南山礦新南風井貫通測量誤差預計方案

摘 要：南山煤礦具有70多年的開采歷史，隨著煤礦開采深度的增加，煤炭資源在逐年減少，因此煤炭資源能夠得到充分地開發利用尤為重要。為了解決南山煤礦東部區壓煤問題，最大程度地釋放可采煤量，提高煤礦的服務年限，南山煤礦決定對東部區煤田范圍內的南風井進行改造，整體搬遷，重新在井田西部施工新南風井，這樣既解決了壓煤問題，同時也緩解了礦井生產過程中通風能力不足的問題。文章主要是為了新南風井施工工程而做的貫通測量誤差預計方案。

關鍵詞：煤炭資源；壓煤；新風井；貫通測量誤差預計

1 施工新回風井的必要性

1.1 由于南風井建在東部區煤田范圍內，東部區的開采，將導致南風井的破壞，影響礦井的正常回風，如果留設南風井保護煤柱，則東部區只能開采北部煤層和南部的少量煤層，則大大降低東部區的服務年限。

1.2 南風井壓煤量（保護煤柱）及可采量

1.2.1 地質總儲量：1239.3萬噸

1.2.2 設計塊段儲量（-320標高以上工作面可采出量）602.07萬噸

1.3 施工新回風井可以解放南風井壓煤量，增加東部區服務年限，簡化通風系統，增加回風斷面，降低礦井通風阻力，降低通風電耗，達到節能降阻的目的，使礦井通風更加合理，保障礦井安全生產。

2 貫通工程概況

井巷貫通工程的質量對礦井建設和生產有重大影響，因此必須按照《煤礦測量規程》的有關規定，認真進行設計和精心組織工程施工。

2.1 在地面施工新回風立井（新南風井），新回風立井高度493米。新掘西部-150總回平行風道平巷長394m，貫通地點在新風井井底，井巷總工程量為887m。

2.2 由于立井深度較大，根據施工安排和保證礦井建設周期（建設工期為16個月），為加快施工進度，立井1個隊與井下1個開拓隊同時進行施工。

2.3 該貫通初步定為相向貫通工程，貫通相遇點K點預計定在新風井井底，貫通導線的起始定向點是新西風井井口處的7″導線控制點G9、G10、G11；地面導線考慮通視情況將在公路上進行布設，兩組導線從一組控制點出發，均用15″級復測支導線進行復測。

3 貫通測量的施測方法和精度要求

3.1 施測方法：儀器類型：萊卡TPS1200+全站儀 測角方法：測回法

對中次數：按規程規定一次對中兩測回 測回互差：12″

測角中誤差：15″

量邊方法：全站儀測距 高程測量：采用三角高程測量

3.2 貫通精度要求：水平方向上允許偏差：±0.300米；垂直方向上允許偏差：±0.200米

4 貫通相遇點K在水平重要方向X'軸上的誤差預計

4.1 地面控制采用徠卡精密導線測量誤差的影響

4.1.1 測角誤差的影響

式中：Mxβ為井上導線測角中誤差，采用15″；ρ為常數，為206265″。

∑R2y'為井上導線各站與貫通相遇點K的連線在Y'軸上投影的平方總和（在圖上量取）

4.1.2 量邊誤差的影響

按導線平均邊長200m，我們使用的TPS1200+全站儀的測距標稱精度取ml上=1+1.5×10-6×200=±1.3mm

式中：∑licos2α-各邊長度與X'軸間的夾角余弦平方的總和；ml上-測距儀測距標稱精度

4.2 井下導線測量誤差引起K點在x軸上的誤差

4.2.1 測角誤差的影響

式中：Mx'β-井下導線測角中誤差，采用15″；ρ-常數，為206265″；∑R2y'-井下導線各站與貫通相遇點K的連線在Y'軸上投影的平方總和（在圖上量取）。

4.2.2 量邊誤差的影響：全站儀的測距標稱精度取ml下=1+1.5×10-6×200=±1.3mm

式中：∑licos2α-各邊長度與X'軸間的夾角余弦平方的總和；ml上-測距儀測距標稱精度。

4.2.3 定向誤差引起K點在x'軸上的誤差預計公式

Mx’o=±mαo/ρ×Ry’o=±1÷206265″×7″×245.765=±0.008米

式中：ma0-定向誤差，即井下導線起算邊的坐標方位角中誤差；Ry’0-井下導線起算點與K點連線在y軸上的投影長度。

4.3 各項誤差引起K點在x’軸上的總中誤差預計公式

4.4 貫通在水平重要方向X’上的預計誤差：取2倍中誤差為預計誤差，因均進行兩次獨立測量，所以

Mx’K預=±2÷■×Mx’k=±2÷■×0.115=±0.163米

5 求貫通相遇點K在高程上的誤差

5.1 地面水準測量誤差引起的K點高程誤差

式中：L為地面水準路線的長度，以公里為單位； MHl上為地面四等水準測量每公里長度的高差中誤差。

5.2 獨立導入高程引起的K點的中誤差

MH風=±h÷8000×1÷2■=±493÷8000×1÷2■=±0.022米

式中：h為井筒深度

5.3 井下水準測量引起的K點高程誤差

式中：R為井下水準路線的長度，以百米為單位；Mhl為井下百米長度的高差中誤差，井下Ⅱ級水準測量取10mm。

5.4 井下三角高程測量引起的K點高程誤差

式中：L為井下三角高程路線的長度，以百米為單位；MhL為井下百米長度的高差中誤差，對基本控制導線取15mm。

5.5 貫通在高程上的中誤差（以上各項高程測量均獨立進行兩次）：

5.6 貫通在高程上的誤差預計

取2倍中誤差為預計誤差，即MHK預=2MHK=±2×0.052m=±0.103米

6 結束語

從預計結果看，預計誤差在貫通設計允許誤差的范圍內，因此上述貫通測量方案是可行的。在工作面實測過程中，根據所選定的測量方案和測量方法進行各項測量工作的施測和計算，并根據掘進施工進度，及時延長巷道的中線和腰線，根據測量結果及時調整中線和腰線，定期進行檢查測量和填圖。同時盡量布設長導線邊，減少測站數，這樣就可以減小貫通測量的測角和量邊誤差，提高貫通巷道的精度。