閆志強(qiáng)

（西山煤電集團(tuán)西曲礦，山西太原 030200）

1 概述

西曲礦28302回風(fēng)順槽位于井田三盤區(qū)，巷道北部為28302工作面，西部為983運(yùn)輸大巷，南部為28406工作面，東部為實(shí)煤區(qū)，巷道東西走向且以方位角160°布置。

28302回風(fēng)順槽設(shè)計(jì)掘進(jìn)長(zhǎng)度為1420m，巷道為矩形斷面，設(shè)計(jì)巷道寬度為4.4m，高度為3.7m，巷道掘進(jìn)煤層為山西組8#煤層，煤層平均厚度為4.20m，平均傾角為2°，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤層內(nèi)含3～5層夾矸，夾矸總厚度為0.8m，夾矸主要以砂質(zhì)泥巖為主。28302回風(fēng)順槽沿8#煤層底板采用綜合機(jī)械化掘進(jìn)，截止2020年9月12日巷道已掘進(jìn)420m，巷道掘進(jìn)前期由地測(cè)科采用全站儀現(xiàn)場(chǎng)給線，28302回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間無(wú)坡度，巷道每掘進(jìn)50m現(xiàn)場(chǎng)給定中線即可。

由于28302回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間巷道內(nèi)粉塵濃度大、風(fēng)速快以及設(shè)備布置數(shù)量多，空間有限，巷道在前期導(dǎo)線測(cè)量時(shí)誤差率高，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，巷道在310～420m段巷道導(dǎo)線延伸過(guò)程中出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致巷道掘進(jìn)至410～420m段范圍內(nèi)，巷道進(jìn)向左幫偏離中線實(shí)際控制位置，巷道超寬達(dá)1.5m,嚴(yán)重威脅著巷道安全掘進(jìn)以及順利貫通；通過(guò)技術(shù)研究分析了巷道掘進(jìn)期間誤差源，并采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。

2 巷道導(dǎo)線測(cè)量誤差分析

2.1 外業(yè)測(cè)量誤差

（1）儀器誤差：由于測(cè)量人員責(zé)任心不強(qiáng)，在進(jìn)行測(cè)量工作前未對(duì)測(cè)量?jī)x器如全站儀、三腳架、棱鏡等進(jìn)行檢查，導(dǎo)致測(cè)量過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)儀器誤差影響測(cè)量結(jié)果，最常見的儀器誤差主要包括視準(zhǔn)軸誤差等，儀器誤差在測(cè)量工作中很難被發(fā)現(xiàn)，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響最大。

（2）測(cè)點(diǎn)布設(shè)誤差：由于28302回風(fēng)順槽沿煤層底板進(jìn)行掘進(jìn)，預(yù)留頂煤，且巷道周邊存在采空區(qū)，受采空區(qū)殘余應(yīng)力以及巷道開挖應(yīng)力影響，巷道頂板出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，而測(cè)點(diǎn)布置在不穩(wěn)定頂板中出現(xiàn)位移現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)起始導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差，影響著整個(gè)測(cè)量結(jié)果。

（3）環(huán)境誤差：28302回風(fēng)順槽在掘進(jìn)過(guò)程中巷道內(nèi)風(fēng)速達(dá)2.6m/s，巷道粉塵濃度達(dá)87mg/m3，能見度不足15m，且巷道布置的機(jī)電設(shè)備、風(fēng)水管路數(shù)量較多，造成在進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量時(shí)儀器架設(shè)、對(duì)中整平等影響較大，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（4）人為誤差：在進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量前測(cè)量人員未深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)已知導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，出現(xiàn)導(dǎo)線點(diǎn)誤用現(xiàn)象；測(cè)量人員在進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，未對(duì)上一次測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行核算，特別是對(duì)起始點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)算，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)誤用導(dǎo)線點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等現(xiàn)象嚴(yán)重，造成測(cè)量誤差。

2.2 內(nèi)頁(yè)測(cè)量誤差

（1）測(cè)量系統(tǒng)誤差：測(cè)量系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果具有累計(jì)作用，系統(tǒng)誤差主要存在于測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)中，測(cè)量人員在對(duì)外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時(shí)，測(cè)量人員未嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算或計(jì)算后未進(jìn)行復(fù)算，導(dǎo)致單次測(cè)量出現(xiàn)誤差，影響著整個(gè)測(cè)量結(jié)果精度。

（2）人員計(jì)算誤差：在進(jìn)行測(cè)量結(jié)果計(jì)算時(shí)，由于測(cè)量人員專業(yè)技術(shù)水平不足或責(zé)任心不強(qiáng)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)計(jì)算方法錯(cuò)誤，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2.3 測(cè)量繪圖誤差

（1）礦圖繪制不完整：測(cè)量人員在繪制礦圖時(shí)，由于未深入現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)巷道周邊采掘巷道布置、通風(fēng)設(shè)施以及硐室布置位置、數(shù)量等掌握不到位，造成在進(jìn)行繪圖時(shí)采掘工程缺失現(xiàn)象嚴(yán)重。

（2）礦圖繪制精度低：測(cè)量人員在進(jìn)行繪制井下巷道空間位置時(shí)，隨意性大，未對(duì)井下巷道布置坐標(biāo)與地面建筑坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，導(dǎo)致巷道繪制后與井上下對(duì)照誤差大，不具有參考價(jià)值。

（3）礦圖繪制時(shí)效性差：根據(jù)測(cè)量規(guī)范要求井下測(cè)量后應(yīng)及時(shí)對(duì)礦圖進(jìn)行繪制，及時(shí)繪制巷道掘進(jìn)位置、周邊采掘工作面施工進(jìn)度等，而實(shí)際在進(jìn)行礦山測(cè)量工作后，測(cè)量人員未及時(shí)對(duì)礦圖進(jìn)行繪制，礦圖繪制時(shí)效性差，無(wú)法及時(shí)反映井下采掘工作面的進(jìn)度情況。

3 測(cè)量誤差預(yù)防措施

為了保證28302回風(fēng)順槽后期安全掘進(jìn)，降低測(cè)量事故率，決定從儀器管理維護(hù)、測(cè)量方法優(yōu)化、測(cè)點(diǎn)布設(shè)等幾方面著手采取合理有效的預(yù)防措施。

（1）加強(qiáng)測(cè)量?jī)x器檢修維護(hù)力度：測(cè)量?jī)x器入井前測(cè)量人員必須仔細(xì)檢查儀器完好情況，對(duì)于精密測(cè)量?jī)x器必須對(duì)其精密度進(jìn)行校準(zhǔn)；在井下測(cè)量過(guò)程中測(cè)量人員應(yīng)對(duì)儀器采取特殊保護(hù)措施，防止巷道內(nèi)煤矸跌落或鐵器碰撞損壞儀器，發(fā)現(xiàn)儀器損壞時(shí)必須及時(shí)更換，降低因測(cè)量?jī)x器故障導(dǎo)致測(cè)量誤差；煤礦井下應(yīng)建立測(cè)量?jī)x器臨時(shí)維修站，若在測(cè)量過(guò)程中儀器出現(xiàn)故障后可及時(shí)進(jìn)行維修，從而提高測(cè)量效率。

（2）新型測(cè)量?jī)x器投入使用：為了解決傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器在井下導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，受施工環(huán)境以及施工工藝等影響，導(dǎo)致測(cè)量效率低、誤差大等技術(shù)難題，在井下導(dǎo)線測(cè)量時(shí)可采用GPS代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全站儀、經(jīng)緯儀，從而降低導(dǎo)線測(cè)量工作勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，提高工作效率；同時(shí)為了減少測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作量，可采用計(jì)算機(jī)技術(shù)在內(nèi)業(yè)整理以及礦圖繪制中應(yīng)用。

（3）優(yōu)化測(cè)量方法：由于井下光線差、能見度低、通視性差，井下測(cè)點(diǎn)數(shù)量多，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量時(shí)不僅測(cè)量?jī)x器對(duì)中整平次數(shù)多、工序繁瑣、勞動(dòng)作業(yè)量大，而且一旦出現(xiàn)一個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)誤差，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，不利于井下測(cè)量工作高效快速開展；所以可對(duì)傳統(tǒng)井下導(dǎo)線測(cè)量方法進(jìn)行優(yōu)化，可采用三角架法進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，減少整平對(duì)中次數(shù)，避免儀器對(duì)中誤差；同時(shí)當(dāng)巷道與切巷貫通時(shí)采用定向放樣與貫通測(cè)量以及高程測(cè)量與控制測(cè)量相結(jié)合的方法，提高貫通測(cè)量精度。

（4）加強(qiáng)導(dǎo)線測(cè)量精度：在進(jìn)行井下導(dǎo)線測(cè)量前，應(yīng)先深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)起始導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，并其位置坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)算，若導(dǎo)線點(diǎn)出現(xiàn)位移，必須重新測(cè)得導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)；導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)量過(guò)程中應(yīng)采用雙測(cè)回法，每個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)必須記錄準(zhǔn)確，導(dǎo)線測(cè)量工作完成后，測(cè)量人員必須進(jìn)行一次數(shù)據(jù)核算。

（5）提高內(nèi)業(yè)作業(yè)效率：為了提高測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)精度、降低內(nèi)業(yè)整理作業(yè)強(qiáng)度，在進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理時(shí)由2人負(fù)責(zé)，并將整理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，若出現(xiàn)誤差時(shí)必須對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)測(cè)；在進(jìn)行礦圖繪制時(shí)測(cè)量人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確掌握巷道四鄰關(guān)系，收集井下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息，從而提高繪圖效率及準(zhǔn)確度。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)28302回風(fēng)順槽前期掘進(jìn)過(guò)程中井下導(dǎo)線測(cè)量誤差井下合理分析，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況采取了預(yù)防措施，截止2021年1月28302回風(fēng)順槽已掘進(jìn)到位且與28302切巷貫通，采取預(yù)防措施后巷道在后期掘進(jìn)時(shí)巷道中線最大偏差為0.4m，巷道與切巷貫通位置與設(shè)計(jì)位置偏差不足0.2m，取得了顯著應(yīng)用成效。