溫 陽

(煤炭工業(yè)大同礦區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西 大同 037003)

引 言

煤炭資源在我國(guó)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，隨著礦井機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代，每年巷道工程量在逐年增長(zhǎng)。許多地下巷道由于線路較長(zhǎng)，需要多頭施工，精準(zhǔn)的巷道測(cè)量，不僅有助于巷道的貫通，而且可以提供施工質(zhì)量。巷道貫通在井下施工中重要組成部分，貫通施工精度主要要求在垂直方向、水平方向控制在一定范圍內(nèi)。在施工測(cè)量工作中伴隨著誤差，巷道貫通測(cè)量工作尤為重要，設(shè)計(jì)合理的貫通方案，必須綜合考慮工程地質(zhì)條件、施工技術(shù)條件多方面的因素，才能保證巷道貫通工作順利進(jìn)行[1]。本文以馬脊梁煤礦軌道暗斜井為工程背景，對(duì)工程的測(cè)量資料和技術(shù)方法的分析和研究, 提出了提高精度的有效方法和技術(shù)措施。

1 工程概況

馬脊梁煤礦為了滿足擴(kuò)大生產(chǎn)的需要，決定進(jìn)行石炭二疊系延深改造工程。依據(jù)礦井現(xiàn)有的開拓巷道的布置情況、煤層賦存狀況、煤質(zhì)條件以及現(xiàn)有地面工業(yè)場(chǎng)地情況及地形條件等，最終延伸后的開拓方式仍采用斜井單水平多煤層聯(lián)合開拓的開拓方式。在現(xiàn)有生產(chǎn)水平通過合理布局，采用暗斜井系統(tǒng)與石炭、二疊系溝通。礦井石炭二疊系延深投產(chǎn)時(shí)，共新增三個(gè)暗斜井井筒，其中1136大巷變流室往里120 m處開口的軌道暗斜井井筒，延深至3#煤層底板；14#層305盤區(qū)附近開口的回風(fēng)暗斜井井筒，井底延深至8#煤層底板。軌道暗斜井井筒與回風(fēng)暗斜井井筒通過8#井底聯(lián)巷通過貫通連接在一起。

2 巷道貫通測(cè)量誤差及精度的分析

2.1 巷道貫通測(cè)量誤差來源分析

在巷道貫通的過程中測(cè)量人員的責(zé)任十分重大，如果巷道貫通過程中出現(xiàn)測(cè)量差錯(cuò)將導(dǎo)致巷道貫通結(jié)合處的誤差超過控制范圍，嚴(yán)重時(shí)巷道無法貫通甚至造成廢棄巷道的后果，對(duì)巷道貫通測(cè)量誤差的來源進(jìn)行分析[2-4]。對(duì)巷道貫通測(cè)量誤差的來源主要有以下三點(diǎn)：

1) 環(huán)境的影響。地下巷道施工屬于有限空間內(nèi)作業(yè)，環(huán)境復(fù)雜，受井下陰暗、濕度、溫度、回風(fēng)及其照明度的影響，對(duì)導(dǎo)線測(cè)量產(chǎn)生不確定的影響，從而產(chǎn)生誤差。

2) 測(cè)量方法的影響。在測(cè)量的過程中會(huì)出現(xiàn)測(cè)角、量邊和高程測(cè)量誤差的影響，且會(huì)出現(xiàn)累計(jì)誤差，最終形成大的誤差，影響巷道的貫通。

3) 測(cè)量人員的影響。技術(shù)人員是實(shí)施測(cè)量的主體，不僅需要測(cè)量的專業(yè)知識(shí)，而且需要極強(qiáng)的責(zé)任心。如果人員掉以輕心，少測(cè)或者漏測(cè)，沒有進(jìn)行復(fù)測(cè)都會(huì)帶來極大的誤差。

2.2 巷道貫通測(cè)量精度的分析

回風(fēng)暗斜井斜長(zhǎng)為673 m，軌道暗斜井斜長(zhǎng)764 m，8#井底聯(lián)巷的長(zhǎng)度為220 m,由于巷道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，屬于長(zhǎng)距離巷道貫通。依據(jù)現(xiàn)有的巷道地質(zhì)條件、位置等現(xiàn)場(chǎng)情況，制訂了合理的測(cè)量方案。依據(jù)煤礦測(cè)量規(guī)程，水平允許偏差為1 000 mm,高程誤差為300 mm,依據(jù)實(shí)際情況對(duì)貫通點(diǎn)誤差分析水平預(yù)計(jì)偏差為612 mm,高程偏差為229 mm[5]。

3 巷道貫通方案

考慮到本礦巷道實(shí)際貫通情況，具有線路長(zhǎng)、精度要求高的情況，增加了測(cè)量的難度。從1136大巷變流室往里120 m處開始敷設(shè)線路，貫通以后，與回風(fēng)暗斜井進(jìn)行聯(lián)測(cè)，在貫通過程中，使用全站儀進(jìn)行測(cè)量，控制導(dǎo)線測(cè)量在7″。

3.1 三角架測(cè)量

在貫通測(cè)量過程中，由于風(fēng)巷于暗斜井風(fēng)量比較大，為了保證測(cè)量的精度，采用三腳架測(cè)量和導(dǎo)線測(cè)量相結(jié)合的方法，與導(dǎo)線測(cè)量同步進(jìn)行。利用三腳架測(cè)量，需要在巷道底板設(shè)置控制點(diǎn)，在測(cè)量之前和測(cè)量結(jié)束后分別用鋼尺進(jìn)行測(cè)量一次。測(cè)量結(jié)果之間的誤差值應(yīng)≤4 mm,符合要求后取2次平均值為最終的測(cè)量結(jié)果，且測(cè)量的誤差值要符合煤礦測(cè)量規(guī)范。

3.2 導(dǎo)線測(cè)量

在測(cè)量過程中，采用 7″控制導(dǎo)線進(jìn)行施工測(cè)量，1136大巷變流室往里120 m處為起點(diǎn)，開始敷設(shè)線路，進(jìn)行測(cè)量工作。利用測(cè)回法觀察水平角，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境結(jié)合礦井測(cè)量規(guī)程設(shè)置不同的邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)最小為15 m,不同邊長(zhǎng)采用不同的對(duì)中方式，當(dāng)邊長(zhǎng)大于15 m小于30 m時(shí)，進(jìn)行兩次測(cè)回，2次對(duì)中；當(dāng)大于30 m時(shí)，進(jìn)行2次測(cè)回，1次對(duì)中。不同測(cè)回精度要求是不同的[6]，如表1所示。

表1 導(dǎo)線測(cè)量精度要求

在導(dǎo)線法測(cè)量過程中，在測(cè)量每條的測(cè)回?cái)?shù)應(yīng)該≥2次，已測(cè)回讀數(shù)誤差≤10 mm,單程測(cè)回誤差≤10 mm，在往返測(cè)同一條邊長(zhǎng)時(shí)，經(jīng)過氣象和傾斜修正后，換算成水平距離后的誤差不得大于1/6 000。在設(shè)置控制點(diǎn)時(shí)最長(zhǎng)邊不得大于300 m、最短邊不得小于15 m。

在巷道高程利用全站儀測(cè)量的過程中，在進(jìn)行三角高程測(cè)量的時(shí)，在測(cè)前和側(cè)后分別進(jìn)行兩次高度測(cè)量工作，兩者之間的高差應(yīng)該不大于4 mm，在記錄過程中采用兩次測(cè)量的平均值。由于此次回風(fēng)暗斜井與軌道暗斜都屬于傾斜巷道，在高程測(cè)量的過程中要尤其重視。采用三角高程測(cè)量，每站測(cè)2個(gè)測(cè)回，互差不超過15″[7]。

在上述測(cè)量作業(yè)中必須有兩人獨(dú)立對(duì)算，以便檢核，提高施工質(zhì)量，減少誤差。

4 控制精度措施

因?yàn)闇y(cè)量過程中存在著誤差且不可避免，為了順利實(shí)現(xiàn)巷道的貫通，必須采取相應(yīng)的措施，控制巷道貫通精度的措施主要有以下幾個(gè)方面：

1) 在工程施工之前，對(duì)本工程相關(guān)的測(cè)量技術(shù)人員應(yīng)經(jīng)過相關(guān)培訓(xùn)，且培訓(xùn)合格，減少人員專業(yè)水平層次不一樣造成的測(cè)量誤差。

2) 在巷道整個(gè)施工過程中，應(yīng)做好測(cè)量準(zhǔn)備，首先從儀器方面入手，對(duì)貫通測(cè)量中的儀器進(jìn)行檢查且應(yīng)該進(jìn)行校準(zhǔn)，按照煤礦測(cè)量規(guī)程中來，所有使用的儀器的各項(xiàng)指標(biāo)必須滿足 7″。

3) 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境，依據(jù)相應(yīng)的巷道測(cè)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用合適的測(cè)量方案，在測(cè)量中使用三腳架法，降低了對(duì)中、校準(zhǔn)誤差的干擾，在測(cè)量過程中，在對(duì)中這一項(xiàng)中，將對(duì)中誤差控制在合理的區(qū)域范圍以內(nèi)；在導(dǎo)線測(cè)量的過程中，盡可能的降低測(cè)站數(shù)量，從而增加導(dǎo)線之間的距離。

4) 在施工8#井底聯(lián)巷的過程中，在短邊測(cè)站與變坡點(diǎn)測(cè)量的時(shí)候，因根據(jù)實(shí)際情況增加測(cè)回。因?yàn)樵谧兤曼c(diǎn)測(cè)量過程中，8#井底聯(lián)巷傾斜角度較大，與原先的平巷的角度差變大，增加測(cè)回可以減少或避免短邊測(cè)站與前后角度變化大帶來的誤差影響。

5) 測(cè)量技術(shù)人員在測(cè)量的過程中，應(yīng)該提高測(cè)量精度，嚴(yán)格按照煤礦測(cè)量規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定，按照 7″控制導(dǎo)線進(jìn)行施工測(cè)量，進(jìn)行回測(cè)、復(fù)測(cè)，各項(xiàng)測(cè)量工作要有專人負(fù)責(zé)，進(jìn)行檢查和校核，保證數(shù)據(jù)盡可能的準(zhǔn)確；對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行精度分析，達(dá)不到要求時(shí)要進(jìn)行返工重測(cè)，從根本上盡量減少人為原因造成的誤差[8]。

5 結(jié)語

巷道貫通測(cè)量是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，進(jìn)行誤差來源分析，并對(duì)貫通測(cè)量精度進(jìn)行分析，確?？刂圃趯?shí)際要求范圍以為。在馬脊梁煤礦回風(fēng)暗斜井與軌道暗斜井實(shí)際貫通過程中實(shí)際偏差為水平預(yù)計(jì)為463 mm,高程偏差為168 mm，貫通實(shí)際偏差在允許控制范圍以內(nèi)，貫通效果良好，能夠滿足生產(chǎn)的需要，為本礦其它巷道的貫通提供了借鑒意義。