某礦45202工作面井巷貫通測量設計及實施方案

閆小軍

(山西鋪龍灣煤業有限公司, 山西大同 0371000)

1 前言

某礦井設計生產能力45萬t/a，核定生產能力36萬t/a。井田內地質構造復雜，采深大，造成礦壓大。井田走向長1.5km，傾斜長3.4km，井田面積5.12km2，開采石炭二疊系二1煤層，煤層厚度8.0m，煤層傾角平均19°。礦井開拓方式為立井、暗斜井、多水平、主下山開拓。45202工作面采用走向長壁爆破放頂煤采煤法，通風方式為中央并列兩翼對角混合式，通風方法為機械抽出式。全礦有井筒4個，主井、副井、西風井和南風井。主井提煤，副井進風兼上下人員和運料提矸，西風井和南風井擔負全礦回風。南風井為斜井，并作為礦井的另一安全出口，其余井筒為立井。

(1)45202運輸巷道設計水平長度為6 400m，沿5- 2煤層掘進，設計方位180°。與其同時開工的45203回風巷道，設計長度大約6 500m，與45202運巷道相距25m(中心線)，當與45202開切眼貫通后，只掘進45203回風巷道至6 500m處。

(2)45202回風巷道至2002年9月已掘進至6 270m處，沿5- 2煤層掘進，設計方位180°。當45202開切眼掘進至245m處時再返掘130m與45202回風巷道貫通。

本項工程為一井內的重要貫通工程，貫通導線全長約為13 000m。導線按7″基本控制導線的精度進行要求，由井下7″控制導線網以總回大巷中的H25、H26兩點為起始點，經45202運輸巷道、開切眼到貫通點K形成閉合導線網。

為了提高貫通精度應做好以下幾項工作。

(1)水平角觀測目標照線繩，有風時要采用擋風措施。測回法觀測，用J2經緯儀一次對中(對中不超過1mm)，觀測兩個測回。若邊長小于30m時，每測回對中一次，觀測兩個測回[1]。

(2)一個測回，四次讀數，計算時要修正(加、乘常數)，邊長要先投影到大地水準面，再投影在高斯面上[2]。

(3)在測量導線的同時量取儀器高、覘標高，兩次測量的互差不足4mm時取中數。還要量取本站的巷道左、右寬及巷道高[3]。

2 井巷貫通偏差及差參數

2.1 貫通允許偏差的確定

(1)根據《煤礦安全規程》規定“新建礦井、生產礦井新掘運輸巷的一側，從巷道道碴面起1.6m的高度內，必須留有寬度0.8m的人行道，管道應吊掛在1.8m以上的巷道上部；另一側的寬度不得小于0.3m，巷道內安設輸送機時，輸送機距支護或碹墻的距離不得小于0.5m”。

Δx=a-(b0+b1+b2+b3+b4)

(1)

式中：a——巷道寬度；

b0——帶式輸送機寬度；

b1——行人道寬度；

b2——輸送機距巷幫的間距；

b3——綜采面專列寬度；

b4——專列與輸送機的安全間距；

Δx——允許偏差。

45202運輸巷道設計寬度為5.4m，高度3.4m，帶式輸送機寬度為1.8m，行人道寬度0.8m，輸送機距巷幫的間距為0.5m，專列寬度1.1m，專列與輸送機的安全間距為0.2m。

代入式(1)得

Δx=5.4-(1.8+0.8+0.5+1.1+0.2)=1m

由于45202運輸巷道中心線與帶式輸送機中心線不重合，所以式(1)應修改為

右側允許偏差:Δx=5.4/2-0.8-1.8/2-0.5=0.5m，

左側允許偏差:Δx=5.4/2+0.8-1.8/2-0.2-1.1-0.8=0.5m。

(2)45202回風巷道在生產中主要起通風作用，有時起輔助運輸的作用，主要運輸工具為無軌膠輪車或農用柴油車，巷道設計寬度為5m。若農用柴油車兩輛并行，留安全距離0.3m。因此，

允許偏差:Δx=5-(1.7×2+0.3×3)=0.7m

因此，根據以上計算最小允許偏差值為0.5m。

(3)由于45202工作面兩巷道是沿5- 2煤層掘進，故巷道腰線允許偏差按0.2m要求。

2.2 誤差參數的確定

(1)測角中誤差：根據實際經驗，使用J2全站儀進行觀測，邊長超過30m，一次對中，兩個測回，測角中誤差一般不超過6″，所以估算時測角中誤差定為6″。

(2)測距誤差：根據多年經驗，邊長在150m左右時往返差數最大為4mm，即可達到1/37 500；按Ⅲ級測距儀每千米20mm誤差計算即可達到1/50 000，導線全長相對閉合差按1/15 000要求(即取5″和10″導線的中數)[4]。

測距中加入氣象改正，計算中又加入尺長(加、乘常數)改正，系統誤差相當小，可以不計。測距中對中要求不超過1mm，偶然誤差系數一般采用0.000 5。

3 貫通測量誤差預計

3.1 起算點精度情況

導線精度良好，導線全長相對閉合差為1/42 610，測角中誤差0.2″，座標閉合差fs=0.16m，能夠滿足規程要求。

3.2 水平方向上貫通誤差

本次貫通為同一系統內貫通，貫通點預計在45202回風巷道6 270m處貫通。本次貫通測量誤差預計按6 400m進行估算。45202工作面回風巷道已掘進至6 270m，45202運輸巷道、45203回風巷道由礦連采一隊于2002年9月底開始掘進。為保證工作面貫通精度，滿足工程質量，采用7″控制導線的方法進行施測，即一次對中、兩個測回、單程測邊的測量方法。用支導線向貫通點發展，每掘進800～1 000m時形成一閉合環，進行平差后再用支導線往前延伸。

4 巷道貫通的實施

45202回風巷道貫通起始點坐標及高程，從三水平延深軌道延59#點開始，以延52#—延59#邊為起算邊開始施測(以此導線點及導線邊為起算資料，是經過45202中巷及45202邊界回風上山閉合計算和精度分析過的，其精度完全符合《煤礦測量規程》之規定的)，然后按設計方位和坡度向前掘進，這樣待巷道貫通后導線自成閉合[5]。

5 總結

45202工作面貫通最小允許偏差值為0.5m，巷道腰線允許偏差為0.2m。測角中誤差定為6″，測距中對中要求不超過1mm，偶然誤差系數一般采用0.000 5，同時提出了巷道貫通的實施方案。