高河礦E2311工作面貫通測量方案設計

崔鵬艷，程朋，魏永棠

（1.陜西鐵路工程職業技術學院，陜西 渭南 714000；2.山西省煤炭地質物探測繪院，山西 晉中 030603；3.山西省孝義市政府工程建設事務管理局，山西 孝義 032300）

貫通測量技術在礦山、鐵路、交通、電力等工程建設中發揮著重要的作用，貫通測量的質量直接影響整個工程建設、安全生產以及其所產生的經濟效益，因此，在貫通測量技術應用方面研究廣泛。為了使盾構機能夠準確地按照設計軸線開挖掘進，必須采用有效的隧道貫通測量精度的技術方法，根據貫通測量誤差傳播的規律，得到不同導線布網形式對隧道貫通測量誤差的影響，利用測量中數據誤差傳播的理論，對設計的巷道貫通方案進行誤差預計與分析，將傳統的最小二乘原則與橫向貫通誤差為零的約束條件相結合，提高貫通測量施工精度，對貫通誤差進行預估分析，避免誤差過大使中線幾何變形。本文根據高河礦實際狀況，針對該礦區的E2311工作面，進行貫通測量的方案設計、誤差預計及精度分析。

1 礦區概況

高河能源井田位于潞安礦區南部，礦井每個盤區都有五條大巷，巷道間隔50m。E2311工作面北部一側，E2311輔運順槽與北翼輔運大巷相連接，E2311膠帶順槽與北翼膠帶大巷連接，南部一側的E2311回風順槽與北翼回風東大巷連接，E2311進風順槽通過運輸繞道與北翼輔運大巷相連接。E2311進風順槽長度為2005.270m，E2311膠帶順槽長度為1833.932m。要求在E2311進風順槽與E2311膠帶順槽之間進行貫通測量工作，貫通切眼距離為325.5m。

2 貫通測量方案設計

2.1 已知數據

高河礦井下導線已知數據為7″級南翼膠帶運輸大巷導線數據，E2311切眼兩側的E2311進風順槽與E2311膠帶順槽分別以導線點F10和F11為起算數據，其空間位置信息如表1所示。

表1 井下導線已知點數據

2.2 方案設計

根據本次礦區貫通測量的特點，采用的是南翼膠帶運輸機大巷7″級導線起始數據，巷道施測導線為30″級采區控制支導線。貫通測量選用徠卡TS09 PLUS全站儀，用于井下級光電導線測量作業。

如圖1所示，井下全部導線沿巷道布置，采用支導線形式。導線點相隔100米左右布設一個導線永久點（特殊地方特殊處理，例如，巷道拐角、高差相差大的地方導線點間的距離相對短些），導線點選擇在巷道頂板穩固，通視良好，且易于安置儀器，不易受來往礦車、行人影響的地方，并且頂板處的導線點用錨固劑將測釘固定到巷道頂板梯子梁上，并在測釘上懸掛一根工程線，同時，將導線點位用紅油漆或白油漆圈出來并在巷道幫上醒目地寫下點的編號，掛牌管理。每隔一段時間隨著巷道的掘進，必須下井沿著原來的導線點繼續向前用同樣的方法布設導線點，并編號。

E2311進風順槽：在南翼膠帶運輸大巷上的起算數據點為7″級導線數據F10和F11。E2311進風順槽與導線點JF1通視，即通過在F10點架設儀器，后視F11點，前視JF1，對E2311進風順槽內的點進行布設，設計點位(JF1－JF2…JF20－JF21)的距離為100m永久導線點。

E2311膠帶順槽：E2311膠帶順槽起算數據點為F11，在F11點進行儀器的架設，后視F10，前視點J1進行設計，依次對點（J1－J2…J20－J21）進行布設，點位間隔為100m。

每隔一段時間，隨著巷道的掘進又布設有新的導線點，必須下井進行導線的加測或復測，測量方法同上。

圖1 E2311工作面貫通測量設計圖

3 誤差預計

貫通設計要求水平重要方向的允許偏差為0.30m，豎直走向為沿底板進行掘進，不存在豎直重要方向上的貫通偏差。導線點的布置及線路的分布圖詳見圖1。

K點在水平重要方向上的貫通測量誤差預計計算如下，Ry′為K點與各導線連線在Y′軸上的投影長，可由設計圖紙量取；從CAD圖上量取各個Ry′的值，由式（1）計算可得導線測角誤差引起的K點在X′方向上的誤差，式中mβ為井下導線的測角中誤差，本設計采用的是光電測距，由光電測距引起的誤差由式(2)可計算得到，其中，α′為導線各邊與X′軸間的夾角，l為各導線在X′上的投影長，則K點在X′方向上的預計中誤差為式(3)所示，在實際觀測中進行兩次獨立觀測，則可得到K點在水平重要方向上的預計貫通誤差為式(4)所示。

4 結語

（1）根據以上的預計結果可以發現，在本次的一井貫通測量設計中的貫通相遇點K的水平重要方向上的偏差小于《煤礦測量規程》的貫通限差0.30m的要求，說明在本次設計中，所選擇的測量方案與測量方法都能滿足貫通限差的精度要求。

（2）以上的計算結果還可以發現，在貫通測量中，測角誤差引起的貫通誤差是主要的。