千米深井長距離高精度貫通技術(shù)

郭玉成（肥城白莊煤礦有限公司,山東　肥城　271600）

千米深井長距離高精度貫通技術(shù)

郭玉成
（肥城白莊煤礦有限公司,山東肥城271600）

摘要：以兩井千米深井下長距離的高精度貫通為例，通過對影響巷道貫通精度的原因進(jìn)行分析，總結(jié)了保證千米深井下長距離高精度貫通的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：千米深井；長距離；貫通精度

1　工程概況

梁寶寺公司一號井于2007年7月6日主井正式開工，2005年5月建成試生產(chǎn)。初步設(shè)計生產(chǎn)能力為180萬噸/年，核定生產(chǎn)能力為300萬噸/年。礦井屬低瓦斯礦井，初期副井進(jìn)風(fēng)、主井輔助進(jìn)風(fēng)、采用中央并列抽出式通風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)，豎井分水平開拓。二號井是該公司改擴(kuò)建礦井，為了實現(xiàn)2013年12月份二號井投產(chǎn)的目的，縮短建井周期，保證正常的生產(chǎn)交替并且提高礦井的年產(chǎn)量，肥城礦業(yè)集團(tuán)公司提出一礦兩井的設(shè)想，為了達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能，加快梁寶寺礦井的建設(shè)速度，使礦井效益最大化，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定，必須實現(xiàn)一、二號井貫通，為此首先在一號井3600回風(fēng)巷和二號井西翼總回風(fēng)巷實現(xiàn)貫通是最佳選擇。因此如何保證千米下長距離的貫通精度，是這項工程的首要難題。

2　影響巷道貫通精度的原因分析

在測量施工過程中，由于礦井深達(dá)千米，井下巷道壓力巨大，巷道變形嚴(yán)重，導(dǎo)線點頻繁位移或破壞，巷道測量精度受現(xiàn)場工作環(huán)境、儀器精度、人員操作等多種因素影響，必須全面考慮，提前做好準(zhǔn)備才能使測量結(jié)果精度符合要求。影響巷道貫通精度的原因有多種，從梁寶寺煤礦一二號井貫通工程分析，主要原因有：

（1）人為誤差：觀測者在觀測時，由于個人使用儀器的習(xí)慣，在瞄準(zhǔn)目標(biāo)和讀數(shù)時都會引起測角誤差，測量過程中不適合多人觀測；

（2）儀器誤差：儀器的幾何關(guān)系不正確引起誤差，主要表現(xiàn)在視準(zhǔn)軸誤差、水平軸誤差和豎軸誤差；

（3）對中誤差：儀器在對中整平時由于儀器和外界影響，存在對中誤差；

（4）外界環(huán)境影響誤差：在井下觀測時，由于井下巷道風(fēng)速大、坡度大、人員流動性大、大巷機(jī)械運輸?shù)纫蛩兀紩绊懹^測精度。

3　千米深井下長距離高精度貫通的保證措施

為了保證工程能夠按照貫通設(shè)計施工，滿足貫通誤差預(yù)計要求，實現(xiàn)一二號井安全順利貫通，制訂了工程技術(shù)保證措施：

3.1針對測量人員操作誤差大的問題

（1）中線延伸要采用兩個鏡位標(biāo)定，嚴(yán)禁用一個鏡位標(biāo)定，標(biāo)定時要認(rèn)真仔細(xì)。

（2）實行手指口述法測量制度，堅持觀測超限必須重測、補(bǔ)測制度，堅決杜絕圖省事、怕麻煩的現(xiàn)象發(fā)生，提高導(dǎo)線測量成果質(zhì)量。

3.2針對儀器性能不穩(wěn)定的問題

（1）由小組成員負(fù)責(zé)每月對地測科全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等儀器幾何關(guān)系進(jìn)行校驗，建立測量儀器檔案，對測量儀器進(jìn)行精細(xì)化管理。

（2）每次下井前對儀器進(jìn)行檢查，保證下井處于儀器完好狀態(tài)。

（3）到達(dá)井下現(xiàn)場后開箱對儀器進(jìn)行檢查，保證儀器處于完好狀態(tài)。

（4）上井后對儀器和測量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)合格無誤后再進(jìn)行計算等其他工作。

3.3現(xiàn)場環(huán)境差

（1）導(dǎo)線測量時時停止機(jī)械運轉(zhuǎn)，人員走動，降低振動對儀器的影響。

（2）測量人員提前到達(dá)現(xiàn)場，適應(yīng)環(huán)境半小時后開始工作。

（3）對于風(fēng)流大、淋水大的巷道，測站對中和目標(biāo)對中都采取擋風(fēng)板或擋水布等措施，減少風(fēng)流、淋水對測量精度的影響。

3.4導(dǎo)線精度低

（1）每站都采用兩個獨立測回，兩個獨立測回互差不得超過12”,超過時必須補(bǔ)測、重測。

（2）加長控制導(dǎo)線的邊長，邊長最短不得小于30米，邊長小于30米導(dǎo)線必須增加到4個獨立測回以上。

（3）整個導(dǎo)線采用往返測量，往返測量時都要使用同一個角，不得選用新點，便于往返測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)往返測量的互差超過12”時，必須進(jìn)行補(bǔ)測、重測。

（4）導(dǎo)線每隔2000米加測陀螺邊一條，共加測七條陀螺邊。（5）在一號井副井和二號井鳳井各進(jìn)行一次聯(lián)系測量，對原有井口附近的起始導(dǎo)線進(jìn)行校驗，提高礦井起始導(dǎo)線的精度。

（6）運用北京清華山維公司NASEW工程測量控制網(wǎng)微機(jī)平差系統(tǒng)進(jìn)行了平差，最終成果作為基本控制導(dǎo)線成果。

4　效果

梁寶寺公司一號井副井、二號井風(fēng)井分別進(jìn)行了聯(lián)系測量，按照對策實施要求，嚴(yán)格遵守《煤礦測量規(guī)程》和《梁寶寺煤礦礦井貫通技術(shù)設(shè)計書》施工，2013年8月22日，梁寶寺公司一、二號井順利實現(xiàn)高精度貫通，為實現(xiàn)一礦兩井做好了基礎(chǔ)。經(jīng)過此次定向測量，對全礦基本控制導(dǎo)線又進(jìn)行了一次校驗和改正，提高了井下基本控制導(dǎo)線的精度，為其他巷道的掘進(jìn)和貫通做資料準(zhǔn)備。

經(jīng)測算，一二號井的聯(lián)系測量中誤差小于20″,兩井貫通處水平重要誤差小于0.2米，實際為0.153米，垂直方向重要誤差小于0.3米，實際誤差為0.247米，實現(xiàn)了高精度貫通的目標(biāo)。