文永林

(云南錫業(yè)集團(tuán)公司 大屯錫礦,云南 個(gè)舊 661021)

近幾年來，隨著國(guó)內(nèi)各大有色金屬礦山實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，實(shí)施資源整合，以及對(duì)深層資源的勘探與開采，貫通工程在礦山的生產(chǎn)建設(shè)過程中應(yīng)用較為普遍。貫通測(cè)量是礦山生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量直接關(guān)系到礦山的建設(shè)、生產(chǎn)、安全和經(jīng)濟(jì)效益。因此，做好貫通測(cè)量管理工作，具有十分重要的意義。

1 實(shí) 例

1.1 貫通工程概況

云錫集團(tuán)1360平臺(tái)中央豎井平巷的貫通點(diǎn)位于中央豎井井腳沿91°方位延伸的10 m處，該工程是云錫三大平臺(tái)建設(shè)的重點(diǎn)工程。此貫通工程貫通點(diǎn)距離1360坑口12.5 km，導(dǎo)線控制距離較長(zhǎng)，測(cè)角量邊誤差累積較為嚴(yán)重；且該工程于風(fēng)化花崗巖內(nèi)施工，控制點(diǎn)及中、腰線點(diǎn)等極易受花崗巖膨化影響。

1.2 貫通允許偏差

按照《云錫礦山測(cè)量技術(shù)規(guī)定》，主要運(yùn)輸平巷一次成巷在水平面內(nèi)的最大偏差為0.3 m，在垂直方向的最大偏差為0.2 m。

2 貫通測(cè)量方案

2.1 第一方案

1360中段平面控制從坑口近井點(diǎn)開始，按3 s導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求進(jìn)行施測(cè)井下高級(jí)控制導(dǎo)線至B2513點(diǎn)，由B2513點(diǎn)開始布設(shè)8″導(dǎo)線至貫通點(diǎn)。1540中段平面控制從坑口近井點(diǎn)開始，按3 s導(dǎo)線測(cè)量技術(shù)要求進(jìn)行施測(cè)井下高級(jí)控制導(dǎo)線至H8353點(diǎn)，并測(cè)定中央豎井井中坐標(biāo)、高程，再通過一井定向?qū)⒆鴺?biāo)、高程、方位導(dǎo)至中央豎井井腳的1360中段至貫通點(diǎn)，此方案控制線路全長(zhǎng)為21.5 km。

通過對(duì)此方案進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)，得到水平重要方向的預(yù)計(jì)偏差為0.625 m，垂直重要方向的預(yù)計(jì)偏差為0.185 m。第一方案控制線路示意圖見圖1。

圖1 第一方案控制線路示意圖

2.2 第二方案

平面控制起用1540中段3 s控制導(dǎo)線上的H7993、H7923兩個(gè)3 s級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)、方位角為起算數(shù)據(jù),導(dǎo)線以H7993—H7923為起始邊，1條控制線路經(jīng)1030斜井延伸到1360中段B2513點(diǎn)，由B2513點(diǎn)布設(shè)8 s導(dǎo)線到貫通點(diǎn)；另一條控制線路由1540中段布設(shè)3 s導(dǎo)線至H8353點(diǎn)，并測(cè)定中央豎井井中坐標(biāo)、高程，再通過一井定向?qū)⒆鴺?biāo)、高程、方位導(dǎo)至中央豎井井腳的1360中段至貫通點(diǎn)，待工程貫通后形成一閉合導(dǎo)線，可視為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，并在此獨(dú)立系統(tǒng)中加測(cè)2條陀螺定向邊。此方案控制線路全長(zhǎng)為7.7 km。

通過對(duì)此方案進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)，得到水平重要方向的預(yù)計(jì)偏差為0.28 m，垂直重要方向的預(yù)計(jì)偏差為0.157 m。第二方案控制線路示意圖見圖2。

圖2 第二方案控制線路示意圖

2.3 方案說明

1) 1360中段控制導(dǎo)線陀螺定向邊為：B1713—B1763。

2) 1540中段控制導(dǎo)線陀螺定向邊為：H7923—H7993。

3) 1540中段至1360中段陀螺定向?qū)Ь€平差方法：

角度閉合差計(jì)算，采用1540中段陀螺定向方位角符合1360中段陀螺定向邊要求。

角度閉合差分配采用加權(quán)平均法：

式中：

Pi—各水平角的權(quán)；

Ai—測(cè)站點(diǎn)后視邊長(zhǎng)；

Bi—測(cè)站點(diǎn)前視邊長(zhǎng)；

Vβ—角度的改正數(shù)；

fβ—角度閉合差。

4) 坐標(biāo)計(jì)算：根據(jù)改正后的水平角求出各邊的方位角，再計(jì)算出各點(diǎn)的坐標(biāo)。

2.4 方案比較與選擇

第一方案因控制導(dǎo)線線路較長(zhǎng)，邊長(zhǎng)布置長(zhǎng)度滿足不了3"級(jí)測(cè)量規(guī)范要求，測(cè)角量邊誤差積累較大，水平重要方向誤差預(yù)計(jì)為0.625 m，大于貫通允許的偏差值0.3 m。

第二方案構(gòu)建了一個(gè)獨(dú)立的小系統(tǒng)并加測(cè)了陀螺定向邊，避開了地面控制網(wǎng)誤差、井下測(cè)角量邊誤差等對(duì)該項(xiàng)貫通工程的影響，同時(shí)縮短井下控制測(cè)量線路，使該項(xiàng)工程的貫通測(cè)量精度得到較大提高。水平重要方向預(yù)計(jì)偏差為0.28 m。

為了保證巷道沿著設(shè)計(jì)的位置與方向掘進(jìn)，使貫通后接合處的偏差達(dá)到要求的精度，經(jīng)過兩種方案的計(jì)算比對(duì)，選擇第二方案來實(shí)施施工測(cè)量控制管理。

3 具體實(shí)施細(xì)則

3.1 貫通前期工作

1) 由1540中段以陀螺定向邊H7923—H7993為起始邊重新布設(shè)1條導(dǎo)線，經(jīng)過1030斜井傳導(dǎo)至1360中段中央豎井平巷，并在1360中段離貫通點(diǎn)1 300 m處用陀螺經(jīng)緯儀選定邊B1713—B1763實(shí)施陀螺定向。進(jìn)行平差計(jì)算和改正，得出新的方位角，根據(jù)新的方位角計(jì)算出新的坐標(biāo)作為起算坐標(biāo)，再分別以兩條陀螺定向邊的陀螺方位角為起算方位角進(jìn)行計(jì)算。

2) 依據(jù)選定的測(cè)量方案和方法進(jìn)行施測(cè)和計(jì)算，每一施測(cè)和計(jì)算環(huán)節(jié)，均有兩人以上獨(dú)立檢核，并及時(shí)將實(shí)測(cè)的精度與原設(shè)計(jì)要求的精度進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)精度低于設(shè)計(jì)中所要求的精度時(shí)，分析其原因，采取提高實(shí)測(cè)精度的相應(yīng)措施，再返工重測(cè)，直到滿足精度要求。

3) 計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。采用激光指向儀指向來代替中腰線的標(biāo)定，指導(dǎo)巷道的施工。根據(jù)巷道的掘進(jìn)進(jìn)度，多次對(duì)激光指向儀所指示的方向和坡度進(jìn)行檢核，確保不因花崗巖的風(fēng)化變動(dòng)而影響激光指向。

4) 繪制1∶500的貫通工程進(jìn)度圖，對(duì)巷道定期進(jìn)行測(cè)量和填圖，及時(shí)掌握施工進(jìn)度。在導(dǎo)線延伸過程中，采用30 s級(jí)(生產(chǎn)級(jí))和3 s級(jí)導(dǎo)線同時(shí)施測(cè)，并把兩種結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，起到相互檢核的作用。

3.2 貫通后續(xù)工作

在工程貫通后，及時(shí)進(jìn)行測(cè)量工作，確定了貫通后的實(shí)際偏差值：水平重要方向偏差0.23 m，垂直重要方向偏差為0.15 m。該測(cè)量既驗(yàn)證了第二方案誤差預(yù)計(jì)的正確程度，也豐富了貫通測(cè)量的理論和經(jīng)驗(yàn)；通過連測(cè)，使兩端原來沒有閉合或附合條件的井下測(cè)量控制網(wǎng)有了可靠的檢核，并進(jìn)行平差和精度分析與評(píng)定，及最后中線和腰線的調(diào)整工作，進(jìn)一步指導(dǎo)貫通后巷道的修整工作。

4 結(jié) 論

通過分析1360中央豎井平巷貫通工程實(shí)例，總結(jié)出大型長(zhǎng)距離貫通工程應(yīng)遵循的一些基本原則和方法：

1) 任何一項(xiàng)貫通工程的管理，首先要了解整個(gè)工程的概況，掌握貫通所要求的精度，在確定測(cè)量方案和測(cè)量方法時(shí)，要保證貫通所必須的精度，既不能因精度過低而使巷道不能準(zhǔn)確貫通，也不能因盲目追求過高精度而增加測(cè)量工作量和成本。

2) 大型貫通施測(cè)前，應(yīng)進(jìn)行貫通測(cè)量方案設(shè)計(jì)和貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)。

3) 貫通工程施測(cè)過程中，應(yīng)當(dāng)采取一些有效的措施，如通過平差計(jì)算改正、加測(cè)陀螺定向邊、縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度、構(gòu)建獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng)等技術(shù)手段來提高控制導(dǎo)線的精度。同時(shí)通過不斷地復(fù)測(cè)復(fù)算進(jìn)行檢核，來提高測(cè)量成果的可靠性。

任何大型的貫通工程，在施工測(cè)量管理過程中都應(yīng)根據(jù)工程的具體情況，采用不同的貫通測(cè)量方案，并根據(jù)工程所必須達(dá)到的精度要求采取提高精度的措施。在貫通測(cè)量工作中抓好每一個(gè)環(huán)節(jié)，遵循以上原則和方法，就能保證每項(xiàng)貫通工程的準(zhǔn)確貫通。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張國(guó)良.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,2008: 134-159,261-281.