淺談如何提高井下巷道貫通的精度

王廣勝

（漳平市箭竹坪礦業投資有限責任公司 福建漳平 364400）

0 引言

礦山井下測量與地面測量有很大的差別，如地面測量是點上測量儀器高為正，井下測量是點下測量儀器高為負，再加上井下空間狹窄、空氣潮濕霧氣大、電瓶車運輸等因素，一定程度上影響到測量結果的精度［1］。礦山測量涉及到各種各樣的貫通，大的如礦井基建總進風巷道與總回風巷道的主鏈鎖貫通、不同采區之間的貫通，小的如不同水平的通風上山貫通、主副井片盤的貫通、水泵房的巷道貫通等，但不管哪種貫通，對礦井的建設生產都起著非常重要的作用［2］。因此在巷道貫通測量之前要準備多個貫通方案，選擇其中最好的方案，再根據方案做好測量的每一步工作，做到每一步有檢驗，不斷提高巷道貫通點的精度。本文就巷道貫通中常見的問題，對漳平煤業吾祠煤礦二采區主井貫通方案進行分析，研究如何提高巷道貫通的精度。

1 巷道貫通測量常見的問題及解決方法

1.1 測量的儀器精度較低

在井下測量中，由于霧氣大、粉塵多，對測量儀器的精度造成很大的影響［3］。而礦山并沒有檢驗儀器精度的設備和資質，測量人員也大多沒受過專業的儀器檢驗校正培訓，若測量儀器未在規定的時間去檢修就會影響到測量的精度，從而影響巷道的貫通。因此，在巷道的貫通測量前，要把儀器送到專業的檢測中心進行檢測，確保儀器精度達到標準。

1.2 貫通測量的起始點沒檢驗

煤礦的巷道貫通測量工作中，起始點的準確性是非常重要的，起始點用錯或者起始點松動，所測的其他坐標也是錯誤的，這就要返工，浪費時間。在礦山井下測量中，測點是用測釘打在巷道的頂板。若破碎的頂板則打在木支架上，由于時間長受到礦山壓力的影響，頂板有的會脫落，木支架也會松動、腐爛，從而影響測釘的穩定性。因此，在巷道貫通測量前非常重要的一項工作是要對起始點進行復測，確保準確無誤。

1.3 井下觀測的失誤

井下特殊的工作環境，如井下霧氣大導致儀器望遠鏡和棱鏡的鏡面潮濕且有的觀測人員戴眼鏡，這就很影響觀測精度。再如電瓶車運輸，一線人員扛木頭，軌道經過測站時可能不經意碰到儀器，使得儀器不再對中整平。若觀測人員沒在測站上就會接著測量，所得的測量精度就不高，這就要求觀測人員帶上紙張，時刻保持儀器望遠鏡鏡面和前視的棱鏡的鏡面不潮濕，盤左盤右觀察，取平均值作為最后的結果。

1.4 測量的內業未及時更新

礦山井下測量時，有時候需要連著測好幾個地方，在地面整理內業時，有些測量人員會一時疏忽，未將當天所測的坐標全部及時展在Auto CAD 和1∶2 000 的交換圖上，從而影響到分管技術員等了解巷道的施工進度情況和相鄰巷道的空間位置情況。所以要把當天的測量坐標及時展在圖紙上，尤其是貫通巷道時，要與調度室聯系，時刻關注巷道的進度，在距離20 m貫通時要開好貫通通知單，確保測量圖繪制的準確性。

為了確保巷道準確貫通，除了解決好巷道貫通測量的常見問題還要做好貫通方案的設計，確保貫通誤差預計在規定的范圍內，才能按照方案施工。下面以漳平煤業吾祠煤礦二采區主井貫通設計方案為例，闡述如何提高巷道貫通的精度。

2 貫通測量方案的設計

2.1 起始點的選用

貫通巷道測量采用的起始點位于二采區+500 石門105、107 等2 個點（經復測準確無誤），其坐標見表1。

表1 二采區起始點地理坐標

2.2 具體的施測方案

為確保二采區主井的正確貫通，必須要有統一的測量數據，建立1 套完善的地面與井下聯系貫通系統。根據原有收集的測量成果資料和實際情況，對本礦原有高級導線控制點進行了實地勘測和原有資料的認真審核，通過復測最終確定二采區+500 石門105 和107 等2 個控制點的資料可靠。因此，決定以這2 個控制點為起始點，分別向二采區副井上山和二采區主井上山敷設支導線，見圖1。

圖1 二采區主井貫通誤差預計圖

井下水平角測量采用尼康DTM452C 全站儀，測角中誤差mβ=±15″，每測站1 個測回，盤左盤右觀測，獨立施測2 次，測回差≤12″，取平均值作為最終結果。邊長丈量以全站儀2 次測距為準，測距差≤3 mm，取平均值作為最終結果。

井下高程以二采區+500 石門107 為起始高程點，采用三角高程測量的方法向二采區副井施測。為保證精度，三角高程采用對向觀測，采取2 個測回法，取平均值作為最終結果。高程閉合差≤±100 mm（L 為導線長度，以km 為單位）。水準測量采用賓得水準儀和普通水準尺，按四等水準測量規定進行往返觀測，互差≤±6 mm（N 為測站數），取其平均值作為最終成果。為保證精度，三角高程采用對向觀測，采取3個測回法。高程閉合差≤±100 mm（L 為導線長度，以km為單位）。

3 誤差參數的確定

（1）導線測角中誤差：根據《礦山測量規程》規定，取測角中誤差mβ上=±15″，mβ下=±15″。

（2）導線量邊誤差：按照相關要求，全站儀的測距誤差計算公式為：±（2+1 ppmm）。

（3）井下高程測量誤差：《礦山測量規程》規定基本控制導線的高程允許閉合差fh允=2mhl=±100 mm（L 為導線長度，以km 為單位），所以每千米高度中誤差mhl=±50 mm。

（4）井下水準高程測量誤差：根據《礦山測量規程》規定，井下水準導線的高程允許閉合差fh允=±25 mm（R 為導線長度，以km 為單位）。

4 貫通測量誤差預計

繪制貫通誤差預計圖（見圖1），在圖上根據設計的貫通相遇點位置繪制K 點。過K 點并在垂直于相遇點K 處的巷道中線方向上作X 軸，作Y 軸垂直于X 軸。

4.1 K 點在水平重要方向上的誤差預計

（1）導線測角誤差引起K 點在X 方向上的誤差為：

表2 貫通點在Y′軸投影長度（Ry′）測量數據

表3 導線量邊測量數據

（2）導線量邊誤差引起K 點在X 方向上的誤差為：

Mx′l=±（2+1ppmm）=1mm+2ppmm×D（km）=1mm+2ppmm×1.175=±0.003（m）

取2 次獨立測量的平均值Mx′l下=±Mx′l/=±0.002（m）

（3）貫通相遇點K 在水平重要方向上的中誤差：

（4）貫通在水平重要方向上的誤差預計為：

Mx′K預=2Mx′K平=±0.062（m）

4.2 點K 在高程的誤差預計

（1）井下水準測量誤差（井下水準測量總長度為402.29 m）

（2）井下三角高程測量誤差（井下三角高程測量總長度為583.49 m）

（3）貫通在高程上的中誤差：

（4）貫通在水平重要方向上的誤差預計為

MH預＝2 MHk＝±0.082（m）

根據限差要求，水平重要方向的限差為±0.3 m，豎直方向上為±0.2 m。在水平重要方向上和豎直方向上均未超過貫通的容許偏差值，精度符合要求，故本方案設計可以采用。

5 貫通測量注意事項

（1）先核算已有設計圖紙的每一巷道方位長度坡度及每一設計點的坐標高程是否準確，確認無誤后復測起始點，要確保無偏差［4］。

（2）為了提高貫通精度，測量人員需經常下井，核對中腰線并確保施工人員嚴格按照中腰線施工，如有偏差，及時開整改通知單并發放施工隊長和分管技術員。

（3）同一方位掘進較長巷道時，應用激光指向儀指導施工。

（4）當天測的數據要及時展圖，做到及時更新圖紙。

（5）距貫通點20 m 時，做好貫通通知書并發放安監站分管技術員、作業隊長等人員。

6 結語

提高礦山測量的精度對巷道貫通起著非常重要的作用，及時準確貫通既能節約生產成本也能順利完成生產計劃。因此在測量中要認真仔細，精益求精，做到步步有檢核，步步要檢核。在貫通過程中，管理人員下井時要核對中腰線，確保作業隊伍按設計的方位及坡度施工。