某礦井貫通測量技術設計分析

■張樹林，王俊銘 ■遼寧省冶金地質勘查局404隊，遼寧 鞍山 114038

1 工程概況

主井與副井間距離為80m，深度為490m，礦體長度約3.768km，寬2.129km。采礦為地下水平分層開采，下盤方向推進。下盤豎井多水平開拓，主副井中央集中布置，主副井布置在礦體下盤的中央，相距礦體200m。主井凈直徑6m，用3.1m3的雙箕斗提升礦石。副井凈直徑8m，供提升人員、設備、材料及廢石，副井與西風井、東風井構成完整的通風系統。由副井入風，西風井、東風井回風形成中央對角式通風系統。

2 貫通測量技術設計分析

為了保證貫通的順利進行，防止發生意外事故，注意以下幾點:施工時必須作好勞動保護措施，不戴安全帽，不得作業;當巷道掘進一定深度時，要采取相應的措施改善井下作業的通風情況，防止因通風不良而引起的事故;當相向工作面的距離接近30m時，要以書面形式通知施工單位和安全部門，撤出一個工作面的施工人員，集中在另一個工作面施工。

2.1 貫通測量注意事項

(1)貫通測量內業關鍵問題。認真審核設計圖紙，消除圖上的數字錯誤，這是確保完成測量貫通工程與井巷工程順利時間竣工的大前提;認真做好大型貫通的誤差預計，緊緊抓住貫通工程中可出現較大誤差的薄弱環節，進行方案優化。采用先進技術與相應的強化措施妥善解這些主要矛盾，以保證測量成果的精度;采用先進的技術裝腔作勢備進行測角量與計算，在外業作業前務必做好儀器的檢驗校正工作;在內業計算臺帳登記中，采用“重迭計算法”以消除粗差。計算時兩人獨立進得對算，檢查結果是否一致，之后再用PC－1500A袖珍機將原始數據輸入計算，以檢查結果是否與對算的成果相符，如有出入則認真檢查以糾正在計算或抄寫中的錯誤。臺帳登記則采用每一個月由兩人聯合復查，盡可能消除抄寫中的粗差。對內業資歷料的保管則由專人負責，保管人員不作變動，保證了內業成果齊全完整;不斷提高測量人員的素質，保持業務技術骨干的穩定，這是工作成敗的關鍵。

(2)貫通測量外業關鍵問題。注意原始資料的可靠性。對方位、坐標、距離、高程等進行認真檢核。對起算數據進行反復核對，確保準確無誤。使用控制網時必須對原有精度，是否采動等進行了解，必要時要進行檢查測量;各項測量工作都要有可靠的檢核，要進行復測復算，防止產生粗差，對于重要的貫通工程，進行復測時，要換人換儀器進行測量;精度高要求的貫通工程，要采取相應的措施進行提高精度，并注意解決實測中發現的問題。措施是多方面的，例如:可以加測陀螺儀定向邊，并可以進行平差。鋼尺量邊時要精確尺長的鋼尺，制定量邊細則等;對施測成果進行精度分析，并與原誤差預計的精度要求進行比較;利用施測成果進行標定要素時注意不能用錯數據;貫通巷道挖掘過程中，要及時進行測量和添圖，并根據測量成果，及時調整巷道掘進的方向和坡度。

2.2 貫通測量的誤差預計

近井點間距離是2.72km，副井與東風井間距離是1.82km，i角為1/1850，副井深510m，東風井深560m。

(1)地面四等GPS的誤差預計。固定誤差a≦10mm，比例誤差b≦10mm;0.074m

(2)一井定向中誤差。根據礦上已有資料求得一井定向一次測量中誤差為mα=±35”。

(3)井下導線測角中誤差。根據礦上已有資料求得測角中誤差為mβ下= ±10"。

(4)井下導線量邊中誤差。測距精度2mm+2ppm，平均邊長121米，ml=±2mm。

(5)地面水準測量中誤差。規程規定地面四等水準測量的限差為

(6)導入高程誤差。規程規定，對同一點兩次獨立導入標高不超過

(7)井下水準測量誤差。每千米高差中誤差mhL下=±15mm。

2.3 貫通相遇點K在x軸重要方向的誤差預計

過K點以垂直于巷道的方向作為假定坐標x軸方向，求相遇點K在水平重要方向上的誤差，求貫通相遇點K在水平方向x軸上的誤差

(1)地面測角誤差影響，

α'兩近井點連線與貫通重要方向x'之間的夾角

(2)定向誤差引起K點在x'方向上的誤差

副井、風井兩井獨立兩次定向平均值的誤差所引起的

(3)井下導線測量誤差引起的K點在x'方向上的誤差測角誤差引起的(角度獨立測量兩

(4)各項誤差引起貫通相遇點K在x軸上的總中誤差為Mx'K=±

(5)各項誤差引起K點在x軸上的預計誤差取2倍中誤差為預計誤差，則Mx預=2MxK===± 0.27m0.5m

2.4 貫通相遇點K在高程重要方向的誤差預計

(1)地面水準測量引起的誤差:

井口水準基點的高程測量，應按地面四等水準測量的精度要求施測。四等水準支線往返測的高程平均值的中誤差為:Mh上=±10=3.033mm

式中L—水準路線的單程長度，以Km為單位。(2)導入高程引起的誤差

經計算得;Mhoa= ±0.0226mm;Mhob= ±0.0288mm

(4)貫通在高程方向上的預計中誤差，各項測量工作均獨立進行兩

(5)貫通在高程方向上的預計誤差

MH預=2MHK平=2 × 0.056= ± 0.112m 0.200m

3 貫通后實際偏差測定

貫通后應該進行實際偏差的測定。這項工作很重要，包括以下兩項工作:

(1)水平面內偏差的測定，測定水平面內的偏差需要同時進行以下兩項工作:把原來兩個巷道的中線都延長到相遇點上，測量兩中線之間的距離，這就是貫通巷道在水平重要方向上的實際偏差;將向導兩端的導線點用經緯儀連測閉合導線，以測定閉合邊方位角差值，并計算導線的角度閉合差，和坐標閉合差，并計算導線的相對閉合差，以此檢驗是否符合井下所采用的7″級導線的精度要求。如果不符合精度要求，則要重新敷設導線。

(2)高程偏差的測定，貫通后從巷道一端已知的腰線點用I級水準測量的方法連測到巷道另一端已知高程的腰線點，計算其高程閉合差，即為高程偏差。

4 結束語

礦井貫通測量誤差是礦井開拓，井下開采的重要測量工作。因此貫通測量技術設計中必然會包含測量誤差預計，這項工作是確保礦井順利貫通前提和基礎。通過貫通后測量實際偏差來驗證貫通測量誤差預計的科學性以及合理性，從而為新下次礦井貫通設計提供參考，進而不斷積累經驗，提高貫通測量人員的技術水平。

[1]吳永義等主編.冶金礦山測量規范[S].北京:冶金工業出版社，1992.

[2]李德仁.誤差處理與可靠性理論[M].武漢大學出版社，2002.

[3]張國良，礦山測量學[M].中國礦業大學出版社2006.