對井巷貫通允許偏差及誤差的探討

張潛（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊(duì)　伊寧　835000）

對井巷貫通允許偏差及誤差的探討

張潛
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊(duì)伊寧835000）

本文對井巷貫通的允許偏差，實(shí)測誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分配、介紹、分析，以確保貫通工作的順利進(jìn)行。

井巷貫通聯(lián)系測量允許偏差實(shí)測誤差

在煤礦開采過程中，貫通測量是礦井建設(shè)發(fā)展的重要一環(huán)。由于貫通測量工作涉及地面和井下，不但要為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，也要為安全生產(chǎn)提供信息，以供管理者做出安全生產(chǎn)決策。貫通測量的任何疏忽都會影響生產(chǎn)，甚至可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。下面以本人的一些經(jīng)驗(yàn)，對井巷貫通允許偏差及誤差加以探討。

1　貫通測量允許偏差的確定

井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通3種類型。凡是由一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩端的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫通；兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線，而只能由兩個井口，通過地面聯(lián)測、聯(lián)系測量，再布設(shè)井下導(dǎo)線到待貫通巷道兩端的貫通；立井貫通主要包括從地面及井下開鑿的立井貫通和延深立井時的貫通。貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在3個方向上：

（1）水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差。

（2）水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差Δx。

（3）豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差Δh。

以上3種偏差中，第一種偏差只對貫通在距離上有影響，對巷道質(zhì)量沒有影響；后兩種偏差Δx和Δh對于巷道質(zhì)量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差。

井巷貫通的允許偏差值，主要根據(jù)工程的需要，按井巷的種類、用途、施工方法及測量工作所能達(dá)到的精度確定。在一般情況下可以采用如下數(shù)值：

平巷或斜巷貫通時，中線間的允許偏差可采用0.3～0.5m，腰線間的允許偏差值可采用0.2m。

立井貫通時，全斷面開鑿井同時砌永久井壁，井筒中心間的允許偏差可采用0.1m，小斷面開鑿時，可采用0.5m。

立井貫通全斷面掘砌，并在破保護(hù)巖柱之前預(yù)安罐梁罐道時，井筒中心間允許偏差可采用0.015～0.03m。

2　貫通測量誤差預(yù)計(jì)

井巷貫通工程的質(zhì)量對礦井建設(shè)和生產(chǎn)有重大影響，因此必須按《規(guī)程》規(guī)定，認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)和精心組織工程施工，對于大型貫通工程最好采用以下方法：

⑴ 采用光電測距導(dǎo)線建立地面獨(dú)立控制。

⑵采用陀螺全站儀進(jìn)行礦井定向

⑶井下貫通導(dǎo)線應(yīng)合理地加測陀螺定向邊，并進(jìn)行平差。

3　兩井間巷道貫通誤差預(yù)計(jì)參數(shù)

⑴測量誤差引起貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向上的誤差預(yù)計(jì)公式。

①地面控制采用萊卡精密導(dǎo)線測量方案時的誤差預(yù)計(jì)公式：

式中，mβ上為地面導(dǎo)線測角中誤差；Ryi為各導(dǎo)線點(diǎn)與K點(diǎn)連線在y軸上的投影長度；ml為導(dǎo)線量邊誤差；l為導(dǎo)線邊長；Lx為兩定向連接點(diǎn)的連線在x軸上的投影長度；α上為地面導(dǎo)線量邊偶然誤差系數(shù)；b上為地面導(dǎo)線量邊系統(tǒng)誤差系數(shù)；α為各導(dǎo)線x軸之間的夾角。

②定向誤差引起K點(diǎn)在x軸上的誤差預(yù)計(jì)公式：

式中，ma0為定向誤差，即井下導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角中誤差；Ry0為井下導(dǎo)線起算點(diǎn)與K點(diǎn)連線在y軸上的投影長度。

測角誤差的影響：

式中，m?下為井下導(dǎo)線測角中誤差；Ry下為井下導(dǎo)線各點(diǎn)與K點(diǎn)連線在y軸上的投影長度。

若導(dǎo)線獨(dú)立測量n次，則n次測量平均值的影響為：

式中，mli為井下光電測距的兩邊誤差；αi'為導(dǎo)線各邊與x軸的夾角。

④各項(xiàng)誤差引起K點(diǎn)在x軸上的總中誤差預(yù)計(jì)公式：

⑵測量誤差引起貫通相遇點(diǎn)K在高程上的誤差預(yù)計(jì)公式。

①地面水準(zhǔn)測量誤差引起K點(diǎn)在高程上的誤差預(yù)計(jì)公式：

《規(guī)程》規(guī)定，井口水準(zhǔn)點(diǎn)的高程測量，應(yīng)按地面四等水準(zhǔn)測量的精度要求施測。四等水準(zhǔn)支導(dǎo)線往返測的高程平均值的中誤差為：

式中，L為水準(zhǔn)線路的單程長度，km。

②導(dǎo)入高程誤差引起K點(diǎn)在高程上的誤差預(yù)計(jì)公式：

③井下水準(zhǔn)測誤差引起K點(diǎn)在高程上的誤差預(yù)計(jì)公式：

a.按單位長度高差中誤差估算：

式中，mh0為單位長度高差中誤差，系按實(shí)測資料求得的數(shù)值；R為水準(zhǔn)路線的長度，km。

b.按表1的精度要求估算：

表1　井下四等水準(zhǔn)誤差表

式中，R為水準(zhǔn)路線的長度，km。

若進(jìn)行n次獨(dú)立測量，則n次測量平均值的中誤差為：

④斜巷中高程測量引起的誤差，按《規(guī)程》規(guī)定的限差推算，一次測量的高程中誤差為：

⑤各項(xiàng)誤差引起K點(diǎn)的高程上的總中誤差預(yù)計(jì)公式：

4　結(jié)言

貫通測量是一項(xiàng)非常重要的測量工作，測量人員所肩負(fù)的責(zé)任是十分重大的。如果因?yàn)樨炌y量過程中發(fā)生錯誤而導(dǎo)致巷道未能正確貫通，或貫通后結(jié)合處的偏差值超限，都將影響巷道質(zhì)量，甚至造成巷道報(bào)廢、人員傷亡等嚴(yán)重后果，在經(jīng)濟(jì)和時間上給國家造成重大的損失。因此，我們必須掌握井巷貫通的允許偏差，及時對實(shí)測誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分配，以確保貫通工作的順利進(jìn)行。

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收稿：2016-04-01

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.05.004