盤區(qū)回風巷與南翼風井貫通測量實踐

崔延雙

（大同煤礦集團公司云崗礦，山西 大同 037000）

巷道貫通工程是礦井生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，貫通工程質(zhì)量的好壞影響礦井的運輸、采掘、安全等各個方面。針對貫通測量工程的實踐研究，能夠保障煤礦井下開采作業(yè)的安全和工作效率。

1 工程概況

依據(jù)云岡礦生產(chǎn)接替的需要，決定對該礦8#煤層406盤區(qū)開拓的506回風巷與南翼風井貫通。南翼風井為礦井南部的總回風巷，斜長722.5m，坡度25°，坐標方位角180°，由地面延伸到井下12#煤層，從8#煤層506回風巷上部通過。506回風巷是新開拓406盤區(qū)回風巷，巷道斷面12.6m2，從506-1回風巷開口，坐標方位角為180°，掘進至南翼風井對應(yīng)8#煤層處，接著按270°坐標方位角與南翼風井貫通。

貫通測量分兩條線路進行，第一條從1030水平大巷起經(jīng)8#層406皮、506-1回到506回風巷；第二條從1030大巷經(jīng)南翼風井下部繞道進入南翼風井對應(yīng)貫通處，貫通測量導線長3.7km，貫通點位于南翼風井8#煤層處。貫通相遇點K在水平重要方向上的允許偏差±0.3m，在高程方向上的允許偏差為±0.2m。該貫通工程于2018年1月完成貫通任務(wù)，實際水平偏差0.003m、高程偏差0.026m。實際偏差低于規(guī)定限差，符合高精度大型貫通要求。

2 貫通測量方案的選擇

2.1 起算點優(yōu)化

1030水平大巷內(nèi)控制點是全礦井下精度級別最高的，由于施工、運料等原因破壞嚴重，經(jīng)現(xiàn)場勘查，E07、E09、E14點保存完好，可以通過坐標反算，求出其坐標方位角。綜合考慮506回風巷與南翼風井貫通測量工程的基本控制導線起算點采用1030水平大巷內(nèi)的E07、E09及E014三個高級點。

2.2 起算點的可靠性分析

對E07、E09和E14三個控制點進行了坐標反算，計算三點之間的數(shù)據(jù)關(guān)系，現(xiàn)場以E07和E09為起始點、E14為檢核點進行了觀測，通過現(xiàn)場觀測結(jié)果與反算結(jié)果對比，E09～E14反算平距為514.548m，實測平距為514.541m，不符值為7mm；E07-E09-E14反算水平角為180°10'34''，實測水平角為180°10'49.5''，反算兩點高差為1.383m，實測高差為1.387m，不符值為4mm，均在規(guī)定的允許范圍內(nèi)。證實E07、E09、E14之間的反算數(shù)據(jù)是可行的、可靠的。

2.3 導線測量路經(jīng)

該貫通工程具有距離遠、跨水平、跨采區(qū)、多拐角等特點，用1030水平大巷的E07點后視E09點向北邊經(jīng)406皮、506-1回進入506回；從E09點后視E07點向南經(jīng)南翼風井下部繞道進入南翼風井，最終在南翼風井8#煤層處實現(xiàn)貫通，形成一個完整的閉合環(huán)。

3 測量技術(shù)方法設(shè)計

3.1 平面控制措施

3.1.1 井下基本控制導線的實踐

（1）巷道開工后，先用全站儀施測30''級采區(qū)控制導線以指導施工（定向、標定中腰線等），測點距 30～50m。

（2）巷道前進300～500m時，再用全站儀施測15''級基本控制導線，測點間距不大于300m。最后與原采區(qū)控制測點保持兩個重合點，以茲檢核。

（3）巷道繼續(xù)前進時，在基本控制導線點的基礎(chǔ)上繼續(xù)施測采區(qū)控制導線：掘進300～500m時，再一次施測基本控制導線測量，直至巷道貫通。

（4）巷道貫通后，按基本控制導線方法聯(lián)測平差。

每300～500m導線獨立兩次觀測，可以互相檢核。形成了該水平基本控制導線閉合環(huán)，一次是配合施工的采區(qū)控制導線，一次是基本控制導線。

3.1.2 提高短邊導線精度

南翼風井下部繞道有許多彎道和風門設(shè)施等短半徑彎曲導線測量路徑，施測彎道和過風門時采用三架法、三架儀器法。三架法測角，除起始和終了兩個角度外，中間不需保留測點，每測一次只需對中一次，與導線邊長無關(guān)，可以避免出現(xiàn)邊長誤差，解決了短邊導線測角精度低的問題。

3.2 高程控制措施

3.2.1 高程測量措施

506回風巷與南翼風井貫通高程控制全部采用三角高程測量，在觀測水平角的同時，觀測垂直角，每站進行正倒鏡觀測、往返觀測。

3.2.2 三角高程的理論分析

本次貫通采用全站儀三架法及三架儀器法施測導線，三架法的強制對中、量高只在觀測時和第一站儀器與覘標同時量，能減少量高誤差對高程精度影響，為三角高程代替水準高程提供了條件，井下I級水準一次獨立測量終點K的高程誤差：

井下全站儀三角高程一次支線終點K的高程中誤差和I級水準一次獨立測量的高程中誤差基本一致，用三角高程代替水準高程測量是可以滿足該貫通精度需要的。

4 貫通測量工程技術(shù)措施

4.1 導線施測工作措施

第一條15''級基本控制導線由1030水平大巷E07～E09號點向北經(jīng)406皮和506-1回進入506回其間，分別與406皮的30''級導線點的X13、X14和506-1回30''級導線點的J5、J6等點聯(lián)測，以茲檢查；第二條15''級基本控制導線由1030水平大巷E09～E07號點向南經(jīng)南翼風井下部繞道進入南翼風井其間與南翼風井下部30''級導線的a35、a36、a27、a28等點聯(lián)測，以茲檢查。

為保證506回風巷與南翼風井精確貫通，采取對算的方法隨導線延測及時計算，并加強與施工單位聯(lián)系，保證了巷道在開口施工后準確進入506回風巷中線位置，為506回風巷與南翼風井的精確貫通奠定了堅實基礎(chǔ)。

4.2 貫通測量的驗證

對貫通測量的新技術(shù)與方法進行了可靠性驗證，同時采用傳統(tǒng)測量方法對15''級導線進行了驗證性復(fù)測。結(jié)果表明：新技術(shù)與方法與傳統(tǒng)的測量方法數(shù)據(jù)吻合。

4.3 合站儀高程法標定腰線

全站儀高程法，在測設(shè)導線控制點時，根據(jù)測得的導線控制點標高，按往返測平距，依據(jù)設(shè)計坡度，計算出理論腰線標高，進行標定的方法。該方法在實際應(yīng)用中既準確又快捷，效果非常好，在坡度較大的傾斜井巷中應(yīng)用最為合適。

5 實地貫通閉合精度

506回風巷與南翼風井于2018年1月順利實現(xiàn)貫通，貫通現(xiàn)場良好，無須做任何處理。貫通后測得貫通中線偏差為3mm，腰線偏差為26mm。之后進行了導線閉合測量，經(jīng)計算閉合結(jié)果為：fa=39.5''、fx=±0.022m、fy=±0.014m、fz=±0.003m，導線全長3737m，閉合精度f/∑L=1/140000，是一次高精度大型對頭貫通，大大優(yōu)于《測量規(guī)程》規(guī)定的1/6000的精度。