超千米深井高地壓易變形巷道貫通測量技術研究

李勝

【摘 要】為了更好地對深井巷道貫通測量技術進行研究，論文以某煤礦軌道巷貫通工程為例，對巷道貫通測量技術以及存在的基本誤差參數進行了深入的分析，以期進一步提高巷道貫通測量技術測量水平，降低誤差，提高巷道施工的準確性。

【Abstract】In order to better study the penetration survey technology in deep mine roadway， the paper takes a coalmine rail lane through engineering as an example， and makes in-depth analysis of roadway through survey technology and basic error parameters. So as to further improve the roadway through the measurement of the level， reduce the error， improve the accuracy of tunnel construction.

【關鍵詞】四等水準測量；地面連接測量；地面GPS控制測量；井下陀螺定向

【Keywords】four level leveling； ground connection measurement； ground GPS control measurement； downhole gyro orientation

【中圖分類號】TD353 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）01-0169-02

1 引言

對井下各巷道進行控制測量，是確保巷道施工準確的重要途徑，是更好地提高巷道施工安全性的重要保障。隨著我國煤礦行業的不斷發展，礦井采掘深度逐漸加深，而井下巷道的施工質量，直接影響著采掘作業的安全性。論文以某煤礦軌道巷貫通工程為例，分別對貫通測量技術與基本誤差參數進行了分析。

2工程概況

某煤礦軌道巷貫通工程，地面上兩個礦井之間的直線距離為5030m，每個礦井上下閉合的導線長度接近16000m；礦井深度超過千米，井下巷道的壓力比較大，已經發生嚴重變形，且導線點存在頻繁位移。

3貫通測量方案研究

針對該礦井的實際情況，結合貫通測量工作的實際需求，制定針對性的貫通測量方案，具體如下。

3.1 貫通測量的技術路線以及測量流程

貫通測量技術路線與測量流程詳見圖1。

3.2 技術設計

3.2.1 四等水準測量

在進行地面GPS點四等水準聯測時，需要利用精度在DS3型水準儀及以上的儀器，對雙面區格式木質標尺的測量起到配合作用[1]。

3.2.2 地面GPS控制測量

地面GPS控制測量技術的點位布設，必須滿足以下幾點要求。第一，視野廣闊，方便接收設備的安置，便于設備操作，且點位周圍15°之上不存在障礙物；第二，地面基礎可靠，利于長期保存；第三，對舊點進行利用時，必須對舊點的穩定性、完好性進行檢查與必要的糾正。

3.2.3 地面連接測量

在投點正式開始前，利用2"級全站儀實行測量工作。地面連接系統利用徠卡TS-06全站儀，按照5"級導線精度要求，測角中上下誤差不超過5"，一次對中4個測回，同時，2C互差不超過13"。

3.2.4 井下陀螺定向

井下陀螺的定向，借助全自動化的陀螺經緯儀，陀螺方位角中的誤差應不超過15"。首先，布設陀螺方位邊，而陀螺常數的測量通常是通過固定的兩地面近井點[2]。其次，用來測定儀器的常數的地面近井點，位于三、四等三角網或者測邊的基礎上，通過插網以及經緯儀導線等，進行測量。最后，相對于其起算而言，近井點精度中點位的誤差上下不可以超過7cm。

3.2.5 井上下聯系測量

在井上下聯系測量時，投點所用的鋼絲必須是直徑小，且強度高的鋼絲。首先，利用標尺法，明確垂線穩定時，垂線在標尺上的位置，讀取次數在13次之上，且為奇數次數，之后利用左右讀數的平均值，找出標尺上穩定位置；其次，根據上述方法重復進行兩次，保證兩次測量結果的互差不超過1mm，并取平均值；再次，利用鋼尺法進行高程測量。

3.2.6 井下導線測量與三角高程測量

井下導線測量指的是井下敷設高精度的支導線，巷道每掘進30m至100m之間，導線便延長一次，而已經掘進的巷道，則要按照7"的導線施測。當巷道的掘進進行到300m至500m之間時，敷設7"級控制導線，利用控制導線對已敷設的導線的正確性進行檢查[3]。

4 貫通測量技術的誤差分析

4.1 貫通測量允許偏差的確定

本次研究中，預計該礦井貫通測量的誤差主要是橫向誤差，同時伴有高程誤差。在此基礎上，選擇合理的測量技術，并制定出科學、有效的測量方法，盡可能地降低貫通帶來重要方向之上的誤差。按照工程的實際情況，貫通點與兩中線的偏差不得超過0.3mm[4]。

4.2 基本參數誤差的確定

在進行貫通誤差預計的過程中，首先要做的是明確各種測量的基本誤差參數，即測角中誤差、礦井定向誤差、單位長度高差的誤差、兩邊誤差系數以及導入高程誤差[5]。這些誤差參數，可以通過理論公式計算求得，詳見表1。

5 結論

貫通測量結果的準確與否，既與貫通測量方案以及采用的貫通測量技術有關，同時也與施測工作的實際質量有密切聯系。所以，在實際測量過程中，必須按照實際測量的結果，對此次測量的精度進行科學評定，同時對測量結果進行準確地檢查、核實，并及時填圖。除此之外，在實際施工過程中，還要采取有效措施，對貫通巷道的方向與坡度實行動態的監測，必要時對其進行調整，以此來對巷道的施工誤差進行有效控制，盡可能地提高其施工準確性，為后續采掘工作的開展提供安全性保障。

【參考文獻】

【1】卜宜順，張金松.千米深井地應力測量技術研究與分析[J].四川建材，2017，43（06）：183-184.

【2】張燕燕.深井礦山巷道貫通測量技術的實踐研究[J].價值工程，2017，36（09）：120-121.

【3】滕學清，狄勤豐，李寧，等.超深井鉆柱粘滑振動特征的測量與分析[J].石油鉆探技術，2017，45（02）：32-39.

【4】李桂清，杜喜超，陳繼闊，等.地震地電學前兆深井立體綜合觀測技術思路[J].四川地震，2015，18（04）：29-31.

【5】楊永華，黃光躍，羅東坤.井下鉆具動力學參數測試技術進展[J].石油機械，2015，43（12）：7-14.endprint