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        二礦470水平南翼主運皮帶巷貫通測量設計方案的研究

        2018-12-29 05:53:00陳二龍
        山東煤炭科技 2018年12期
        關鍵詞:水平角大巷皮帶

        陳二龍 郭 波

        (陽泉煤業(yè)(集團)有限責任公司二礦,山西 陽泉 045000)

        1 工程概況

        為了進一步提高二礦的煤炭提升運輸能力,集團公司研究決定,在470水平南翼開掘一條主運皮帶大巷。該條運輸大巷的測量工作由二礦地測科組織實施完成。該主運皮帶巷全長5500m,為三段施工,設計安設三部皮帶。由于第一部皮帶巷全長1200m,且獨立施工,根據(jù)施工需要另行確定。第二部皮帶巷全長2500m,從15#煤七采區(qū)開口,向南北兩向分頭掘進,北段巷道為1300m,已完成貫通。本次貫通測量誤差預計為二部皮帶巷南段1200m和三部皮帶巷1800m,巷道全長3000m,分別由兩個施工隊組相向掘進,貫通形式為一井內相向貫通。起算數(shù)據(jù)是從470水平南翼運輸大巷傳遞而來,至本次貫通相遇點導線全長為7000m。施工期間測量工作主要內容有:

        (1)貫通誤差預計,確定測量方案。

        (1)施測7秒級導線,提高貫通導線精度。

        (2)在貫通巷道兩端加測陀螺定向邊,確保貫通方向一致。

        (3)及時標定中腰線,確保巷道順利貫通,精度滿足生產(chǎn)需求。

        2 測量設計基礎分析

        測量設計利用的有關圖紙主要有二礦470水平采掘工程平面圖(1:2000);二礦470水平南翼主運皮帶巷誤差預計圖(1:2000)。測量資料主要有470水平南翼運輸大巷的7秒井下導線資料,經(jīng)檢查合格后確定以J10-J11作為起算數(shù)據(jù)。

        平面系統(tǒng)采用陽泉礦區(qū)獨立坐標系,高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。技術標準主要為:《煤礦測量規(guī)程》、《煤礦工人技術操作規(guī)程》和《煤礦安全規(guī)程》。

        3 測量方法及技術要求

        3.1 測量方法

        本次貫通測量為一井內相向貫通。以470水平南翼運輸大巷7秒井下控制點J10-J11為起算數(shù)據(jù),分頭施測7秒復測導線,使相向施工的兩端巷道使用同一起始邊。巷道貫通后,形成閉合導線形式。當巷道掘進400~500m時,復測7秒導線,平差后以此作為起算數(shù)據(jù)繼續(xù)向前延伸導線。為了保證貫通精度,分別在三部皮帶巷頭部和尾部各施測一條高精度陀螺邊,確保把貫通誤差控制在規(guī)程要求范圍內。

        3.2 井下導線測量

        3.2.1 水平角觀測

        水平角觀測限差要求見下表1所示。

        表1 水平角觀測限差要求

        為確保施測質量,作業(yè)時采取以下措施:(1)導線采用往返測量,全部采用三架法作業(yè),測回法觀測水平角,至少觀測兩個測回。(2)導線向前延伸時,要首先對上次所測最后一個水平角進行檢查,兩次所測水平角不符值不得超過±20″。(3)每次在測站、前視、后視整置儀器時,必須要把三角架腿踩實,必要時采取擋風措施,使對中誤差不超過1mm。(4)觀測過程中要隨時注意儀器水準管氣泡的偏離情況,如偏離超過一格,應在一測回結束后重新整置儀器,偏離兩格及以上本測回重新觀測。(5)井下導線遷站觀測前要求測站、前視、后視均要懸掛垂球檢查對中情況。(6)由第一測回轉到第二測回觀測前,應將度盤位置變換180°/n+10′(n為測回數(shù))。

        3.2.2 距離觀測

        根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》要求見表2所示。

        表2 邊長測量要求

        3.3 井下高程測量

        井下高程測量以470水平南翼運輸大巷7秒井下控制點J11為高程起算點,采用三角高程測量施測,高程點與導線點共點且同時進行施測,觀測視線高差兩個測回取平均值,精確量取儀器高和棱鏡高。

        3.4 測量原始記錄

        (1)要使用正規(guī)的原始記錄手薄。(2)記錄員必須復述司儀人員的讀數(shù),原始觀測值和記事項目真實清楚,現(xiàn)場記錄,嚴禁轉抄或憑記憶補記。(3)每一次測量的觀測者、記錄者、檢查者、儀器類型、觀測時間和地點要記錄清楚齊全。(4)原始記錄手薄中,各項計算值的修改和觀測值的淘汰,不準涂改、刮改或補貼。應單線整齊劃去,凡改劃成果均應注明原因和重測成果所在頁碼。(5)水平方向觀測秒值讀記錯誤,應重新觀測,不得劃改。(6)距離測量中,厘米及以下數(shù)值不得更改。米和分米讀記錯誤,在同一距離往返測的相關數(shù)值不得連環(huán)更改,同一數(shù)值只能劃改一次。

        3.5 內業(yè)計算和資料整理

        (1)每次觀測結束后,必須在當天或第二天上午整理和檢查手薄,若觀測成果超限,應及時組織補測,確認符合規(guī)程要求后方可進行計算。(2)內業(yè)各項計算成果必須使用正規(guī)專用計算表,由兩人獨立計算,并且原起算數(shù)據(jù)要求獨立查找,及時校對,互相簽名,不允許兩成果出現(xiàn)不同數(shù)值。(3)導線閉合差、三角高程閉合差要符合各項限差要求。(4)導線復測后,必須經(jīng)平差計算后,方可使用。(5)全站儀測距要求加入溫度、氣壓改正。

        4 貫通誤差預計

        由于470水平南翼主運大巷二部皮帶巷和三部皮帶巷為沿導向層掘進巷道,高程方向上對貫通誤差沒有影響,因而,高程方向上不進行誤差預計。本次誤差預計主要預計導線在測角、量邊及陀螺定向誤差引起貫通相遇點K在水平重要方向X,軸方向上的誤差。

        4.1 各種參數(shù)的確定

        (1)井下導線測角中誤差mβ= ±5'';

        (2)井下光電測距中誤差ml=±0.005m;

        (3)陀螺定向誤差取一次定向中誤差mα=±10″。

        4.2 求貫通相遇點K在水平重要方向X '軸上的貫通誤差

        (1)由井下導線測角誤差引起的K點在X'軸上的誤差

        (2)由井下導線測距誤差引起的K點在X'軸上的誤差

        (3)由陀螺定向誤差引起的K點在X'軸上的誤差

        (4)K點在水平重要方向X,軸上的總中誤差為:

        (5)為了檢核,導線獨立測量兩次,則平均值的中誤差為

        (6)K點在水平重要方向上的預計貫通誤差為:

        該方案中,測量方法上要求采用三架法作業(yè),嚴格按規(guī)程操作,通過誤差預計,上述方案在貫通相遇點水平重要方向上的預計貫通誤差為±0.272m,小于《煤礦測量規(guī)程》對重要巷道貫通誤差不得大于±0.3m的限差,故上述方案可行。

        同時提出以下建議:(1)實際延設控制導線時,要考慮盡量加大邊長,減少測站數(shù),以有效削弱測角誤差。(2)測設7秒導線,嚴格按三架法操作,以減少對中誤差,提高對中精度。(3)建議掘進隊組在臨近貫通相遇點時,考慮以小斷面掘進貫通,然后刷大成形,以留出一定的測量誤差調整余地。(4)當巷道相距50~80m時要注意巷道兩端高程變化,以防出現(xiàn)地質構造等因素引起的高程異常。

        5 實踐過程分析

        陽煤集團二礦于2016年4月16日實現(xiàn)了470水平南翼主運皮帶巷相向貫通。根據(jù)所采用的測量儀器測角中誤差mβ=±5″,及測距中誤差ml=±0.005m,計算獲得理論上的水平方向誤差為Mx'預=±2Mx'K=±0.272m。順利貫通后,進行了導線聯(lián)測,測得最終邊和最終點的坐標方位角閉合差為±45″,坐標閉合差為fx=-0.042m,fy=-0.194m,fh=-0.057m,均符合閉合導線限差要求。在水平重要方向實測偏差值為0.2m,小于預計誤差,滿足貫通要求,以較高的精度完成了主運皮帶巷貫通,同時也驗證了該貫通測量設計方案的正確性和可行性。

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