吳斌杰

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟 026300）

1 現(xiàn)狀描述

隨著深部中段的不斷增加，現(xiàn)有斜井串車無法滿足深部接續(xù)工程量的提升需求，根據(jù)生產(chǎn)實際需要，設(shè)計施工主斜井（箕斗井）一條，井筒傾角33°，規(guī)格為5.7m（寬）×3.5m（高），全長515m。副斜井（串車斜井）一條，偽傾斜布置，傾角26°全長550m。主斜井自2018年8月開工，服務(wù)328m以上的五個中段，副斜井同步下掘延伸，兩條斜井各中段全部貫通，從而形成完整的通風及提升系統(tǒng)。根據(jù)《測量規(guī)范》規(guī)定，兩井貫通在重要水平方向的允許誤差不得超過0.5m，高程方向上的允許誤差不得超過0.2m[1]。

2 方案措施

2.1 施工組織

為了節(jié)約工期、加快掘進速度，箕斗斜井工程分為五部分進行施工，分別為568m～595m分段反掘、繩道正掘，518m分段～568m反掘、468m分段～518m反掘、443m～468m反掘。配套系統(tǒng)工程有491m標高溜井兩條，443m標高溜井兩條，568m中段溜井主倉一條。

2.2 人員組織

此工程由兩組人員主要負責，568m中段施工配備主管一名、技術(shù)員一名，518m、468m中段配備主管一名、技術(shù)員三名，做到人員配備齊全，滿足工程施工測設(shè)需要。

2.3 測設(shè)方法選用

（1）井下導(dǎo)線采用2″萊卡防爆全站儀。

（2）導(dǎo)線測角量邊采用兩個測回，兩次對中，測角同一目標讀數(shù)不得大于12″，2C差不得大于18″；測距時每條邊往返觀測各兩次，一測回最大讀數(shù)較差不得超過10mm。

（3）所有導(dǎo)線邊均由不同觀測者獨立觀測兩次，取兩次觀測的角度和距離的平均值做為計算值。

2.4 定向測量和高程測量

陀螺儀定向：使用陀螺儀對568m、468m中段加測兩條陀螺輔助加強邊?？紤]地球曲率及斜井坡度大等影響，在滿足工程要求的前提下，平巷段采用水準高程測量原理測設(shè)導(dǎo)線點，坡度較大的斜井采用五等光電測距三角高程測量。

2.5 貫通誤差預(yù)計

誤差參數(shù)部分根據(jù)礦山實際測量所積累數(shù)據(jù)得出，部分誤差參考《礦山測量學》測量誤差參數(shù)參考表得出。

（1）井下測角中誤差為mβ=±7″。

（2）電測距測邊誤差如下表。

表1 電磁波測距三角高程測量的主要技術(shù)要求

（3）陀螺儀出廠定向精度20″。

根據(jù)所提供的誤差預(yù)計，論證斜井施工測設(shè)方案：論k點為設(shè)計和生產(chǎn)部門共同確定的貫通點，過k點作x和y，y同貫通的方向一致且同x垂直，貫通相遇點k在水平重要方向x上的誤差預(yù)計。①導(dǎo)線測角誤差引起K點在X′軸上的誤差Mx′β下：計算公式：Mx′ β下=±m(xù)β下/ρ*√∑Ryi2，Mx′ β下=±0.0833（m）。②井下導(dǎo)線光電測邊誤差引起K點在X′軸上的誤差Mx′L下計算公式：Mx′L下=±√a2∑Licosai2。cosai2：各導(dǎo)線邊與X′軸間的夾角的余弦值的平方：Mx′L下=±0.0185（m）。③貫通在水平重要方向x上的總中誤差。

通過計算軟件得出M=0.0908m。④貫通在水平重要方向x上的預(yù)計誤差。M=2M=0.1816m。論貫通相遇點k在高程上的誤差預(yù)計，井下三角高程測量引起的k點高程誤差：式中每千米長度三角高程路線的中誤差，可按《測量規(guī)程》的規(guī)定取為。⑤L為兩下山中三角高程測量路線總長度（單位km）；M=0.0418m。⑥貫通在高程上的總中誤差（以上各項高程測量均進行兩次）：M=0.0836m。⑦貫通在高程上的預(yù)計誤差：M=2M=0.1672m。從以上計算結(jié)果可以看出，在水平重要方向和高程上都未超過容許的貫通偏差值，此方案是可行的。

2.6 測設(shè)過程管控

（1）斜井平面控制?？刂泣c以副井馬頭門568-1、568-3測量點為基準原點，與568-9和568-10導(dǎo)線點進行閉合導(dǎo)線測量，數(shù)據(jù)平差后由串車斜井傳遞至518m及468m中段指導(dǎo)運輸聯(lián)巷及斜井施工，導(dǎo)線測量全長共1810m，合理布設(shè)導(dǎo)線點控制點75個，其中468m至443m中段利用幾何定向進行平面控制點傳遞，測設(shè)過程如下：

投點：將測點布設(shè)在468m中段溜井上口處，在圍巖穩(wěn)固的頂板處布設(shè)導(dǎo)線控制點，通過一井定向法將導(dǎo)線坐標傳遞至443m分段，指導(dǎo)底部斜井反掘施工，具體見剖面圖如下。

圖1 底部斜井反掘施工圖

具體解算過程如下：

①坐標正算求出投點A和B的測點坐標；②通過一井幾何定向方法求出C邊。

C計=√a2+b2-2abcosr；d=C丈-C計

依據(jù)兩減一加法分配改正數(shù)值：Va=-d/3；Vb=＋d/3；Vc=-d/3

平差邊即是：a0=a+va；b0=b+vb；c0=c+vc

根據(jù)正弦定理：a/sina=b/sinb=c/sinc公式解算出前視D和E起始控制點X，Y坐標數(shù)據(jù)。高程利用鋼尺通過多次錯位復(fù)測傳遞至分段斜井內(nèi)，通過多人復(fù)核計算使之滿足精度后作為起始控制點指導(dǎo)443m～468m的返掘斜井施工。

（2）斜井坡度控制。由于斜井距離較長，坡度為33°，三角高程方法無法直接標定兩側(cè)腰線，測量組研究后結(jié)合偽傾角腰線法進行坡度控制，通過貫通后復(fù)測驗證，偽傾角腰線法在指導(dǎo)反掘斜井的施工中，是合理精確的方法，偽傾角公式偽tanA’=cosB(水平夾角）×tanA(真傾角)，示意圖如下。

圖2 斜井坡度控制施工剖析圖

（3）保障措施。①為加快重點工程施工進度，保證施工質(zhì)量，箕斗斜井各分段先小斷面施工斜井上半部工程，等貫通后對測點高程進行附合，統(tǒng)一高程基點并平差后對斜井下半部起底，確保底板統(tǒng)一坡度。②要求施工方每班將中、腰線引至作業(yè)面，并在作業(yè)面標出，確保工程嚴格按照中、腰線施工。③箕斗斜井高程測量采用三角高程方法與導(dǎo)線同時測量，為減小地球曲面影響，測量高差時盡量使前后視距相等，往返多次觀測。④測量主要負責人常去現(xiàn)場，親自參與把關(guān)，對測設(shè)數(shù)據(jù)親自檢核，親自參與導(dǎo)線復(fù)測，確保導(dǎo)線無誤。

2.7 貫通誤差分析及精度評定

（1）貫通誤差分析?；沸本€貫通后，及時對各中段施工導(dǎo)線點進行實測，測量實際偏差值為高程誤差0.075m，測點點位偏差0.01m，滿足精度要求。主要誤差來源為井下環(huán)境中氣溫、氣壓、空氣濕度和清晰度、風力等因素的變化，導(dǎo)致測量結(jié)果中帶有誤差。

（2）貫通精度評定。通過貫通后的導(dǎo)線控制點復(fù)測，高程誤差Mh允=±20√L≈0.097＞實測0.075m，測點點位fx=0.013m、fy=0.008m，導(dǎo)線閉合差F=√fx2+fy2≈0.015m，導(dǎo)線全長相對閉合差K=1/50000＜《工程測量規(guī)范》1/8000，以上數(shù)據(jù)均符合技術(shù)規(guī)范貫通要求。

3 總結(jié)

（1）結(jié)合施工中的復(fù)雜難度，綜合應(yīng)用了陀螺儀、全站儀、鉛垂儀、水準儀、激光指向儀等測量設(shè)備，豐富了技術(shù)管理人員的知識水平和實踐應(yīng)用能力。

（2）為保證斜井的工程質(zhì)量高標準，創(chuàng)新應(yīng)用了分層施工方法，避免了大斷面直接貫通造成的工程浪費。

（3）利用三面光爆法，使大斷面斜井的施工質(zhì)量標準化，減少因超欠挖所附加的工程量，加大了提升安全保障。

（4）合理布設(shè)導(dǎo)線控制點，通過使用手持沖擊鉆機打孔的方法，克服長距離地質(zhì)圍巖條件變化大和點位位移變化的影響，做到了控制點的可靠性和統(tǒng)一性。

（5）多中段聯(lián)合反掘高精度的貫通，為斜井的后期裝配奠定了強有力的數(shù)據(jù)保障。