施 瑋

(同煤集團(tuán)馬脊梁煤礦，山西 大同 037027)

0 引言

煤炭行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了帶動(dòng)和推動(dòng)作用。但是煤炭資源在經(jīng)過長(zhǎng)期的開發(fā)之后，許多煤礦資源逐漸枯竭，如果不引進(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)手段，大部分呆滯資源很難開采出來。在煤炭開采過程中，測(cè)量工作一直以來都是其中非常重要的一部分，測(cè)量方案的制定和落實(shí)不僅會(huì)直接影響到巷道的掘進(jìn)與貫通，而且影響到工作面的合理布置與回采。萬米貫通測(cè)量方案在工作面中的合理利用，不僅可以實(shí)現(xiàn)貫通精度的有效控制，而且還可以為工作質(zhì)量提供有效保障。

1 貫通測(cè)量工作面概況

1.1 工作面地表情況

萬米貫通測(cè)量工作面為14-3#層301-2盤區(qū)5113巷，工作面地表位于窯洞村西南、萬家嘴村南東，地形地貌為溝谷相間的丘陵、臺(tái)地，有桃花溝及支溝、萬家嘴大溝及支溝穿越該工作面，地表沖溝發(fā)育，地面大部分為耕地，分布有鄉(xiāng)間小路，地面高差為99 m左右，地面標(biāo)高為1 318～1 430 m；該溝屬季節(jié)性河流，除雨季外常年干枯無水。

1.2 工作面基本情況

14-3#層301-2盤區(qū)5113巷北東、北西為本盤區(qū)8111工作面采空區(qū)，南東為盤區(qū)大巷，南西為實(shí)煤區(qū)；工作面標(biāo)高為870～902 m；14-3#層與上覆層層間距為213.8～260.5 m，平均228.7 m；工作面主要受煤層上覆砂巖裂隙含水層影響，預(yù)計(jì)最大涌水量為280 m3/日，最小涌水量為160 m3/日。

2 工作面萬米貫通測(cè)量

2.1 貫通測(cè)量方案

為保證工作面的萬米貫通測(cè)量方案在制定和落實(shí)過程中的有效性，經(jīng)過對(duì)實(shí)際情況分析和研究，確定本次貫通導(dǎo)線的全長(zhǎng)是10 159.341 m，與此同時(shí)，與其相對(duì)應(yīng)的平均邊長(zhǎng)是158.740 m[1-2]。在與相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析之后，確定導(dǎo)線通常情況下應(yīng)直接從14-3#層301-2盤區(qū)輔運(yùn)巷導(dǎo)線邊Ⅵ～Ⅴ開始敷設(shè)。由于巷道不斷進(jìn)行掘進(jìn)和延伸，在整個(gè)掘進(jìn)延伸過程中，自然而然的就會(huì)釋測(cè)支導(dǎo)線[3]。在這種背景下，一旦巷道自身實(shí)現(xiàn)貫通之后，將會(huì)直接導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)線出現(xiàn)自成閉合的狀態(tài)。

在針對(duì)工作面的萬米貫通測(cè)量方案進(jìn)行制定和具體落實(shí)過程中，為了保證該方案在實(shí)施過程中的有效性，同時(shí)也為了保證該方案的針對(duì)性。通常情況下，要根據(jù)傳統(tǒng)的施測(cè)7″導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的測(cè)量方案，對(duì)貫通之后的水平重要方向上的誤差進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)計(jì)和判斷[4]。一般與其相對(duì)應(yīng)的整個(gè)誤差大概在±94.0 cm左右，這一誤差數(shù)值對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目的要求而言，無法在實(shí)踐中達(dá)到良好的應(yīng)用效果。與此同時(shí)，在萬米貫通測(cè)量方案的制定和具體落實(shí)過程中，要真正與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，還要與5″的導(dǎo)線測(cè)量方案進(jìn)行有效結(jié)合。在這種背景下，凡是在預(yù)計(jì)貫通之后的水平重要方向上的誤差，一般情況下會(huì)直接被控制在±67.3 cm左右。但是需要注意的是由于施測(cè)5″的導(dǎo)線在實(shí)際應(yīng)用中，其主要是要求一次對(duì)中，同時(shí)還會(huì)有4個(gè)測(cè)回。除此之外，在與導(dǎo)線的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)與其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線獨(dú)立施測(cè)是兩次，由此可以看出，這么龐大的工作量根本無法達(dá)到實(shí)際的需求[5]。在這一基礎(chǔ)上，在與諸多影響因素進(jìn)行結(jié)合分析之后，發(fā)現(xiàn)在施測(cè)傳統(tǒng)的7″導(dǎo)線基礎(chǔ)上，可以結(jié)合實(shí)際情況，在其中增加2條陀螺邊。基本上預(yù)計(jì)在貫通之后的水平重要方向上的誤差會(huì)保持在±50.4 cm。

2.2 貫通誤差預(yù)計(jì)

在對(duì)工作面的萬米貫通測(cè)量方案進(jìn)行制定和落實(shí)過程中，為了保證該方案在具體實(shí)施過程中的有效性和針對(duì)性，需要進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì)。在進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì)過程中，可以選擇預(yù)計(jì)誤差的假定坐標(biāo)軸，在這一基礎(chǔ)上，可以將假定的X′軸作為其中水平重要方向的表示方式，也就是在實(shí)踐中垂直于貫通點(diǎn)K處的巷道中線方向[6]。結(jié)合實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)，在實(shí)踐中與其相對(duì)應(yīng)的Y′軸垂直于X′軸，坐標(biāo)原點(diǎn)為K。在本次貫通測(cè)量方案制定和落實(shí)過程中，為了保證該方案在實(shí)際應(yīng)用過程中的有效性，是單純對(duì)導(dǎo)線測(cè)角測(cè)距對(duì)K點(diǎn)在X′軸上的影響進(jìn)行估算[7]。在分析和研究過程中，由于巷道是直接沿著煤層底板進(jìn)行掘進(jìn)的，所以在具體操作過程中，并不需要對(duì)其進(jìn)行巷道腰線的標(biāo)定和落實(shí)。另外，貫通點(diǎn)在其整個(gè)高程上也可以不進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)。

由導(dǎo)線測(cè)角誤差引起的K點(diǎn)在X′軸方向上的誤差為

10-9×37 696 661=0.043

由導(dǎo)線測(cè)距誤差引起的K點(diǎn)在X′軸方向上的誤差為

630 391.088=1.576×10-3

由陀螺邊定向誤差引起的K點(diǎn)在X′軸方向上的誤差為

15 523 092=0.082

貫通點(diǎn)K在水平重要方向上的中誤差為

導(dǎo)線獨(dú)立施測(cè)2次，貫通點(diǎn)K在水平重要方向上的中誤差為

貫通點(diǎn)K在水平重要方向上的預(yù)計(jì)誤差為

3 貫通精度提升

在與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合分析之后，發(fā)現(xiàn)在實(shí)踐中由于井下作業(yè)條件受到非常嚴(yán)重的限制，所以在具體操作過程中，通常情況下只是單純對(duì)單一的支導(dǎo)線進(jìn)行布設(shè)。在這種背景下，要對(duì)支導(dǎo)線進(jìn)行反復(fù)的檢測(cè)，這樣做的根本目的是促使其整個(gè)精度可以得到有效提升，但是這種精度的提升效果并不是很理想[8]。因此，在針對(duì)這一問題進(jìn)行具體處理時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，選擇利用具有高精度特征的陀螺定向儀[10]。通過該儀器在實(shí)踐中的合理利用，對(duì)貫通精度的影響會(huì)產(chǎn)生非常良好的限制影響，在這一基礎(chǔ)上，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)引起誤差積累的有效控制，促使貫通精度在實(shí)踐中得到有效提升。

在具體應(yīng)用過程中，要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)高精度徠卡TS06plus型全站儀進(jìn)行科學(xué)合理的利用，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)7″級(jí)導(dǎo)線有針對(duì)性的測(cè)量[11]。通過這種測(cè)量方式在實(shí)踐中的有效落實(shí)，其根本目的是最大限度保證放設(shè)巷道中的線高精度得到有效提升。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)一些大型礦井，在測(cè)量工作的具體開展過程中，為了保證萬米貫通測(cè)量方案在制定和落實(shí)過程中的有效性，通常情況下，都會(huì)利用陀螺定向儀，其根本目的是保證精度在測(cè)量中可以得到有效提升。這樣不僅可以避免由于人為的錯(cuò)誤操作，導(dǎo)致工作面在施工過程中會(huì)遭受到巨大的影響，而且還可以最大限度保證工程項(xiàng)目在實(shí)踐中順利開展。