長距離雙斜井多中段聯合貫通精度研究與實踐

吳斌杰

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026300）

1 項目背景

阿爾哈達礦業公司副斜井與輔助斜坡道與多中段貫通工程，施工總距離為2508.64m，副斜井設計施工斷面12.86m2，輔助斜坡道設計施工斷面7.76m2，副斜井與輔助斜坡道設計在328m 中段貫通，設計兩條斜井，分別在468 中段、418 中段、368 中段與中段聯巷貫通，該貫通工程是深部中段探采、通風、排水、行人、充填、設備安裝等工程順利開展的前提，該工程的順利貫通，將有利于阿爾哈達礦業公司深部中段探礦增儲升級、為阿爾哈達礦業公司持續、穩定、高質量發展提供有力保障，如下圖1 所示。

圖1 輔助斜坡道與多中段貫通工程

2 貫通工程控制導線布設形式

（1）輔助斜坡道至328m 中段貫通點工程采用支導線控制方式，起始控制點為568-7、568-8 測量點，采用徠卡全站儀敷設全站儀支導線，支導線總長890.5m，共測設導線點52 個。

（2）副斜井至328m 中段貫通點工程采用支導線控制方式，起始控制點為568-7、568-8 測量點，采用徠卡全站儀敷設全站儀支導線，支導線總長1618.1m，共測設導線點85 個[1]。

3 貫通工程控制導線誤差估算

（1）井下導線測角誤差mβ=±20″。

（2）全站儀光電測距導線量邊誤差系數a=0.00003,b=0.00005。

（3）568m—輔助斜坡道—328m 貫通點支導線誤差估算M328-72=a2｛I｝+b2｛L｝+mβ2/ρ2∑R2，計算得出M328-72=0.3515，M328-7=0.5928；其中｛I｝—568m-輔助斜坡道-328貫通點支導線長度總和，｛L｝—568m 支導線起始點568-7 與終點328-7 之間直線距離。

（4）568m—副斜井—328m 貫通點支導線誤差估算M328-72=a2｛I｝+b2｛L｝+mβ2/ρ2∑R2，計算得出M328-72=0.7505，M328-7=0.8663m;其中｛I｝—568m-副斜井-328 貫通點支導線長度總和，｛L｝—568m 支導線起始點568-7 與終點328-7 之間直線距離，由以上計算結果得知，貫通精度不符合貫通精度要求，支導線精度需要進行精度升級。

4 貫通工程導線點位及高程升級措施

568m—輔助斜坡道—328m 貫通點、568m—副斜井—328m貫通點控制導線都是以568-7，568-8 為起始點，起始精度相同因此不需考慮兩控制支導線相對于568-8 控制點的誤差來源和精度，通過兩條支導線誤差估算可知，誤差主要來源于控制導線的測角誤差，所以對兩條支導線做了如下升級[2-4]。

（1）在副斜井468m 中段測量點468-1、468-2 加測陀螺加強邊，將該導線升級為具有加強邊的方位附和導線，消除了測角誤差的影響，并且對468m 中段以下副斜井的導線點進行二次復測，進行測角誤差分配及距離改正。

（2）以468m 中段升級后的測量點468-1、468-2 測設支導線至468m 與輔助斜坡道貫通處，并且對468m 以下的輔助斜坡道導線點進行二次復測，進行測角誤差分配及距離改正。

（3）568m—輔助斜坡道—328m 貫通點、568m—副斜井—328m 貫通點兩條支導線的高程升級，因支導線布設路線為斜坡道，為了避免因地球曲率對高程產生誤差影響，使用蘇州一光EL302A 電子水準儀重新測設支水準路線。

5 導線升級后貫通工程誤差預計

5.1 誤差預計基本參數

（1）陀螺定向中誤差ma1、ma2、ma3、ma4、=±16″。

（2）井下導線測角中誤差mβ 下=±15″。

（3）井下導線量邊誤差a 下=0.00003，b 下=0.00005。

（4）井下三角高程測量每百米高差中誤差mh1=±15mm。

5.2 貫通點相遇點K 在水平重要方向上的誤差預計

5.2.1 由陀螺儀定向誤差引起的K 點在X'方向上的誤差

M2X'a=1/ρ22｛m22a1*(y1-y0I)2+m22a2*（yoI'-yk'）2+m2a3*（y1-yo Ⅱ'）+m2a4*（yo Ⅱ'-y1）｝得出MX'a=0.047m。

5.2.2 由井下導線測角誤差引起的K 點在X'方向上的誤差

M2X'β 下=M2β 下/ρ2（∑η2Ⅰ+∑η2Ⅱ）+M2β 下/ρ2（∑328-7R2y'+∑328-7'R2y'）得出MX'β 下=0.198m。

5.2.3 由井下導線量邊誤差引起的K 點在X'方向上的誤差

M2X'I 下=1/2（a2∑1cos2a'+b2L2x'）得出MX'I 下=0.0006m。

5.3 K 點在X'方向上的中誤差

M2X'k=M2X'a+M2X'β下+M2X'I下得出M2X'k=（0.047）2+（0.198）2+（0.0006）2，MX'k=0.203m 最終誤差預計符合貫通精度要求。

6 輔助斜坡道與副斜井坡度控制

由于輔助斜坡道及副斜井距離較長，坡度分別為-8°31′51″與-26°,三角高程方法無法直接標定兩側腰線，測量組研究后結合偽傾角腰線法進行坡度控制，通過貫通后復測驗證，偽傾角腰線法在指導斜井的施工中，合理精確的方法，偽傾角公式tanA’=cosB(水平夾角）×tanA(真傾角)，示意圖如下圖2[5]。

圖2 輔助斜坡道與副斜井坡度控制結構圖

7 總結

經過測量人員多次復測以及平時對測量數據的仔細核算，阿爾哈達礦業公司輔助斜坡道與副斜井貫通工程順利貫通，貫通后測量人員對導線點進行了閉合測量，經過計算貫通精度完全符合要求，此貫通工程屬于雙斜井長距離多中段聯合貫通，阿爾哈達礦業公司測量人員此貫通工程總結了大量的寶貴的貫通數據及現場指揮經驗。