侏羅系軟巖變形巷道長距離貫通測量技術(shù)研究

呂文斌 劉爽 賈東秀

【摘 要】貫通測量，尤其是大型巷道貫通測量是礦山測量工作的一項重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。通過對礦山貫通測量方法的探討與分析，結(jié)合現(xiàn)場實際軟巖地質(zhì)條件，著重闡述分析了3km以上巷道貫通程序及應注意的事項，保證巷道貫通的安全和精度。

【Abstract】Holing through survey， especially large tunnel holing through survey， is an important work in mine surveying work. The quality of the holing through project is directly related to the construction， production and economic benefits of the whole mine. Through the discussion and analysis on the method of holing through survey， combining with the actual geological conditions of soft rock， the paper focuses on the analysis of the issues above 3km tunnel through procedures and matters should pay attention to， so as to ensure the safety and accuracy of roadway.

【關(guān)鍵詞】貫通；軟巖；精度；分析

【Keywords】 holing through； soft rock； precision； analysis

【中圖分類號】P21 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）11-0148-03

1 工程概況

內(nèi)蒙古新上海一號煤礦114152工作面為15煤首采工作面，煤層傾角平均6°，煤層厚度平均3.9m，煤層穩(wěn)定，頂板以泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，底板以粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、中粒砂巖為主，屬軟巖地層。此次貫通施工順序為：工作面下順槽與上順槽同時掘進，下順槽掘進至1998m處到達工作面開切眼下端頭，之后沿煤層+6°傾角掘進200m至工作面上順槽，再沿上順槽方位角反掘400m處貫通（如圖1）。

2 工程實施過程

根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，超過3km的測量貫通工程需編制貫通測量設(shè)計，114152工作面總閉合測量長度為4.658km，按照規(guī)定編制《114152工作面貫通測量設(shè)計書》。

2.1 測量儀器選定

此次貫通測量布設(shè)為7″級控制導線，測量儀器選用徠卡TS09全站儀能夠滿足測量精度，其儀器參數(shù)為：測角精度±2″，測距精度1+1.5PPm。

2.2 測量貫通誤差預計

2.2.1 實施步驟

此次貫通測量由7秒級導線點新KC9和K1兩點開始布設(shè)，按15秒級導線的精度進行導線的施測，井下導線布設(shè)見圖1。

在十五煤軌道運輸巷新KC9點架儀器后視K1點，進行起始測量，途經(jīng)114152軌道順槽布設(shè)點G1、G2—G18，每次以6°方位角定線（偏中線）；G18點位于開切眼下端頭，沿開切眼布設(shè)導線點G18、Q1—Q6′點，每次以279°方位角定線（偏中線），到達開切眼上端頭；再沿114152皮帶順槽反打布設(shè)Q6′—K點（貫通點），每次以186°方位角定線（偏中線）。

在十五煤軌道運輸巷新K1點架儀器后視新KC9點，進行起始測量，途徑114軌道上山下車場布設(shè)點K2″、L3、LM、L4′，通過聯(lián)絡(luò)巷到達114皮帶上山；沿114皮帶上山布設(shè)L4′和P1兩點到達114152皮帶順槽開口；沿114152皮帶順槽布設(shè)點P1、P2—K點（貫通點），按114152皮帶順槽設(shè)計方位6°00′00″定線（偏中線）。

根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，在傾角小于30°的井巷中，經(jīng)緯儀導線水平角的觀測限差應符合表1規(guī)定。

對于小于30米的短邊導線采取兩次對中、每次兩個測回的方法來保證測角的精度。

邊長觀測兩個測回，一測回間互差不大于10mm。

此貫通為同一礦井內(nèi)沿導向?qū)迂炌ǎ圆贿M行三角高程測量精度要求。但在施測時為今后的工作考慮，在量取儀器高和視線高時，要分別在施測前和搬站前量取其高度，同時也要量取前視點的左、右?guī)偷木嚯x。

2.2.2 誤差預計所需的基本誤差參數(shù)的確定（表2，表3）

導線測角誤差：mβ=±2″

2.2.3 貫通處K點在水平重要方向x′方向上的誤差預計

3 注意事項

①由于軟巖地質(zhì)條件，在施測過程中，選點要考慮通視，便于儀器架設(shè)，頂板完好，不易變形的地段，為提高控制點觀測精度，控制點使用特制鋼釘（如圖2）埋設(shè)。

②記錄人員要對所觀測的數(shù)據(jù)，根據(jù)（水平角觀測技術(shù)要求）表格中的技術(shù)要求進行水平角的檢核，在未得到記錄人員正確提示后不能搬站，如超限必須進行重測。

③在測量過程中必須對觀測數(shù)值進行復讀。

④在標定中線時獨立進行兩次。每次定完線后都要歸零，歸零限差在±15″。

⑤每個導線點都要有初測和復測兩份資料。

⑥在定線時如遇到頂板巖石不好，需讓施工隊組打眼背木楔。

⑦在進、回風巷施測時要配用擋風布。

⑧巷道中測量點編號要清晰、醒目，為防止誤用測量點，在多次單獨測量中可采用單、雙號編號方式。

⑨儀器搬運過程要裝箱進行搬運，防止儀器的碰撞。

⑩測量至最后兩點時必須設(shè)在頂板完好且不受隊組施工影響的地點。

4 貫通誤差精度分析

根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定：一井內(nèi)貫通兩中線之間偏差不得大于0.3m，兩腰線之間偏差不得大于0.2m。在《114152工作面貫通測量設(shè)計》中，預計貫通點K點位于114152工作面上順槽，此順槽用于皮帶運輸使用，根據(jù)以往經(jīng)驗要求，整條巷道必須保證直線性，確保皮帶的正常運行，K點預計在水平方向上的貫通誤差為0.130m，貫通后根據(jù)實測數(shù)據(jù)得出K點的閉合差為fx=0.149m，fy=0.249m，f=0.290m，滿足規(guī)程規(guī)定，但實際偏差值大于預計誤差，較差為0.160m，經(jīng)分析歸結(jié)為以下原因：測量誤差包括系統(tǒng)誤差和偶然誤差，一般貫通測量設(shè)計中只考慮系統(tǒng)誤差（儀器誤差），而將覘標對中誤差、儀器對中誤差、測角方法誤差忽略不計，往往實測誤差精度要小于預計誤差精度。

5 結(jié)論

目前，內(nèi)蒙古新上海一號煤礦114152工作面已經(jīng)生產(chǎn)，此工作面在未加測陀螺定向邊的情況下保證了準確貫通，由此得出對于一井內(nèi)（包括超過3km）巷道貫通工程，通過選用高精度測量儀器、準確的測量方法及提高觀測精度等措施，可以滿足礦井測量精度需求，進而降低測量工程費用，保證礦井工作的正常接續(xù)和生產(chǎn)。