王偉停

（淮北礦業(yè)股份有限公司朱莊煤礦 安徽淮北 235000）

朱莊煤礦3528工作面跨采區(qū)貫通測(cè)量方案

王偉停

（淮北礦業(yè)股份有限公司朱莊煤礦 安徽淮北 235000）

本文介紹了朱莊煤礦3528工作面機(jī)巷跨采區(qū)相向貫通測(cè)量設(shè)計(jì)，其重點(diǎn)是設(shè)計(jì)中的誤差預(yù)計(jì)。設(shè)計(jì)中為了減小測(cè)角誤差對(duì)經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)位誤差的影響采用了陀螺儀定向。測(cè)邊、測(cè)距采用全站儀。對(duì)貫通測(cè)量進(jìn)行了誤差預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)的結(jié)果完全滿足工程要求。

貫通測(cè)量；誤差預(yù)計(jì)

前言

礦井始建于1958年10月，1961年10月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力75萬t，井田面積25km2，服務(wù)年限62年，2009年，安徽省經(jīng)濟(jì)委員會(huì)與安徽煤礦安全監(jiān)察局核定礦井生產(chǎn)能力為220萬t/年。為了滿足工作面接替生產(chǎn)需要，要對(duì)3528工作面機(jī)巷進(jìn)行跨采區(qū)相向貫通，該貫通工程規(guī)模屬于大型貫通。貫通測(cè)量，尤其是大型巷道貫通測(cè)量是礦山測(cè)量工作的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，為了保證礦井正常的生產(chǎn)接替和提高礦井產(chǎn)量，經(jīng)常采用多頭掘進(jìn)，這樣就會(huì)出現(xiàn)礦井跨采區(qū)長(zhǎng)距離巷道貫通測(cè)量，所以大型貫通測(cè)量就成為了礦井生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)工作。

3528工作面機(jī)巷跨采區(qū)相向貫通外段從32采區(qū)撥門施工3528機(jī)巷，里段從34采區(qū)掘進(jìn)一條聯(lián)巷，連接3528切眼，從切眼端向3528機(jī)巷掘進(jìn)，預(yù)計(jì)兩邊在3528機(jī)巷中部相向貫通，貫通直線巷道約1900m，控制導(dǎo)線全長(zhǎng)約6000m。

1 貫通要求

（1）確保3528工作面正常貫通，精度能滿足運(yùn)輸皮帶安裝需要。

（2）貫通允許誤差：平面為0.2m；高程為0.2m。

2 貫通測(cè)量方案

該方案是從井下三水平西大巷西翼段車場(chǎng)7”級(jí)控制點(diǎn)B3開始，布設(shè)兩路支導(dǎo)線：一路經(jīng)過三水平西大巷、354石門及延伸，再經(jīng)過34421機(jī)巷至3528切眼，沿著3528機(jī)巷至K點(diǎn)，支導(dǎo)線長(zhǎng)約為3.4km；另一路支導(dǎo)線經(jīng)過三水平西大巷至352石門，沿著34212風(fēng)巷至3528機(jī)巷，沿著3528機(jī)巷至K點(diǎn)，支導(dǎo)線長(zhǎng)約為2.6km。整個(gè)貫通導(dǎo)線全長(zhǎng)約6000m，43個(gè)測(cè)站，平均邊長(zhǎng)為140m。按《煤礦測(cè)量規(guī)程》Ⅲ關(guān)于井下7”導(dǎo)線的規(guī)定施測(cè)。采用J2級(jí)尼康2.M防爆型全站儀測(cè)量，所有導(dǎo)線均獨(dú)立測(cè)量?jī)杀?。為了加?qiáng)井下導(dǎo)線的方向控制，減少長(zhǎng)距離貫通導(dǎo)線測(cè)角誤差的累積影響，以確保貫通精度，決定在354下部石門，三水平西大巷西翼段，352石門分別加測(cè)陀螺定向邊B9一陀4、B3一陀2、陀1-陀2共三條陀螺邊，然后進(jìn)行平差。

點(diǎn)位布設(shè)詳細(xì)情況見圖1。

3 井下導(dǎo)線測(cè)量

3.1 水平角測(cè)量

導(dǎo)線測(cè)量采用J2級(jí)尼康2.M防爆型全站儀測(cè)量，采用四聯(lián)架法及強(qiáng)制對(duì)中。小于15m的導(dǎo)線邊需測(cè)3個(gè)測(cè)回測(cè)量水平角，對(duì)中3次；15～30m測(cè)2個(gè)測(cè)回，對(duì)中2次；大于30m的導(dǎo)線邊需測(cè)2個(gè)測(cè)回測(cè)量水平角，對(duì)中1次。測(cè)角中誤差為±7”。在傾角小于30。的井巷中，水平角的觀測(cè)的同一測(cè)回中半測(cè)回間互差應(yīng)小于20”，兩測(cè)回互差間應(yīng)小于12”。在傾角大于15°或視線一邊水平而另一邊的傾角大于15°的主要井巷中，水平角采用測(cè)回法。在觀測(cè)過程中水準(zhǔn)氣泡偏離不得超過一格，否則應(yīng)整平后重測(cè)。

3.2 導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量

導(dǎo)線邊長(zhǎng)采用尼康2.M防爆型全站儀測(cè)量，測(cè)距精度為（0.002+2ppm.D）。井下作業(yè)前，對(duì)測(cè)距儀進(jìn)行檢驗(yàn)和校正，測(cè)定氣壓讀至100Pa，氣溫讀至1℃；每邊往返測(cè)量邊長(zhǎng)，往測(cè)及返測(cè)邊長(zhǎng)較差不得過。取兩次平均值作為一次測(cè)量最終值。

3.3 井下陀螺邊測(cè)量

圖1 點(diǎn)位布設(shè)圖

采用Wild廠GAK1陀螺經(jīng)緯儀采用跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法測(cè)量陀螺邊，每條陀螺邊往返測(cè)，共測(cè)2次。

3.4 井下高程測(cè)量

井下高程測(cè)量從三水平西大巷西翼段高程基點(diǎn)B3開始，沿導(dǎo)線測(cè)量路線布設(shè)高程路線。采用三角高程測(cè)量。

三角高程測(cè)量與導(dǎo)線同時(shí)施測(cè)，每條導(dǎo)線邊兩端點(diǎn)往返高差的互差不大于10mm十0.3mm×S（S為導(dǎo)線邊長(zhǎng)，以m為單位），每段三角高程導(dǎo)線的高差往返測(cè)互差不應(yīng)大于±100mm（L為導(dǎo)線長(zhǎng)度，以km為單位）。以上高程測(cè)量均獨(dú)立進(jìn)行兩次。儀器高和覘標(biāo)高應(yīng)在觀測(cè)開始前和結(jié)束后用鋼尺名量一次。兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。相鄰兩點(diǎn)往返測(cè)高差的互差不應(yīng)大于10mm+0.3mm×L（L導(dǎo)線水平邊長(zhǎng)，以m為單位）；三角高程導(dǎo)線的高程閉合差不應(yīng)大于±l00mm（為導(dǎo)線長(zhǎng)度，有km為單位）。取往返測(cè)高差的平均值作為一次測(cè)量的最終值。

4 貫通誤差預(yù)計(jì)

4.1 誤差預(yù)計(jì)所需基本參數(shù)的確定

（1）全站儀測(cè)邊中誤差：尼康2.M防爆型全站儀：ml=（0.002+2ppm×D）m；

（2）測(cè)角中誤差為 mβ=±7”；

（3）陀螺定向誤差，根據(jù)Wild廠GAK1陀螺經(jīng)緯儀定向資料分析，取兩次定向中誤差平均值mα=±10”；

（4）三角高程測(cè)量，確定每千米的高差中誤差為50mm。

4.2 貫通平面誤差預(yù)計(jì)

4.3 貫通高程誤差預(yù)計(jì)

5 貫通測(cè)量中應(yīng)注意的問題

（1）注意原始資料的可靠性，起算數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確無誤。使用地面控制網(wǎng)的資料時(shí)，必須對(duì)原網(wǎng)的精度，控制網(wǎng)點(diǎn)位是否受到采動(dòng)影響等了解清楚，必要時(shí)應(yīng)實(shí)地進(jìn)行檢查測(cè)量。對(duì)于地面控制點(diǎn)和井下測(cè)量起始點(diǎn)，務(wù)必查明確無破壞和位移后方能使用。

（2）各項(xiàng)測(cè)量工作都要有可靠的獨(dú)立檢核。所有導(dǎo)線要進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)算，防止產(chǎn)生粗差。

（3）大型貫通中要采取提高精度的相應(yīng)措施。例如，設(shè)法提高定向測(cè)量的精度，可加測(cè)陀螺定向邊，并進(jìn)行平差；在施測(cè)高精密導(dǎo)線時(shí)，要盡可能增大導(dǎo)線邊長(zhǎng)。對(duì)井下邊長(zhǎng)較短的測(cè)站，要設(shè)法提高儀器的對(duì)中精度，采取防風(fēng)措施，加大垂球的重量，增加重新對(duì)中的次數(shù)。

（4）對(duì)施測(cè)結(jié)果要及時(shí)進(jìn)行精度分析，并與原誤差預(yù)計(jì)的精度要求進(jìn)行比較，各個(gè)環(huán)節(jié)都不能低于原精度要求，必要時(shí)要進(jìn)行返工重測(cè)。

（5）貫通測(cè)量前需提前協(xié)調(diào)通知好有關(guān)單位，對(duì)能干擾測(cè)量工作的其它工作必須提前停止，盡可能減少現(xiàn)場(chǎng)不利于測(cè)量施工的不利因素。作業(yè)時(shí)安排專人進(jìn)行安全警戒。

6 結(jié)論

通過上面的誤差預(yù)計(jì)可知，預(yù)計(jì)誤差小于限差，符合貫通精度要求，該貫通方案可行。加測(cè)陀螺邊和確定陀螺邊的數(shù)量與位置以及適當(dāng)延長(zhǎng)井下導(dǎo)線邊長(zhǎng)，減少導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)是保證貫通精度的關(guān)鍵。貫通測(cè)量工作必須嚴(yán)格遵守《煤礦測(cè)量規(guī)程》和有關(guān)的規(guī)定執(zhí)行。煤礦的貫通測(cè)量工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，貫通誤差的大小直接影響工程的質(zhì)量的好壞和煤礦的安全生產(chǎn)，因此對(duì)貫通工作的重要性要有足夠的認(rèn)識(shí)，在實(shí)際操作過程中要認(rèn)真細(xì)致，嚴(yán)格遵守每一項(xiàng)操作規(guī)程，選點(diǎn)要合理，觀測(cè)記錄要認(rèn)真細(xì)致，對(duì)超限的成果和數(shù)據(jù)要分析原因重新測(cè)量。

[1]中華人民共和國(guó)能源部制定.《煤礦測(cè)量規(guī)程》[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1989.

[2]張國(guó)良，朱家鈺，顧和和.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐卅I：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[3]鄭文華，魏峰遠(yuǎn)，吉長(zhǎng)東，等.地下工程測(cè)量[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[4]韓群柱，耿宏鎖，李字.地下工程導(dǎo)線測(cè)量中加測(cè)陀螺方位角的最佳位置研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，32（12）：116～120.

TD175

A

1004-7344（2016）04-0191-02

2016-1-20

王偉停（1987-），測(cè)量助理工程師，2010年畢業(yè)于華北科技學(xué)院，測(cè)繪工程專業(yè)，2010年參加工作，在淮北礦業(yè)股份有限公司朱莊煤礦從事測(cè)量工作。