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        大斷面一次成巷貫通測(cè)量技術(shù)研究與實(shí)踐

        2019-06-06 02:39:54解希臣朱海濤尹玉成
        山東煤炭科技 2019年5期
        關(guān)鍵詞:測(cè)量施工

        解希臣 朱海濤 尹玉成

        (龍礦大恒煤業(yè),山西 朔州 036000)

        1 工程概況

        大恒煤業(yè)下組煤西翼開拓布局規(guī)劃設(shè)計(jì)了回風(fēng)、軌道和膠帶三條大巷,下組煤西翼軌道巷承載著下組煤西翼的軌道運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)任務(wù),是下組煤生產(chǎn)的重要開拓工程之一。該巷道含外段設(shè)計(jì)全長1000m,直線雙向施工貫通段全長830m,坡度為0°~10°,巷道斷面為直墻半圓拱,寬4.5m×高4.5m,采用錨網(wǎng)噴支護(hù),閉合貫通路線全長2552.8m。下組煤西翼軌道巷自上組煤主斜井中部聯(lián)絡(luò)巷拐彎開門,經(jīng)下組煤軌道巷(外段)由東向西施工;另一側(cè)由上組煤主斜井清理斜巷開門,經(jīng)下組煤總回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷—下組煤西翼回風(fēng)巷—下組煤西翼邊界聯(lián)絡(luò)巷—下組煤西翼軌道巷(反向施工),由西向東施工。經(jīng)測(cè)量技術(shù)人員精心設(shè)計(jì)、測(cè)量和管控,克服了圍巖破碎、巷道斷面大儀器對(duì)中難、點(diǎn)高丈量難等不利因素,實(shí)現(xiàn)了大斷面一次成巷,腰線偏差僅0.045m,中線偏差0.047m高精度貫通。

        2 測(cè)量方案的選擇及措施制定

        2.1 優(yōu)化測(cè)量方案,選擇合理科學(xué)的測(cè)量路線

        為保證下組煤西翼軌道巷大斷面一次成巷直線雙向施工貫通測(cè)量的精度,首先必須統(tǒng)一測(cè)量系統(tǒng),消除起始資料的影響。本次貫通測(cè)量,下組煤西翼回風(fēng)巷、西翼軌道巷起始邊均來自統(tǒng)一測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量控制網(wǎng),以統(tǒng)一兩掘進(jìn)迎頭的測(cè)量起始資料。鑒于下組煤西翼軌道巷的用途,中線方面要求較高,因排水需要,對(duì)腰線方面要求更高,貫通點(diǎn)處務(wù)必不能出現(xiàn)反坡。日常中腰線測(cè)設(shè)采用15″級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量控制,復(fù)測(cè)導(dǎo)線采用了礦井最高級(jí)別的7″控制導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量,儀器采用徠卡(TS06-P)2″全站儀。經(jīng)分析、研究,該礦選擇的測(cè)量路線如下:

        (1)下組煤西翼軌道巷(正向施工)

        由上組煤西翼軌道巷中SF84—FJ4作為起始邊,經(jīng)北翼軌道大巷—上組煤主斜井中部聯(lián)絡(luò)巷—下組煤西翼軌道巷(外段)至下組煤西翼軌道巷,其中下組煤西翼軌道巷(外段)坡度最大,為-16°下山。

        (2)下組煤西翼軌道巷(反向施工)

        由上組煤主斜井清理斜巷中的JD81—JD73起始邊開始,經(jīng)主斜井清理斜巷—下組煤回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷—下組煤西翼回風(fēng)巷—下組煤西翼邊界聯(lián)絡(luò)巷至下組煤西翼軌道巷(反向施工)。

        2.2 細(xì)化制定針對(duì)性技術(shù)措施,以提高測(cè)量精度

        鑒于下組煤西翼軌道巷的重要性,經(jīng)過分析、研究,決定貫通復(fù)測(cè)導(dǎo)線采用礦井最高級(jí)的7″控制導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量。施測(cè)前,首先對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行全面檢校,確保儀器設(shè)備符合要求。實(shí)測(cè)前對(duì)測(cè)量工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行周密安排,制定有針對(duì)性措施。優(yōu)化測(cè)點(diǎn)設(shè)置,導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)盡量減少短邊,減少測(cè)站數(shù),以提高水平角測(cè)量精度,從而確保貫通導(dǎo)線的測(cè)量精度。

        2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)施測(cè)技術(shù)細(xì)則

        (1)全站儀光電導(dǎo)線測(cè)量:水平角測(cè)量按測(cè)回法進(jìn)行。邊長30m以上者采取1次對(duì)中2個(gè)測(cè)回,邊長30m以下(含臨近30m者)采取2次對(duì)中2個(gè)測(cè)回。同一測(cè)回中半測(cè)回互差不超過20″,一次對(duì)中兩個(gè)測(cè)回間互差不超過12″,兩次對(duì)中測(cè)回間互差不超過30″。對(duì)中次數(shù)、水平角測(cè)回?cái)?shù)、各項(xiàng)限差均嚴(yán)格按《煤礦測(cè)量規(guī)程》要求進(jìn)行控制。觀測(cè)過程中全站儀水準(zhǔn)氣泡偏離不得超過一格。

        (2)三角高程測(cè)量:垂直角采取單向中絲法觀測(cè),2個(gè)測(cè)回,垂直角及指標(biāo)差互差均不得超過15″。儀器高及前視棱鏡高在觀測(cè)前、觀測(cè)后各丈量一次,互差不超過4mm時(shí)取平均值作為最終成果。高程閉合差不得超過(L,以km為單位)。

        (3)嚴(yán)把外業(yè)成果質(zhì)量關(guān),超限的或者臨近限差的外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)堅(jiān)決作廢重測(cè)。

        2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)采取的技術(shù)措施

        本次貫通測(cè)量最大的難點(diǎn)是穩(wěn)線,全站儀對(duì)中難,儀器高及棱鏡高測(cè)量難。為此,大恒煤業(yè)采取了如下措施:

        (1)適當(dāng)加大垂球重量。架設(shè)儀器、棱鏡以及后視線均采用500g的垂球。

        (2)擋風(fēng)。自制擋風(fēng)簾,采取可靠的措施擋風(fēng),以提高儀器和棱鏡的對(duì)中精度。

        (3)儀器高及前視棱鏡高的測(cè)量統(tǒng)一測(cè)量部位,均以測(cè)釘穿線繩的眼部為標(biāo)準(zhǔn)。點(diǎn)高測(cè)量采用自制的可伸縮測(cè)桿丈量,克服鋼卷尺豎不起來和豎不直的難點(diǎn),以提高儀器高和前視點(diǎn)高測(cè)量精度,從而保證高程測(cè)量精度。

        2.3 內(nèi)業(yè)資料的計(jì)算及技術(shù)處理

        (1)統(tǒng)一測(cè)量起始資料。下組煤西翼軌道巷兩個(gè)施工工作面貫通測(cè)量分別采用同一測(cè)量系統(tǒng)的SF84—FJ4、JD81—JD73(高精度控制邊,已經(jīng)過平差處理)作為起始邊,以統(tǒng)一測(cè)量系統(tǒng)。

        (2)嚴(yán)把外業(yè)成果質(zhì)量關(guān)。每次計(jì)算前對(duì)所有外業(yè)觀測(cè)成果進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)查,不合格的外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)堅(jiān)決不用。

        (3)及時(shí)對(duì)導(dǎo)線精度進(jìn)行分析,將復(fù)測(cè)導(dǎo)線成果與日常放線時(shí)所測(cè)控制導(dǎo)線成果進(jìn)行對(duì)比、分析,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

        確定貫通前,經(jīng)過對(duì)兩次測(cè)量成果資料進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)方位角及平面點(diǎn)位均相差不大,而高差相差較大。進(jìn)一步對(duì)各相鄰測(cè)點(diǎn)間高差對(duì)比及相關(guān)因素分析,發(fā)現(xiàn)主要因素是初次測(cè)量時(shí)未采用測(cè)桿,儀器高和棱鏡高丈量誤差較大所致。經(jīng)過測(cè)量技術(shù)人員綜合分析、研究,采用了精度較高的第三次復(fù)測(cè)成果用于最后的工程貫通標(biāo)定。

        3 貫通后聯(lián)測(cè)精度分析

        下組煤西翼軌道巷貫通后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),貫通巷道兩端中線相差0.047m,腰線相差0.045m,中線和腰線貫通偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.2m的生產(chǎn)允許限差。貫通導(dǎo)線精度評(píng)定如下:

        式中:

        L-閉合路線總長,平距,km。

        各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定的要求,完全符合7″閉合導(dǎo)線精度技術(shù)要求。

        4 巷道高精度貫通的因素分析

        通過測(cè)量技術(shù)人員和相關(guān)部門的共同努力,測(cè)量人員克服了巷高大儀器對(duì)中難、儀器高和棱鏡高丈量難、巷道濕度大觀測(cè)難、圍巖破碎測(cè)點(diǎn)保護(hù)難等困難,高精度、高標(biāo)準(zhǔn)完成了下組煤西翼軌道巷貫通測(cè)量工作,實(shí)現(xiàn)了巷道大斷面一次成巷對(duì)向施工高精度貫通,精度完全達(dá)到了規(guī)程規(guī)定的技術(shù)要求。本次貫通測(cè)量工程高質(zhì)量完成得益于以下幾個(gè)方面:

        測(cè)量技術(shù)人員對(duì)貫通工程高度重視,制定的貫通測(cè)量方案科學(xué)合理,施測(cè)措施及測(cè)量組織得力。(1)自制測(cè)桿量點(diǎn)高。下組煤巷高大,有的毛高達(dá)到了5.5m,按常規(guī)方法測(cè)量儀器高和棱鏡高誤差大。針對(duì)這一實(shí)際困難該礦測(cè)量人員自制了可伸縮測(cè)桿,既便于攜帶,更提高了儀器高及前視棱鏡高的測(cè)量精度,從而保證了高程測(cè)量的精度。(2)貫通前日常放線時(shí)采用兩次儀器高測(cè)量標(biāo)高,雙保險(xiǎn),杜絕了高差方面粗差的出現(xiàn),保證了高程控制的正確無誤。(3)巷道貫通前對(duì)貫通導(dǎo)線進(jìn)行了第二次復(fù)測(cè),兩施工迎頭三組數(shù)據(jù)對(duì)比,確保了測(cè)量成果的準(zhǔn)確可靠,并提高了測(cè)量精度。(4)每次放線對(duì)中腰線進(jìn)行測(cè)量、控制,及時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)管理人員溝通,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。在整個(gè)貫通測(cè)量實(shí)施過程中測(cè)量人員嚴(yán)格按規(guī)程施測(cè),及時(shí)對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行對(duì)比分析,所有這些都是搞好本次貫通工程測(cè)量的重要基礎(chǔ)。

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