棱鏡和覘板，采用測(cè)回法觀測(cè)，用J2全站儀一次對(duì)中（對(duì)中誤差不超過0.5 mm），觀測(cè)兩測(cè)回，天頂距對(duì)向觀測(cè)兩測(cè)回，觀測(cè)限差執(zhí)行《煤礦測(cè)量規(guī)程》表28、29的要求。

（4）距離測(cè)量要加溫度、氣壓改正，邊長測(cè)量兩測(cè)回，每測(cè)回兩次讀數(shù)，計(jì)算時(shí)要加尺長改正（加、乘常數(shù)），邊長要先投影到大地水準(zhǔn)面再投影到高斯面上。不同時(shí)間段測(cè)得的邊長不超過規(guī)定。

（5）在測(cè)量導(dǎo)線的同時(shí)量取儀器高、覘標(biāo)高，兩次丈量不超過4 mm時(shí)取中數(shù)。還要量取本站的巷道左、右寬及巷道高，往返測(cè)量的高差互差不應(yīng)大于10 mm+0.3 mm×L。

（6）每向前掘進(jìn)200～400 m應(yīng)施測(cè)一次7″控制導(dǎo)線，后一次復(fù)測(cè)支導(dǎo)線也應(yīng)跟上。兩次導(dǎo)線測(cè)完后計(jì)算平均值及時(shí)調(diào)整中線。

（7）首先由專工以上人員校核，才可以在每個(gè)掘進(jìn)頭放線。

4.2 貫通注意事項(xiàng)

（1）做一張貫通測(cè)量設(shè)計(jì)圖，比例尺不小于1:2 000，每天在圖上填繪掘進(jìn)米數(shù)，用貫通速度計(jì)算，當(dāng)貫通距離剩50 m時(shí)，應(yīng)給掘進(jìn)單位、礦總工程師及相關(guān)單位下達(dá)貫通通知[5]。

（2）本工程全部貫通后，應(yīng)將兩側(cè)導(dǎo)線、高程連接起來進(jìn)行簡易平差，計(jì)算方位角閉合差、測(cè)量角中誤差等。

（3）在巷道貫通后量取實(shí)際偏差距離（量兩中線間的鉛垂距），還應(yīng)對(duì)最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。

（4）計(jì)算各巷道中點(diǎn)的坐標(biāo)，再反算各巷道的實(shí)際方位和設(shè)計(jì)方位進(jìn)行比較。

（5）因施工和測(cè)量引起的巷道偏差值超限，應(yīng)提出巷道修整計(jì)劃。

（6）工作結(jié)束后提供各條巷道的平面、剖面圖，水平方向比例1:2 000，垂直方向比例1:500[6]。

4.3 全部工作結(jié)束后，總結(jié)貫通測(cè)量技術(shù)

（1）貫通工程概況：貫通巷道用途、長度、施工方式、支護(hù)性質(zhì)、斷面變化情況、施工日期、施工單位。

（2）測(cè)量工作情況：參加測(cè)量單位、人員、完成測(cè)量工作量及完成日期；測(cè)量所依據(jù)的技術(shù)設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)程。

（3）起算點(diǎn)測(cè)設(shè)的圖形、施測(cè)時(shí)間、作業(yè)單位、觀測(cè)計(jì)算方法及精度情況。

（4）井下測(cè)量情況：導(dǎo)線的水平角、天頂距觀測(cè)、距離丈量等，使用儀器、作業(yè)方法、施測(cè)精度等。

（5）實(shí)際貫通精度情況：允許偏差和實(shí)際偏差值的比較及巷道質(zhì)量在生產(chǎn)中使用的影響程度。

（6）全部貫通測(cè)量資料明細(xì)及附圖。

（7）對(duì)本次貫通測(cè)量工作的綜合評(píng)述，聽取關(guān)于類似工程的建議、意見。

1 谷紀(jì)領(lǐng).“三軟煤層”礦井貫通測(cè)量管理探討[J].山東煤炭科技，2016，（7）：154-155.

2 張玉林，王曉民.跨采區(qū)越煤層巷道精確貫通的實(shí)踐與分析[J].價(jià)值工程，2015，（7）：18-19.

3 趙洪瑞.煤層瓦斯賦存參數(shù)快速自動(dòng)測(cè)量裝置[J].煤礦安全，2016，（3）：87-89.93.

4 時(shí)艷存.貫通測(cè)量工作和標(biāo)定要素的計(jì)算[J].民營科技，2015，（5）：44.

5 魯賜福，胡玉龍，姬生梅.朱集西煤礦貫通測(cè)量技術(shù)[J].硅谷，2011，（22）：42.

6 翁寅生，殷新勝，趙 良.松軟煤層坑道鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].煤田地質(zhì)與勘探，2014，（5）：100-103.

The No.1 C7+8 Coal Floor around Pierce Survey Design Research

Bai Haiwang
(Department of Geological Survey of Bailongshan Coal Mine, Huaneng Yunnan Diandong Energy Limited Liability Company,Qujing 655508, China)

With Yunnan energy Bailongshan coal mine construction in full swing, auxiliary transport and pedestrian ventilation, and restricted factors of C7+8 coal seam floor glue transport roadway and auxiliary transport roadway in shaftbottom digging.In order to solve this problem, the company and the leadership decided to fully mechanized mine team through a contact lane into the No.1 C7+8 coal seam floor bypass, anti dig, Wenzhou Erjian company is digging.Two way tunneling for early completion to solve ventilation, auxiliary transportation and pedestrian problems.

coal seam roadway; holing survey; bidirectional tunneling

TD175.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500(2017)08-00103-03

2017-06-12

白海旺（1970-），男，山西保德人，礦山測(cè)量工程師，從事礦山測(cè)量工作。