張燎原 于 楷

（河南省新鄭煤電有限責(zé)任公司，河南 新鄭 451184）

1 工程概況及貫通允許偏差

11204工作面位于11采區(qū)西翼中部，東鄰11206工作面采空區(qū)，南到11 采區(qū)上山和工業(yè)廣場保護(hù)煤柱，西鄰待掘的11202 工作面，北鄰14 采區(qū)回風(fēng)上山保護(hù)煤柱。開采二1煤層，煤層厚度0.7～9.2m，傾角3.0°～9.0°。該工作面設(shè)計(jì)總工程量為4 623m。上付巷設(shè)計(jì)工程量2 119m，下付巷設(shè)計(jì)工程量1 829m，切巷長269m。上、下付巷采用16m2斷面36U 型鋼+塑料網(wǎng)+椽子聯(lián)合支護(hù)，切巷為梯形斷面，采用12#礦用工字鋼對棚支護(hù)，巷道掘進(jìn)方式為綜掘［1］。

預(yù)計(jì)下付巷與上付巷在上切眼附近貫通。貫通類型為沿導(dǎo)向?qū)酉嘞蜇炌ǎ?、下付巷貫通?dǎo)線總長5 920m，屬大型相向貫通，要求貫通在水平方向最大偏差±0.4m，豎直方向最大偏差±0.3m［2］。

2 貫通測量方案的選擇

2.1 測量方案

平面控制以-325 大巷的“W1”和“W2”兩個(gè)7″ 級導(dǎo)線點(diǎn)開始，分別從西翼軌道大巷和11 軌道上山經(jīng)11204工作面下車場及11206工作面下車場敷設(shè)7″ 級導(dǎo)線延測至11204 工作面上、下付巷，并隨著掘進(jìn)工作面向前每500m 延長一次。按照《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，巷道每隔1.5km～2.0km左右，應(yīng)加測陀螺定向邊（擬在上25～上26、中18～中19 及下20～下21 處設(shè)置陀螺定向邊）。高程控制隨著導(dǎo)線采用三角高程測量（由于沿二1 煤層底板貫通，高程精度可適當(dāng)放寬），控制測量獨(dú)立進(jìn)行兩次，兩次資料要平差計(jì)算；施工測量以控制測量布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用15″ 級導(dǎo)線施測，每100m至少延長一次，每次放設(shè)不少于6個(gè)中線點(diǎn)，中線點(diǎn)間距不小于3m［3］?？刂茰y量和施工測量交叉進(jìn)行，直至巷道貫通，具體見貫通測量設(shè)計(jì)平面圖。

圖1 貫通測量設(shè)計(jì)平面圖

2.2 起始邊測量資料及擬設(shè)導(dǎo)線統(tǒng)計(jì)

本次貫通測量的起始邊為“W1”-“W2”，此兩點(diǎn)為-325 大巷布設(shè)永久性控制點(diǎn)，測點(diǎn)保存完好，埋設(shè)穩(wěn)固，導(dǎo)線邊長統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 導(dǎo)線長度統(tǒng)計(jì)表

2.3 測量方法及限差要求

控制測量使用賓得R-422NM防爆全站儀，測距標(biāo)稱精度mD=±（2+2ppm×D）mm，施工測量使用蔡司020B光學(xué)經(jīng)緯儀，控制測量及施工測量均采用測回法施測。

控制測量和施工測量在延長導(dǎo)線前，必須對上次所測量的最后一個(gè)水平角進(jìn)行檢查，控制測量兩次觀測水平角差值不得大于20″ ，施工測量兩次觀測水平角差值不得大于40″。控制測量獨(dú)立進(jìn)行兩次，兩次方位閉合差不得大于分別為兩次觀測的總站數(shù)），然后平差處理，平差結(jié)果作為施工測量和下次控制測量延伸的起始資料。

陀螺定向的誤差：擬采用索佳陀螺全站儀進(jìn)行定向，其定向精度為±15″ ，分別獨(dú)立進(jìn)行兩次定向，定向精度為±10″ 。

2.4 貫通測量的保障措施

為了保證測量的成果達(dá)到預(yù)計(jì)要求，在測量時(shí)應(yīng)采用一定的措施保障測量精度。

①為了保證測角和測距的精度，測量使用的儀器設(shè)備必須經(jīng)過檢校。

②為了提高7″級控制測量導(dǎo)線的精度和減小對中誤差，必須采用全站儀四架法進(jìn)行測量。

③為了防止巷道風(fēng)大段對測角的影響，在測角時(shí)，應(yīng)采取有效的擋風(fēng)措施或采用點(diǎn)下對中器進(jìn)行對中。

④為了避免人為誤差的影響，控制測量兩次測量要更換觀測人員。在布設(shè)導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)盡量減少使用短邊。

⑤煤巷點(diǎn)位易移動,測量前應(yīng)注意檢查點(diǎn)位是否發(fā)生變化，選點(diǎn)位時(shí),應(yīng)把點(diǎn)選在無空幫空頂、卡攬緊固的U型鋼上。

⑥在傾角大于15°或視線一邊水平而另一邊傾角大于15°的巷道中，控制測量所觀測的方向加豎軸傾斜改正。

3 測量方案誤差預(yù)計(jì)

3.1 誤差預(yù)計(jì)所需基本參數(shù)的確定

井下導(dǎo)線測角誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，井下導(dǎo)線采用7″ 級導(dǎo)線進(jìn)行測量，取mβ=±7″ ；井下導(dǎo)線量邊誤差：根據(jù)賓得全站儀的測距標(biāo)稱精度mD=±（2+2×10-6D），求得平均邊長D≈0.08km 的mD=±0.002m；井下三角高程測量誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，每千米三角高程的高差中誤差容許限差為±100mm，所以每千米三角高程的高差中誤差

3.2 未加設(shè)陀螺定向邊時(shí)誤差預(yù)計(jì)

貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向x′上的誤差預(yù)計(jì)a測角誤差引起的（角度獨(dú)立測量兩次）誤差計(jì)算見表2

表2 ∑R2y,值計(jì)算表

表3 ∑cos2a,值計(jì)算表

cK點(diǎn)在x′方向上的預(yù)計(jì)中誤差

d貫通在水平方向上的預(yù)計(jì)誤差

貫通相遇點(diǎn)K在高程上的誤差預(yù)計(jì)

a三角高程測量引起的K點(diǎn)高程誤差（高程測量獨(dú)立施測兩次）

b貫通在高程上的預(yù)計(jì)誤差

預(yù)計(jì)結(jié)果分析：從以上誤差預(yù)計(jì)結(jié)果可知，按該方案進(jìn)行本次貫通測量在水平重要方向的預(yù)計(jì)誤差為0.572m，超出了貫通水平方向的要求0.4m，說明所設(shè)計(jì)的測量方案不能夠滿足貫通精度要求。

3.3 加設(shè)陀螺定向邊時(shí)誤差預(yù)計(jì)

貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向x′上的誤差預(yù)計(jì)a定向誤差引起（定向分別獨(dú)立進(jìn)行兩次）的誤差:

b測角誤差引起的（角度獨(dú)立測量兩次）誤差

c量邊誤差引起的（邊長獨(dú)立測量兩次）誤差

dK點(diǎn)在x′ 方向上的預(yù)計(jì)中誤差

e貫通在水平方向上的預(yù)計(jì)誤差

貫通相遇點(diǎn)K在高程上的誤差預(yù)計(jì)

a三角高程測量引起的K點(diǎn)高程誤差（高程測量獨(dú)立施測兩次）

b貫通在高程上的預(yù)計(jì)誤差

預(yù)計(jì)結(jié)果分析：從以上誤差預(yù)計(jì)結(jié)果可知，按該方案進(jìn)行本次貫通測量在水平重要方向和高程上均未超過允許的貫通偏差值，說明所設(shè)計(jì)的測量方案不能夠滿足貫通精度要求。

4 總結(jié)

從以上論述可知：按加設(shè)陀螺定向邊的方案進(jìn)行本次貫通測量在水平重要方向和高程上均未超過允許的貫通偏差值，說明所設(shè)計(jì)的測量方案和測量方法能夠滿足貫通精度要求。另外因地質(zhì)條件變化，可能導(dǎo)致掘進(jìn)計(jì)劃的調(diào)整，繼而改變貫通巷道及貫通位置，故應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整測量方案，合理布設(shè)陀螺定向邊，保證本次貫通達(dá)到要求。

［1］張國良.礦山測量學(xué)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

［2］沈季良，催云龍.建井工程手冊［Z］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1986.

［3］鄭文華.地下工程測量［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

［4］張立志.貫通測量方案的選擇與誤差預(yù)計(jì)［J］.煤炭技術(shù)，2008（07）：140-141.