李傳寶

Discussion on the Breakthrough Error Prediction of - 1090 Main Air-Return Roadway

LI Chuan-bao

（Liaoning Industry and Trade School， Shenyang 110122， China）

【摘? 要】貫通誤差預計是礦山測量工作中非常重要的測量工作，在礦井井巷貫通時，礦山測量人員的任務就是保證各掘進工作面均沿著設計位置與方向掘進，使貫通后結合處的偏差不超過規(guī)定限度。結合礦井生產實際要求，如果礦山測量人員在貫通測量工作中發(fā)生測量、計算、施工錯誤而未能貫通，或貫通后結合處的偏差值超限，都將影響井巷質量，甚至造成井巷報廢，問題嚴重的會造成人員傷亡等后果，在經濟和時間方面為國家和煤礦造成巨大損失。

【Abstract】The breakthrough error prediction is a very important measurement work in mine measurement work. In the breakthrough of the roadway in the mine， the task of the mine measurement personnel is to ensure that each heading face is heading along the design position and direction， so that the deviation of the junction after the breakthrough does not exceed the specified limit. Combined with the actual requirements of mine production， if the mine measurement personnel fail to breakthrough due to measurement， calculation and construction errors in the breakthrough measurement work， or the deviation value at the junction after the breakthrough exceeds the limit， the quality of the roadway will be affected， and even the roadway will be scrapped. If the problem is serious， it will cause casualties and other consequences， causing huge losses for the country and the coal mine in terms of economy and time.

【關鍵詞】-1090;回風大巷;貫通誤差預計

【Keywords】-1090; main air-return roadway ; breakthrough error prediction

【中圖分類號】TD175? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）05-0182-02

1 引言

貫通測量的基本方法是測出待貫通巷道兩端導線點的平面坐標（X，Y）和高程（H），通過計算求得巷道中線的坐標方位角和巷道腰線的坡度，坐標方位角和坡度應與原設計相符，差值在容許范圍之內，同時，計算出巷道兩端點處的指向角，利用上述數(shù)據在巷道兩端分別標定出巷道中線和腰線，指示巷道按設計要求的同一坡度分頭掘進，直到貫通相遇點處相互正確接通。

2 選擇貫通測量方案及誤差預計

貫通測量誤差預計，就是按照所選擇的測量方案與測量方法，應用最小二乘法準則及誤差傳播規(guī)律，對貫通精度的一種估算。它是預計貫通實際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，其目的是優(yōu)化測量方案與選擇適當?shù)臏y量方法，做到貫通心中有數(shù)，滿足采礦生產要求及避免由于精度太低對工程造成損失，影響礦井正常安全生產。

2.1 了解情況，收集資料，初步確定貫通測量方案

工程概述：沈陽焦煤有限責任公司紅陽三礦是一座大型現(xiàn)代化礦井，煤礦坐落在燈塔市柳條鎮(zhèn)。煤田地質儲量1.58億噸，井田賦存的煤種有焦煤、瘦煤、貧煤、無煙煤。礦井設計年生產能力為300萬噸。目前，紅陽三礦基本達到了采掘機械化、運輸皮帶化、調度網絡化、通信智能化、管理微機化、生產指揮科學化、一線工人年輕化、學歷專業(yè)本科化。在煤礦作業(yè)工作中，紅陽三礦測量科如同三礦生產工作的一雙“眼睛”，起著尖兵的作用，科內25人為黨員，認真學習了習近平總書記“不忘初心、牢記使命”的講話精神，充分發(fā)揚了煤礦工人不怕臟、不怕累、能吃苦、能啃硬骨頭的精神，為煤礦開采工作發(fā)揮了“領軍先鋒”的作用。紅陽三礦測量科在參加沈煤集團公司技能大比武的比賽中連續(xù)3年獲得“最佳技能標兵集體”稱號，并且連續(xù)多年被礦里評為先進集體、無傷亡集體、無重大安全事故集體。-1090回風大巷貫通工程，是沈陽焦煤集團紅陽三礦重點工程之一。工程目的是：解決紅陽三礦井下西三采區(qū)的回風問題。該工程設計貫通距離周長9016m，實掘距離1560m。

2.2 工作面的位置、范圍以及與四鄰、地面的關系

①地點：-1090回風大巷位于七煤采區(qū)界線以東，南翼1#回風斜巷以北，西三采區(qū)2#回風聯(lián)絡道以南，上部為西一區(qū)702～716綜采工作面各采空區(qū)，下部為未動區(qū)。-1090回風大巷A號測點～B號設計點長1348.7m，B號設計點～C號設計點長218.5m。②地表：相應地表為旱田、稻田、魚塘、河流、堤壩、高壓線、柳條寨鄉(xiāng)。地表標高：+20.9～+22.4m。

2.3 區(qū)內地層產狀和地質構造特征及其對本工作面的影響

①-1090回風大巷煤巖層整體構造形態(tài)為背斜構造，煤巖層產狀為260°～305°∠3°～9°，煤巖層層理發(fā)育。②預計該掘進巷道在前掘過程中將遇落差大于1m的斷層2條，分別為：Ft1正斷層，產狀：230°∠50°，落差2.8m;Ft2正斷層，產狀：235°∠48°，落差2.0m。過斷層時應加強對圍巖的管理。

2.4 煤層頂?shù)装鍘r性、厚度、物理力學性質

①8煤層：頂板為泥巖，平均厚為15.94m，底板細砂巖，平均厚為1.5m;9煤層：頂板為泥巖，平均厚為5.1m，底板細砂巖，平均厚為8.9m;11煤層：頂板為粉砂巖，平均厚為7.6m，底板中砂巖，平均厚為3.0m。②堅固性系數(shù)：煤，f=0.3;泥巖，f=1.8～2.9;粉砂巖，f=2.7～4.5;細砂巖，f=4～6;中砂巖，f=6.2。

2.5 工作面瓦斯地質特征

根據精查地質報告及通風有關部門提供的實測瓦斯資料，該范圍7煤瓦斯含量為5～12m3/t，該范圍12煤瓦斯含量為5～14m3/t。有關部門在前掘過程中應加強瓦斯管理。

3 貫通測量方案的確定

預計貫通相遇點為K。由于沿巖石層施工掘進，需要同時進行水平、豎直方向的誤差預計。根據《煤礦測量試行規(guī)程》要求，確定在水平重要方向的允許偏差±0.5m，豎直方向的允許偏差±0.3m。

3.1 井下測量方法

采用DTM-352C全站儀電子測距，水平角采用測回法，采取一次對中觀測兩測回。高程控制在巖巷用水準測量，煤巷受煤層控制起伏較大用三角高程測量，豎直角觀測為兩個測回。儀器高及覘標高，在測量開始和結束時各測一次，互差不超過4mm并取其平均值。由井下7"基本控制導線點向施工巷道鋪設15"導線。需要注意的是，用單面水準標尺進行等外水準測量時，應變動儀器高觀測，所觀測高差之差與黑紅面所測高差之差的限值相同。

3.2 量邊方法的各項限差

井下作業(yè)前，對全站儀進行檢驗和校正。測量工作開始前測定氣壓和溫度并輸入全站儀。每條邊測回數(shù)為3個。用單向觀測往返（或不同時間），在觀測時，限差為：一測回讀數(shù)較差不大于3mm，往返（或不同時間）觀測同一邊長時，化算水平距離后的互差，不大于1/8000。

4 貫通誤差預計

4.1 誤差參數(shù)確定

①井下導線測角誤差：根據《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，7"或15"級導線的測角中誤差為：m？茁=7"或15"

②量邊誤差：根據DTM-352C的標稱精度為：

ml=±（2+2ppmD）

井下導線的平均邊長為100.179m，求得量邊中誤差為：

ml=±（2+2×0.100179）=±2.2mm

4.2 貫通相遇點K在水平重要方向X上的誤差預計

=±0.01981m

②井下導線量邊誤差引起K點在X軸方向上的誤差，由數(shù)據計算得：

測角、量邊誤差引起K點在水平重要方向X軸方向上的預計誤差為：

4.3 貫通相遇點K在豎直重要方向上的預計誤差

1路線長度為1560m;L2路線長度為7456m。

三角高程測量獨立進行2次測量，2次測量平均值的中誤差為：Mh經平=±96.54mm

高程誤差引起K點在豎直重要方向上的預計誤差為：

由于豎直方向上±0.198m<±0.3m，水平方向上±0.464m

<±0.5m，經過測量技術人員初步計算并檢核說明所選定的測量方案能滿足貫通測量精度要求，該方案可行，可用于指導施工。由計算過程可知，導線終點的橫向誤差與測角誤差和測站數(shù)有關，而縱向誤差與量邊誤差有關。因此，要減小橫向誤差則應提高測角精度和減少測站，加大邊長。減小導線終點的縱向誤差則應提高量邊精度。

5 測量工作中應注意的事項

①根據沈陽焦煤集團紅陽三礦井下實際狀況確定礦井內巷道均布置在煤層或巖層中，技術人員選點時應重點考慮頂板壓力情況，應在周圍穩(wěn)定的巷道頂板上或在錨索、錨桿附近設導線點。②根據礦井的不同和特殊情況，工作人員在測量對中時應注意風流影響，必要時采取擋風措施。必須提高觀測者的測角精度和加大邊長以減少測站數(shù)。實測中嚴格按照貫通預計方案施工，確保本工程準確無誤貫通。③貫通測量是礦井工作當中一項十分重要的測量工作，測量人員所肩負的責任重大，為了避免造成煤礦安全事故，要求礦山測量技術人員必須一絲不茍，嚴肅認真對待貫通測量工作，保證貫通工程順利完成。

【參考文獻】

【1】李戰(zhàn)紅.礦山測量[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

【2】何沛鋒.礦山測量[M].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2012.