沛城煤礦巷道貫通測量應用實例

劉國良

摘要：沛城煤礦建礦時間長、戰(zhàn)線長、環(huán)節(jié)多，串車提升環(huán)節(jié)制約礦井原煤生產(chǎn)；運輸環(huán)節(jié)不僅關系到礦井的原煤生產(chǎn)，更直接影響到礦井的可持續(xù)發(fā)展。為了適應目前發(fā)展需要，文章根據(jù)現(xiàn)場實際優(yōu)化運輸環(huán)節(jié)，緩解提升壓力，取得了較好的經(jīng)濟效益。

關鍵詞：方案測量；巷道貫通；沛城煤礦

中圖分類號：TUl98 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0101-02

1 工程概況

礦井二水平為暗斜井軌道運輸，制約原煤生產(chǎn)，且設備維護量大。為優(yōu)化三二采區(qū)運煤系統(tǒng)，緩解二水平軌道下山提升運輸壓力，改軌道運輸為皮帶運輸，在-390水平東一與-600水平工廣采區(qū)之間施工一條-390至-541運煤斜巷。該巷采用鉆爆法施工，按中線跟煤層頂板施工，支護形式為錨網(wǎng)梁支護。礦安排2個掘進隊分別從-390東一石門、-541運煤斜巷上下分兩段相向施工，總工程長度721m。為確保該巷準確貫通，礦委托技術科測量組制定貫通測量設計方案。

2 貫通測量方案

2.1 貫通測量的依據(jù)

煤礦測量規(guī)程規(guī)定；設計部門的設計圖紙；已知資料：井下-390井底車場基本控制網(wǎng)的導線點D#，補#。坐標見表1所示：

表1

點號 平面坐標 高程 D#→補#方位

X Y H

D# 4234.768 2426.763 -388.105

補# 4001.734 2224.025 -390.500 221°

根據(jù)工程需要確定的工程限差：水平方向限差30㎝，垂直方向限差20㎝。

2.2 貫通測量方案設計

2.2.1 方案。本次貫通測量以-390井底車場基本控制網(wǎng)的導線點D#、補#起始，一條路線向東：-390井底車場→東一大巷→-390運煤斜巷迎頭。另一條路線向西：-390井底車場→二水平副下山上口→二水平副下山下口→-600東大巷車場繞道→-600探煤巷→-541運煤斜巷迎頭。

2.2.2 本次測量采用支導線法，以-390井底車場的的D#、補#起始，具體設置測量點如下：

東段線路為：D→補→交→1→2→4→6→8→390運煤斜巷→擬貫通點K點，共10點，距離516m。

西段路線為：D→補→交→5→7→9→13→15→17→19→21→23→25→27→29→31→老13→老15→18→20→26→28→30→32→34→開→541運煤斜巷→擬貫通點K點，共30點，距離1914m。

該貫通設計共布置測量點40點，總距離2430m。

2.2.3 精度要求。井下的導線采用索佳防爆全站儀按7″導線精度測量，水平角要觀測2個測回，邊長要觀測2個測回，并且往返觀測，測量數(shù)據(jù)的限差符合要求，平差并計算出導線坐標。

水平角觀測所用的儀器和作業(yè)要求如表2所示。

2.2.4 井下的高程測量。井下的高程測量用三角高程測量實施觀測，觀測垂直角兩個測回，測量斜距并量儀

器高。

3 誤差的預計

3.1 誤差預計需要的基本參數(shù)

導線測角的誤差：依據(jù)“煤礦測量規(guī)程”的規(guī)定：井下的導線用7″導線測量，取″。

導線量邊的誤差：依據(jù)索佳全站儀的測距標稱精度：MD=±（2+2×10-6D）估算量邊的誤差。

水準測量的誤差：依據(jù)“煤礦測量規(guī)程”的規(guī)定：每一千m水準測量高差中誤差允許限差為50mm，因此每一千m水準測量高差中誤差為：

三角高程的測量誤差：依據(jù)“煤礦測量規(guī)程”的規(guī)定：每一千m三角高程高差中誤差允許限差為100mm，因此每一千m三角高程高差中誤差為：

3.2 貫通測量的誤差預計

貫通相交點K在水平方向X上誤差預計。

導線測量的誤差所引起K點在X′方向上的誤差：

測角誤差所引起的角度獨立測量2回的誤差：

礦采用全站儀測距，最長邊為200m左右，根據(jù)測距標稱精度：MD=±（2+2×10-6D）進行估算，量邊誤差的大小MD=±2（mm）。

（mm）

貫通在水平方向X上總中誤差115mm。

貫通在水平方向上預計誤差：

230mm<300mm

貫通相交點K在高程上誤差預計：

因為施工巷道都是跟煤層頂板的，所以不做高程的誤差預計。

從上述誤差預計得知：在水平重要方向上都沒有超出允許貫通偏差值，高程上是跟煤層走向?qū)邮┕ぃC所選定的測量方法與測量方案都能夠滿足貫通所需精度要求。根據(jù)貫通預計得出：水平方向上貫通誤差很多因素中，測角是主要誤差來源，因此測角必須注意精度（短邊必須增加測回次數(shù)），風速如果影響點上對中，可根據(jù)現(xiàn)場的情況用點下對中。

4 貫通測量保障措施

本次貫通按大型貫通設計，要求測量精度高，本工程的貫通對全礦生產(chǎn)接續(xù)起著重要作用，為了保證巷道能夠安全準確貫通，應采取以下措施：

4.1 按照規(guī)程組織工程貫通測量工作

測量組必須嚴格按照《煤礦測量規(guī)程》和《煤礦安全規(guī)程》組織本工程的貫通測量工作，為確保測量成果達到預計要求，測量時應采取一定的措施確保測量精度。

根據(jù)選定的測量方法與方案，進行測量和計算，每一環(huán)節(jié)必須有可靠的檢核，還要將施測的實際測量精度和設計中要求精度進行對比。如果實測精度比設計中的精度低時，應找出原因，采用提高精度的措施，重新返工施測。

依據(jù)相關數(shù)據(jù)，計算出貫通巷道的幾何要素，并且實地標定貫通巷道的中腰線或跟煤層頂?shù)装濉?/p>

貫通臨近時若遇地質(zhì)變化（如出現(xiàn)斷層）可按中腰線施工，確保安全精確貫通。

為確保測距與測角精度，所使用的索佳全站儀與鋼尺一定要經(jīng)過檢測。為防止巷道風力對量距的影響，在測距時，前視棱鏡采用三腳架固定棱鏡進行測距。

測量過程中盡量避免30m以下短邊。

為防止人為誤差影響，第二次測量更換施測人員。

測量時注意檢查導線點有無變動。布置導線點的位置時，盡可能設在不易變動的圍巖上。

加強技術上的管理，經(jīng)過復測和復算，確保施工與控制測量成果的準確性，通過平差和短邊多測回等技術措施，確保測量成果精確度。

4.2 施工與測量中的管理工作

施工單位負責所施工巷道的中腰線向前50m范圍內(nèi)的中腰線延設工作，要求每班有專人延設中腰線。在50m范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)中腰線不照，要及時向測量組匯報，測量組要重新測設，如果中腰線對照，巷道在掘進過程中中線偏200mm、腰線偏0.5°的，及時修正。

在施工過程中，50m范圍內(nèi)巷道做偏，對設計組、安全質(zhì)量標準化辦公室追究責任，如果由于調(diào)度室協(xié)調(diào)不力，致使測量工作延遲，對調(diào)度室追究責任。由于地質(zhì)變化未及時預報，而造成的中腰線偏差，對地質(zhì)組追究責任。

依據(jù)巷道的需求，向巷道的迎頭延設中線（必要時安裝激光指向儀），并定期檢查測量與填圖，依據(jù)測量成果及時對中線進行調(diào)整。當貫通巷道剩余50～60m時，及時下發(fā)“停頭通知單”，一頭停止掘進，最后一次標定貫通方向，完成導線的復測復算和精度標定。當貫通巷道剩余20～30m時，測量組負責人要書面形式告知礦總工程師、施工區(qū)隊與安全檢查等相關單位。

5 結語

巷道精確貫通關系到后續(xù)巷道的使用、設備的安裝和礦井的安全生產(chǎn)，該巷道施工期間各部門根據(jù)分工，全程跟蹤落實技術措施，及時提出整改方案，保證了巷道精確貫通。