淺談煤礦井下瓦斯抽放孔測量設計方案

王棟棟

（西山煤電集團公司 官地礦，山西 太原 030022）

1 工程概況

西山煤電集團公司官地礦位于西山煤田，太原市西南17.5km處，行政區劃屬于太原市萬柏林區、晉源區、清徐縣及古交市管轄。該礦是在白家莊煤礦的一個坑口基礎上經過多次改擴建發展起來的，于1960年正式建礦。該礦采用分區混合通風方式，抽出式通風方法，采掘工作面均采用獨立通風，隨著生產規模的逐漸增加，采區跨越度也隨之加大。在這樣的情況下，通過改善井下通風結構，可以使得井下通風系統完整、可靠，改善通風狀況與勞動條件，有利于礦井開采掘進的平衡接續。所以，決定在南五區2#煤回風巷垂直向下施工兩個瓦斯抽放孔，與南五區6#回風巷以及南五區8#煤集中膠帶巷貫通，以滿足生產實際的需要。

2 技術方案

根據井下瓦斯抽放孔貫通工程的實際情況，收集與瓦斯抽放孔設計相關的測量資料，以立井貫通理論為工程指導，采用徠卡TS062″級全站儀從大巷5″級高級導線起始，用測回法施測7″級導線的測量方案，高程采用三角高程測量，結合以往的實際經驗，保證實際測量精度滿足設計要求。檢核并確保所測導線的準確性，完成導線延伸后，根據設計要求，在南五區2#煤回風巷標定出瓦斯抽放孔K1、K2中心所在的位置，以便在該處安置鉆機進行施工，并將導線延伸至南五區6#回風巷以及南五區8#煤集中膠帶巷，分別在該煤層標定出抽放孔中心所在的位置。在鉆機開掘過程中，要定時對鉆機進行定位，保證鉆到的斷面中心線是豎直的，在此基礎上順利安裝瓦斯抽放管。

3 施測步驟

該工程于2013年8月開始施工，到2014年6月全部完成。在施測過程中，測量人員遇到了許多地面測量所沒有的問題，在實施過程中采取一定的措施提高測量精度，以下為該次測量方案的具體施測過程。

3.1 測量前期準備工作

根據在南五區安放瓦斯抽放管所在巷道的實際情況，收集與本次施測相關的測量資料，需注意原始資料的可靠性，起始數據應當準確無誤，詳細研究比例尺為1：2000的工程設計圖紙，確定合理的測量技術方案，要在確定測量方案和測量方法時，保證貫通所必須的精度，既不因精度過低而使井巷不能正確貫通，也不盲目追求過高精度而增加測量工作量和成本，最后確定測量人員，明確分工及所需儀器，為下一步井下實地測量做好準備。

3.2 測量中期實測工作

通過設計圖紙結合巷道實地情況綜合考量，在南大巷確定起始邊（D-1），通過檢查一組至少3個已知點（D-1-2）的水平角，符合7″級導線測角精度，兩次觀測水平角的不符值不得超過20″，確定起始數據可靠后，在此基礎上按7″級導線施測要求延長導線。在施測條件不好的情況下，應采取相應措施提高精度。例如，要盡可能增大導線邊長，并用光電測距儀量邊，對井下量邊較短的測站，要設法提高儀器和標的對中精度，如采取防風措施，采用光學對中，加大垂球重量，增加重新對中次數。

1）將導線延伸至南五區2#煤回風巷，在將要接近設計所要求的瓦斯抽放孔位置時，通過坐標反算，確定出所測已知點到瓦斯抽放孔K1、K2的坐標和距離，從而實地標定出瓦斯抽放孔所在的位置，以便在該處安置鉆機進行施工。根據所標定的抽放孔中心位置，定時對鉆機進行定位，保證所施工的斷面是滿足瓦斯管安裝要求的。

2）用同一起始邊（D-1），按相同的方法將導線分別延伸到南五區6#回風巷以及南五區8#煤集中膠帶巷。為了盡可能滿足6#回風巷日常回風要求以及8#煤集中膠帶巷不影響運輸的前提，此次設計將抽放孔分別放置在6#煤回風巷和8#煤集中膠帶巷巷道兩側，通過在巷道內施工與巷道垂直的硐室，與瓦斯抽放孔進行貫通，以滿足抽放瓦斯的需要。在將要接近設計所要求的瓦斯抽放孔位置時，通過所測已知點與瓦斯抽放孔K1、K2的坐標反算求得方位及距離，然后，根據所測邊的方位解算三角，從而標定出硐室開口的位置及方位進行施工，直至與瓦斯抽放孔K1、K2貫通。由于高程測量的誤差對貫通的誤差較小，在施測過程中，與所測7″級導線同時進行，從而使得所標定的數據滿足生產要求。當開始掘進硐室的時候，要下達貫通通知書，需在所鉆探的瓦斯抽放孔處采取必要的安全措施。

3.3 測量后期內業工作

井下測量工作結束后，應及時整理和檢查觀測手簿，檢查其中的計算是否正確，觀測成果是否滿足各項限差要求等，確定觀測成果符合規程要求后，方可進行計算，并做到心中有數，發現問題及時處理。在所施工的硐室與瓦斯抽放孔貫通后，應在瓦斯抽放孔K1、K2處測量貫通實際偏差值，并將兩端導線、高程連接起來，計算各項閉合差，并作出總結。總結要連同設計書和全部內、外業資料一起保存。用實際數據檢查測量工作的成果，從而驗證此次測量成果的正確程度，以豐富貫通測量的理論和經驗。

4 方案總結

在此次方案制定過程中，要保證該工程貫通所必須的精度，既不因精度過低而使井巷不能正確貫通，也不盲目追求過高精度而增加測量工作量和成本。各項測量工作都要有可靠的獨立檢核，要進行復測復算，防止產生粗差。在井下惡劣條件下的施測，應增加測回數，獨立測量完畢后應當與復測數據檢核，合格后方可進行下一步的施工。在用測量下的數據計算標定要素時，注意不要抄錯或用錯已知數據資料。在實地標定時，注意不要用錯測點，井下測點的標志編號要醒目、清晰。

通過對所測瓦斯抽放孔K1、K2處的貫通實際偏差值與設計限差進行對比，測量成果完全可以滿足設計要求，由此可以看出，該方案是可行的。此方案的實施可以大幅度降低測量成本，并且使施工前井下測量所用的時間大大縮短，安全施工也能得到較高的保證，并能很大程度上提高貫通精度，能為今后類似的貫通項目提供參考。

［1］ 張國良，朱家鈺，顧和和.礦山測量學［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2008：151-154.

［2］ 高井祥.數字測圖原理與方法［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2008：114-118.

［3］ 中華人民共和國能源部.煤礦測量規程［M］.北京：煤炭工業出版社，2010：26-33.