綜采工作面貫通測量施工設計

薛晉玉

（晉能控股煤業集團四明山煤礦，山西高平048400）

1 概述

晉能控股煤業集團四明山煤礦9101工作面東部為副斜井大巷，北部為三條大巷，西部為未開拓區，南部為井田邊界，與蓋州煤業毗鄰。9101 回風順槽為半煤巖巷巷道，設計長為1229.936m，9101 運輸順槽為半煤巖巷，設計長為1170.441m，9101 開切眼為半煤巖巷，設計長210m。貫通導線沿貫通點K→9101 開切眼→9101運輸順槽→南翼輔運大巷→9101回風順槽聯絡巷→9101 回風順槽→K布設成閉合路線，導線全長2796.483m。目前9101 開切眼已施工到位，9101 回風順槽已掘進1050m，距貫通點181m，為了保證巷道安全快速貫通，四明山煤礦通過技術研究，采取了一套合理有效貫通設計方案。

2 貫通測量方法

2.1 水平角觀測方法及限差要求

9101回風順槽采用賓得R-422NM全站儀進行水平角觀測，在水平角觀測過程中側邊長小于30m時，每個測站采用兩個測回并進行兩次儀器對中；當側邊長大于30m時，每個測站僅需一次測回一次對中即可；在水平角觀測中必須滿足在同一測回中半測回互差應不大于20″，亮測回互差應不大于15″，兩次對中測回間互差應不大于30″。

2.2 豎直角觀測方法及限差要求

在進行豎直角觀測時與水平角觀測同步進行，主要采用全站儀中絲對中正倒鏡的方法進行觀測，觀測結果必須保證兩測回間互差不得大于15″。

2.3 導線邊長測量及限差要求

采用全站儀測距功能，對同一導線測距三次，測量完成后最終測量結果取三次測量結果的平均值。三次長度互差不大于3mm。

2.4 導線的延長

根據9101 回風順槽實際掘進情況，決定采用全站儀進行開口放線標定，在放線過程中巷道延伸10m 左右時及時進行復查或重新標定中線，及時糾正偏差；當巷道掘進30m后在巷道中線后部安裝激光指向儀進行中線標定；當巷道進行上山或下山掘進時，每掘進50m必須及時進行一次延線，在延線過程中測點必須固定在堅硬穩定頂板上，避免測點脫落、位移等現象。

3 貫通測量設計

3.1 坐標系統

（1）9101回風順槽與切眼貫通點為K點，以垂直于9101回風順槽的水平方向作為X軸，以9101回風順槽中線豎直方向作為Y軸，建立假定坐標系統。則X軸表示貫通的水平重要方向，Y軸表示貫通的豎直方向。

（2）對于井下工作面貫通，貫通相遇點K在水平重要方向（假定的X軸）上的誤差包括：測角誤差、量邊誤差、定向誤差和高程誤差。

3.2 水平重要方向上的誤差預計

井下測量中誤差：mp=±15″，井下光電測距量邊誤差系數：A=5mm、B=5×10-6mm，RY為K點與各導線點連線在Y軸上的投影長；l為導線各邊的邊長；ml為光電測距的量邊誤差，ml=±（A+Bl）；α為導線各邊與X軸間的夾角，具體計算方法如下：

測角誤差引起K點在X軸上的誤差MXβ=量邊誤差引起K點在X軸上的誤差；K點在X軸方向上的預計中誤差；K點在X軸方向上的預計貫通誤差采用中誤差的2倍MXK預=2·MXK。

3.3 豎直方向上的誤差預計

貫通點K在豎直方向產生的誤差主要由9101回風順槽和9101切巷高程測量時產生誤差疊加引起的按照三角高程測量的誤差公式計算：

式中：Mh——巷道每千米高程測量產生的中誤差，一般取±50mm/km；

L——進行三角高程測量時巷道總長度，km。

4 貫通測量注意事項及保障措施

4.1 注意事項

（1）在貫通前20m巷道每掘進5.0m必須進行一次導線延伸，準確標定巷道中腰線，保證巷道在水平及豎直方向的誤差符合設計要求。

（2）嚴格按照測量標準要求，及時向礦各有關單位下達貫通通知書；巷道貫通后贏在貫通點處對測角、高程等誤差井下計算并計算出設計偏差值，并貫通兩側巷道導線連接，并準確計算出各項閉合差。

（3）9101回風順槽與切巷貫通后，及時對貫通時精度進行分析總結，并將總結報告與設計、內外業貫通測量資料一起保存，測量人員應及時繪制出巷道貫通后平剖面圖。

4.2 保障措施

（1）在貫通測量前地測防治水部門應做好地測預報，實時掌握巷道貫通附近水文地質情況；技術科應根據巷道貫通前后頂板情況及時調整圍巖支護設計，保證巷道貫通施工安全。

（2）為了保證貫通測量時測角、測距以及高程的精度，測量前必須對測量儀器進行仔細檢查，由于巷道風流較大，為了防止風流對測量精度影響，必須采取合理有效的防風措施。

（3）為了防止頂板下沉、破碎導致測點發生位移現象，測點必須布置在堅硬頂板處，測點布置后必須準確記錄測點標高。同時在重要測點處安裝圍巖位移監測儀，每天安排專人進行觀察記錄。

（4）在貫通測量前后必須對每一個測站數據必須進行復測，保證貫通測量數據準確性，合理利用平差一級短邊增加測回數量等技術手段，降低測量誤差。

（5）掘進隊負責每班對照中線進行激光校準，巷道在中腰線延伸時必須由地測科技術人員負責，中腰線延伸后與前一次中腰線進行對照，確保中腰線延伸準確性。

5 結束語

四明山煤礦對9101工作面設計了一套合理有效的貫通方案，截止2020年8月13日9101回風順槽與切眼已順利貫通，通過實際應用效果來看，巷道貫通時水平方向誤差明顯小于±0.3m，豎直方向上的誤差小于0.2m，誤差在設計范圍內，符合設計要求，由此可見該貫通設計方案滿足巷道貫通需求，為其它類似采掘工作面貫通施工提供了有力實踐依據。