深井礦山巷道貫通測量技術的實踐研究

張燕燕

摘要： 本文將結合具體測量項目，深入分析深井礦山貫通測量的技術要求、技術措施以及誤差、高程等工藝參數的控制措施，以期為同類項目提供更多具有參考價值的實踐資料。

Abstract： Combined with the specific project requirements， this paper analyzes the technical requirements， technical measures， error， elevation and other control measures of through survey of deep mine， in order to provide more reference value for similar projects.

關鍵詞： 深井礦山；巷道貫通測量；誤差控制

Key words： deep mine；holing through survey；error control

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0120-02

0 引言

巷道貫通是指同一名稱巷道從兩側起點開始相反方向掘進，到該巷道指定位置掘通該巷道，并形成該巷道功能。巷道貫通工程是礦山工作面綜采工程中最關鍵的一道工序，而貫通測量所得到的數據又是判斷巷道貫通是否對礦井正常生產構成安全威脅的主要依據，其重要性不言而喻。而在巷道貫通測量中，對測量誤差的控制又是重中之重，不同的巷道有不同的工況，貫通測量技術雖然有所調整，但是大體上有一套可參考的技術流程。本文將結合具體測量項目，深入分析深井礦山貫通測量的技術要求、技術措施以及誤差、高程等工藝參數的控制措施，以期為同類項目提供更多具有參考價值的實踐資料，為整個工程領域巷道貫通測量水平的提升做出貢獻。

1 深井礦山巷道貫通測量技術概述

深井礦山長距離平巷貫通控制測量工作的關鍵技術原理就是通過聯合聯系測量方法提高起始點的三維坐標精度和起始邊的位置的精確度，繼而在長距離導線適當位置加測陀螺邊進行調整坐標位置，運用不等權觀測法進行導線測量，采用精密水準儀對高程進行等距離觀測，一方面可以有效控制平面坐標及坐標位置的誤差，另一方面可改進長距離平巷貫通點的空間位置精度，為巷道貫通提供更加精確的方位參數。

2 深井巷道貫通測量方法

基于《有色金屬礦山井巷工程測量規范》，開拓工程貫通測量接合點的位置，其中線位置的偏差必須控制在

±50cm以內，豎直方向的偏差宜控制在±20cm以內。以全站儀為主測設導線，地面控制測量重新進行連接復測，同一根鋼絲同樣方法貫通巷道的兩端井筒分別倒入高程。測量誤差的來源是地面控制測量、聯系測量、井下控制測量三部分。

3 測量方案的設計與實施

3.1 工程概況

93105回順-切眼-93105運順綜采工作面位于錦界煤礦3-1煤一盤區，順槽向正北（0°）掘進，順槽在正南方向（180°），均與集中大巷垂直相交，正西方向（270°）與 3-1煤大巷平行，間距3000m，正東方向（90°）為未開采區域。煤層厚度為3.1m，工作面凈長5210.008m，順槽長度為5509.739m，切眼（工作面寬度）為202.72m，巷道貫通導線全長11527.72m。巷道回順斷面尺寸為5.0m*3.2m，運順端面尺寸為5.4m*3.2m，切眼斷面尺寸為7.2m*3.2m。巷道坡度 0.5°。該工作面地表植被稀少，地形以小沙丘為主。

3.2 地面控制測量

地面近井點的埋設和測量，按照預先在長距離平巷兩端的深豎井的地面設計的位置設置近井點及近井邊，基于預設的測控點對平面及高程進行測控。具體操作是：使用徠卡2″、（1+1.5×10-6）TCR1202+R400全站儀按照三次對中的方法進行平面測控，并按設計要求合理控制三個測回測角量邊、測角中誤差以及邊長相對中誤差。測量依據為：《煤礦測量規程》、地測公司《測量工作標準》、錦界煤礦生產組設計：93105綜采工作面平、斷面設計圖。

3.3 定向測量

混合井井深612m，開拓-370m中段時，首先由地表投點引線測至-370m中段，在這一過程中，地表的導線成果即為精密定點成果。在幾何定向環節，要參考井筒及井下中段的具體布置，使用Φ1.0mm的鋼絲作垂線，設好35kg掛重，然后將重陀放置在盛滿水的定向專用桶內，使垂線保持穩定，縮小測量誤差。在井筒中優化投點位置，構成延伸三角形，測出-370m中段的起始點a1的坐標，然后通過計算得到起始邊a1-a2的方位角，據此進行檢核比較，再使用陀螺經緯儀復測-370m中段方位。東風井井深470m，用同樣的方法在-370m中段測出起始邊b1-b2的方位。具體的測量線路如圖1所示。

測量儀器：拓普康（Gpt-7001）全站儀儀器級別為±1″，測距標稱精度：±（2mm+2ppm*D），2007.3新購置儀器，編號：1w0321，可滿足測量要求，故選用其作為本次測量工程使用儀器。

3.4 井下高程測量

用DS3型水準儀施測I級水準，獨立進行2次，其較差符合技術規范，水準線路長995m。

3.5 誤差控制

通過上述貫通偏差測量結果可以斷定，該巷道的貫通偏差不影響巷道的正常使用，較高精度地達到了預期目的。

4 結束語

該工程在千米豎井單線投點聯合陀螺定向技術，可簡少設備，簡化工作程序，大大縮短井筒占用時間和測量人員在井下惡劣環境下的工作時間，從而提高了聯系測量工作效率和企業的經濟效益。另外，該巷道的貫通測量技術的應用實踐也有以下經驗可供參考：

導入高程與單線投點同步進行，聯合陀螺定向測量技術，可減少設備，簡化工序，大大縮短井筒占用時間，從而減少了測量人員在井下的作業時間，提高了貫通測量效率。在復雜條件下開展巷道貫通測量，做好貫通誤差預計是順利開展貫通測量并有效控制測量誤差的主要依據。此外，測量人員在實際工作中應該結合現實條件細致地開展貫通測量工作，適當增加檢核條件，以免測量中出現較大的誤差，全力確保測量數據的精確度和準確度。

參考文獻：

[1]劉超，鄒雨霖.貫通測量在嵩山煤礦測量工作中的實施[J]. 企業技術開發，2014（07）.

[2]王瑞峰.全站儀及貫通誤差預計在礦山測量中的應用[J]. 測繪通報，2008（10）.

[3]胡榮明.陀螺定向時已知邊位置的選擇[J].西安科技大學學報，2007（02）.