官建輝
摘 要:礦山測量工作是礦山安全生產(chǎn)的眼睛,加強對煤礦安全生產(chǎn)過程中的礦井測量工作,準(zhǔn)確控制巷道貫通施測,有助于礦井安全生產(chǎn)、科學(xué)有序地進(jìn)行。從而預(yù)防并減少甚至杜絕礦井工程事故的發(fā)生,確保礦井工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作,促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。同時,既能很好地提高掘進(jìn)進(jìn)度,又能降低施工成本,增加企業(yè)的經(jīng)濟效益,并且有助于礦井巷道開拓的科學(xué)合理進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:貫通 煤礦 礦山測量 運用
中圖分類號:TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2018)01(a)-0057-02
1 礦山測量工作的特點以及貫通測量主要任務(wù)
礦山測量工作是礦山安全生產(chǎn)的眼睛,加強對煤礦安全生產(chǎn)過程中的礦井測量工作,準(zhǔn)確控制巷道貫通施測,有助于礦井安全生產(chǎn)、科學(xué)有序地進(jìn)行。從而預(yù)防并減少甚至杜絕礦井工程事故的發(fā)生,確保礦井工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作,促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。同時,既能很好地提高掘進(jìn)進(jìn)度,又能降低施工成本,增加企業(yè)的經(jīng)濟效益,并且有助于礦井巷道開拓的科學(xué)合理進(jìn)行。
采用兩個或多個相向掘進(jìn)工作面分段掘進(jìn)巷道,使其按照設(shè)計要求在預(yù)定地點彼此結(jié)合,也就是巷道貫通。在這期間所進(jìn)行的測量工作就是貫通測量。
1.1 礦山測量工作的特點
礦山測量與地面工程測量因為施工方法的不同,對測量工作的要求也有所不同。礦山測量具有以下特點。
(1)由于井下工作條件的限制,黑暗潮濕,環(huán)境較差,經(jīng)常要上下對中,邊長也受到巷道的限制,故測量難度較高。
(2)井下的掘進(jìn)方式一般采用獨頭掘進(jìn),各巷道之間沒貫通前又互不相通,故不便于組織核查,出現(xiàn)錯誤難于及時發(fā)現(xiàn)。隨著巷道的掘進(jìn),點位誤差累積就越來越大。
(3)因為井下巷道的狹窄,巷道只能前后通視,控制測量的形式也就比較單一,只能布設(shè)導(dǎo)線。
(4)隨著巷道掘進(jìn),要管理中腰線。低等級導(dǎo)線指示巷道掘進(jìn),布設(shè)等級高的導(dǎo)線進(jìn)行檢核。
(5)因為是礦山作業(yè),所以有必要采用一些特殊或特定的測量方法(如為保證井下和地面采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng),需要聯(lián)系測量)和儀器(如電子測距儀,瓦斯礦井必須用安全防爆型儀器)。
礦山測量有上述特點,在人員的配置上和素質(zhì)上也有嚴(yán)格的要求。一般要求5人一組,即施測、記錄、后視、前視、埋導(dǎo)線點各一人。要求每個人在工作中認(rèn)真負(fù)責(zé),做好自己本職工作,杜絕錯誤的發(fā)生,必須遵守測繪人員的道德規(guī)范,以避免測量事故的發(fā)生。
1.2 貫通測量工作的主要任務(wù)
由于受礦山井下工作條件的影響,井下控制測量的主要作用也就是保證巷道的正確貫通。因此,貫通測量的工作的任務(wù)也就顯得尤其重要。貫通測量工作的主要任務(wù)有以下幾個方面。
(1)確定貫通巷道在水平面上和高程面上的方向。
(2)根據(jù)求得的數(shù)據(jù),按時標(biāo)定巷道的中,腰線。
(3)定期進(jìn)行已測巷道的檢查和填圖,以控制工作面按標(biāo)定的方向掘進(jìn)。
2 貫通測量誤差預(yù)計
井巷貫通工程的質(zhì)量對礦井建設(shè)和生產(chǎn)有重大影響,因此必須按《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定,認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計和精心組織工程施工。
2.1 貫通預(yù)計的一般方法
貫通測量誤差預(yù)計是對貫通精度的一種估算。它不是預(yù)算貫通實際偏差的大小,而是預(yù)計貫通偏差最大可能出現(xiàn)的限度,以做到心中有數(shù),避免由于精度不夠造成工程上的損失。預(yù)計方法如下:
(1)掌握貫通工程概況,收集與工程有關(guān)的地面控制網(wǎng)資料,并對原始的圖紙資料精度和可靠性進(jìn)行鑒定和分析。
(2)繪制巷道貫通測量設(shè)計平面圖。在圖上繪出與貫通工程有關(guān)的一切巷道、地面和井下控制點、導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點和預(yù)計貫通相遇點等,以便進(jìn)行測量設(shè)計。
(3)根據(jù)規(guī)定的貫通允許偏差值,結(jié)合工程的具體情況,編制測量方案、規(guī)定所采用的儀器、作業(yè)方法和限差要求。
(4)確定各種測量參數(shù),利用有關(guān)公式,計算各項測量誤差引起貫通相遇點在貫通重要方向上的誤差值。
(5)取2倍中誤差作為貫通預(yù)計誤差,再與貫通允許偏差進(jìn)行比較。若預(yù)計誤差小于貫通允許偏差,則所采用的方案是可行的。
2.2 誤差預(yù)計參數(shù)的確定
誤差參數(shù)包括測角中誤差、量邊誤差、礦井的定向誤差;導(dǎo)入高程誤差和長度高差中誤差。這些參數(shù)可以根據(jù)大量實測資料分析求得,也可根據(jù)理論公式計算求得。
貫通測量誤差預(yù)計參數(shù),原則采用本礦分析的實際數(shù)值。但斌郎煤礦實測資料不多,因此,一般采用《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定的限差要求和作業(yè)方法進(jìn)行。但有時根據(jù)本礦巷道的用途和特點,根據(jù)需要進(jìn)行貫通測量誤差預(yù)計。
2.3 兩井間巷道貫通的誤差預(yù)計
兩井間巷道貫通,是指巷道貫通前,井下不能由一條起算邊向貫通巷道兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線的貫通。這類貫通工程,除了進(jìn)行井下導(dǎo)線和高程測量外,還必須進(jìn)行地面控制測量和礦井聯(lián)系測量。
斌郎煤礦沒有豎井,因此沒有做此方面的誤差預(yù)計。
3 斌郎煤礦井下貫通測量實例
施測路線及現(xiàn)場環(huán)境狀況與誤差預(yù)計如下。
(1)本次貫通施測使用的是安全防爆型Nikon DTM352C型全站儀測量儀器;從+200m水平西北大巷→401回風(fēng)上平巷貫通處(260.0m)→401軌道上山聯(lián)絡(luò)巷(25.0m)→401軌道上山上段(40.0m)→401軌道上山下車場(420.0m)→401瓦斯探巷(120.0m)→401回風(fēng)上山下車場(210.0m)→401回風(fēng)上山上平巷貫通處(425.0m)→+200m水平西北大巷(260.0m)。全長約1760.0m,由于條件受限,設(shè)測站26個,其中小于15.0m的邊長有4條;小于30.0m的邊長有9條;其余邊長均在40.0~50.0m之間。
(2)設(shè)計要求。根據(jù)技術(shù)科設(shè)計要求,縱坐標(biāo)Δx≤250,橫坐標(biāo)Δy≤250,高差Δh≤200。
(3)施測方案。施測儀器采用煤礦安全防爆型Nikon DTM352C型全站儀,性能穩(wěn)定,水平角、垂直角、水平距離、斜距、高差等可以同時在一個測回中觀測,各項誤差指標(biāo)完全能滿足貫通精度。
開始施測前,首先對井下起始邊進(jìn)行檢校,在該起始邊可靠的前提下,作為導(dǎo)線的起始邊。
導(dǎo)線點全部設(shè)在巷道頂板上,選點根據(jù)巷道具體情況盡量加長導(dǎo)線邊長。每隔一段距離設(shè)置一組永久導(dǎo)線點,每組永久導(dǎo)線點不得少于3個導(dǎo)線點。測角采用0.5kg重錘和擋風(fēng)布進(jìn)行儀器對中以及前視三腳架上三棱鏡的對中。
測量工作的各項內(nèi)業(yè)成果,均由兩人獨立對算,便于檢核,并錄入數(shù)據(jù)庫的時候,應(yīng)用軟件再一次檢核。
(4)貫通平差計算(結(jié)果)。
角度閉合差β=165″
f=√Δx2+Δy2/S=√0.0252+0.0762/1036.505=1/12955
實際貫通為縱坐標(biāo)為Δx=25mm,橫坐標(biāo)為Δy=76mm,高差為Δh=50mm。
各項指標(biāo)均達(dá)到技術(shù)科設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),巷道順利貫通。
4 結(jié)語
綜上所述,為了更好地保障煤礦生產(chǎn)的安全性,必須要針對煤礦生產(chǎn)的環(huán)境有一個準(zhǔn)確全面地了解和掌握,這種了解和掌握主要就是依靠相應(yīng)的礦山測量來完成,礦山測量能夠為煤礦生產(chǎn)的安全性提供較為充足的數(shù)據(jù)信息,尤其是對于一些容易出現(xiàn)故障的區(qū)域進(jìn)行顯著地提示,避免煤礦生產(chǎn)中出現(xiàn)安全事故,尤其是在巷道掘進(jìn)、保護(hù)煤柱的留設(shè)、地下水防治以及頂板管理中發(fā)揮著極為重要的作用和價值,因此,在今后的相關(guān)工作中,就應(yīng)該加強研究,盡可能地提升礦山測量的精確性,保障這種安全作用和價值的充分實現(xiàn)。
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