論礦山井下工程貫通和貫通測量

張玉良 郭曉飛 張贊東

【摘 要】礦山測量學是一門綜合運用測量、地質及采礦等多種學科的知識，來研究和處理礦山地質勘探、建設和采礦過程中由礦體到圍巖、從井下到地面、在靜態(tài)和動態(tài)條件下的工作空間幾何問題，以確保礦產資源合理開發(fā)、安全生產和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境整治的一門學科。

【關鍵詞】礦山；測量；貫通測量

貫通測量，尤其是大型巷道貫通測量是礦山測量工作的一項重要工作，貫通工程質量的好壞，直接關系到整個礦井的建設、生產和經濟效益，為了加快礦井的建設速度、縮短建井周期、保證正常的生產接替和提高礦井產量，經常采用多井口或多頭掘進，這樣就會出現兩井間或井田的長距離巷道貫通測量，所以兩井間貫通測量就成為了礦井生產中必不可少的一項工作。

一、貫通和貫通測量

1.一個巷道按設計要求掘進到指定的地點與另一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。采用兩個或多個相向或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。

2.井巷貫通可能出現下述三種情況：

（1）兩個工作面相向掘進，叫做相向貫通；

（2）兩個工作面同向掘進，叫做同向貫通或追隨貫通；

（3）從巷道的一端向另一端的指定地點掘進，叫做單向貫通。

3.貫通測量工作中應當遵循下列原則：

一是要在確定測量方案和方法時保證貫通所必須的精度，過高的或過低的精度要求都是不對的；

二是對所完成的測量和計算工作應有客觀的檢查校核，尤其杜絕粗差。

4.井巷貫通一般分為一井內巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。

二、貫通的容許偏差

1.貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上。

（1）水平面內沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質量沒有影響；

（2）水平面內垂直于巷道中線的左、右偏差Δx′；

（3）豎直面內垂直于巷道腰線的上、下偏差Δh；后兩種偏差Δx′和Δh對于巷道質量有直接影響，又稱為貫通重要方向的偏差。

2.水平面內沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質量沒有影響；水平面內垂直于巷道中線的左、右偏差和豎直面內垂直于巷道腰線的上、下偏差對于巷道質量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差；對于立井貫通來說，影響貫通質量的是平面位置偏差，即在水平面內上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差。

3.井巷貫通的容許偏差值，由礦（井）技術負責人和測量負責人根據井巷的用途、類型及運輸方式等不同條件研究決定。

4.對于立井貫通來說，影響貫通質量的是平面位置偏差，即在水平面內上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差。

三、貫通測量的工作步驟

（1）調查了解待貫通井巷的實際情況，根據貫通的容許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對重要的貫通工程，要編制貫通測量設計書，進行貫通測量誤差預計，以驗證所選擇的測量方案、測量儀器和方法的合理性；

（2）依據選定的測量方案和方法，進行施測和計算，每一施測和計算環(huán)節(jié)，均須有獨立可靠的檢核，并要將施測的實際測量精度與原設計書中要求的精度進行比較。若發(fā)現實測精度低于設計中所要求的精度時，應當分析其原因，采取提高實測精度的相應措施，返工重測；

（3）重大貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析與評定，寫出總結。

四、貫通測量設計書的編制

重要的貫通工程開始之前，應編制測量設計書，其主要任務是選擇合理的測量方案和測量方法。

1.井巷貫通工程概況。

2.貫通測量方案的選定。

3.貫通測量方法。

包括所采用的儀器、測量方法及其限差規(guī)定。

4.貫通測量誤差預計0。

5.貫通測量中應注意的問題和應采取的相應措施。

五、貫通后實際偏差測定

（一）貫通后實際偏差的測定

1.平斜巷貫通時水平面內偏差的測定。

（1）用經緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通接合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面內的實際偏差；

（2）將巷道兩端的導線進行連測，求出閉合邊的坐標方位角的差值和坐標閉合差，這些差值實際上也反映了貫通平面測量的精度。

2.平斜巷貫通時豎直面內偏差的測定。

（1）用水準儀測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面處的高差，其大小就是貫在豎直面內的實際偏差；

（2）用水準測量或經緯儀三角高程測量連測兩端巷道中的已知高程控制點（水準點或經緯儀導線點），求出高程閉合差，它也實際上反映了貫通高程測量的精度。

3.立井貫通后井中實際偏差的測定。

立井貫通后，可由地面上或由上水平的井中處掛下中心垂球線到下水平，直接丈量出井筒中心之間的偏差值，即為立井貫通的實際偏差值。有時也可測繪出貫通接合處上、下兩段井筒的橫斷面圖，從圖上量出兩中心之間的距離，就是立井貫通的實際偏差。

六、貫通測量后巷道中腰線的調整

1.中線的調整。

巷道貫通后，如實際偏差在容許范圍之內，對次要巷道只需將最后幾架棚子加以修整即可。對于運輸巷道或砌石旋巷道，可將距相遇點一定距離處的兩端中心線A與B相連，以新的中線A—1′—2′—4′—3′—B代替原來兩端的中線A—1—2和B—3—4，以指導砌筑最后一段永久支護和鋪設永久軌道。

2.腰線的調整。

若實際的貫通高程偏差Δh很小時，可按實測高差和距離算出最后一段巷道的坡度，重新標定新的腰線。在平巷中，若貫通的高程偏差Δh較大時，可適當延長調整坡度的距離。實測貫通高程偏差為60mm，由貫通相遇點向兩端各后退30m，與該處的原有腰線點相連接。則得調整后的腰線，其坡度由原設計的4‰變?yōu)?‰。若由K點向兩端各后退15m，則調整后的腰線坡度為2‰。在斜巷口，通常對腰線的調整要求不十分嚴格，可由掘進人員自行掌握調整。

七、結語

礦山測量人員在采礦企業(yè)中要出色地完成各項任務，充分發(fā)揮應有的作用，除了要有很好的政治素質和愛崗敬業(yè)的精神外，還應有一定的理論知識和實際經驗。貫通工程，必須全方面掌握測量方面的知識，尤其是重要的貫通工程，關系到整個礦井的設計、建設與生產、所以必須認真對待。

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