柿竹園公司368－490斜坡道貫通測量分析

吳 飛,康 濤

(湖南柿竹園有色金屬有限責任公司, 湖南郴州市 423037)

柿竹園公司368－490斜坡道貫通測量分析

吳 飛,康 濤

(湖南柿竹園有色金屬有限責任公司, 湖南郴州市 423037)

針對柿竹園公司多金屬井下長距離斜坡道貫通測量工作貫通距離長、高差大、要求精度高,貫通難度大等問題,詳細制定了斜坡道從368m水平至490m水平的貫通測量方案,工程實踐結(jié)果表明,貫通測量設計合理,誤差預計準確,觀測方法優(yōu)化,確保了順利貫通。

貫通測量;誤差預計;測量精度;斜坡道

柿竹園公司為了解決多金屬井下490m水平以下分層采礦、探礦、運輸、通風、排水等問題,決定設計施工368－490斜坡道。為加快工程進度,縮短工期,決定相向掘進,直接貫通距離達3.2km,導線聯(lián)測距離6.3km,橫向允許誤差0.2m,高程允許誤差0.2m,是精度要求較高的貫通工程。其中,368 m水平在多金屬礦體地表,所處區(qū)域山勢險要、地形復雜,有泥土、碎石、灌木覆蓋;490m水平在多金屬礦體井下,有老巷道聯(lián)通。

1 測量方案選擇

大型貫通測量工程,貫通方案的選擇至關重要,不僅關系到整個礦井的設計、生產(chǎn)、安全,還對后期的測量實施有著重要的指導作用。一旦無法貫通或貫通誤差超限,將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟損失,甚至造成安全隱患[1-2]。結(jié)合公司實際情況和現(xiàn)有設備儀器,參照《礦山測量規(guī)范》等相關文件和規(guī)程,詳細制定了測量方案。

1.1 平面控制測量

地表368m水平,地形復雜、山勢險要,常規(guī)導線測量施測難度高、工程量大,而GPS測量能較好滿足需求,所以決定采用靜態(tài)GPS進行平面控制,建立近井點[3]。地面以高等級四等點“東波”、“辣子頭”等作為起算點,按E級網(wǎng)要求施測“辣子頭”—“東波”、S024－S043兩組近井點。

井下490m水平,使用徠卡TCR－1201全站儀,該儀器的測距精度為1±1ppm,施測一級導線,測回法兩個測回,同一測回中半測回互差不超過±30″,兩測回間互差不超過±15″。測量導線的布設盡量沿中線,長度盡量相等,以80～200m比較適宜。導線布設先布設低等級施工導線,再布設高等級檢測導線對低等級施工網(wǎng)進行檢查,確保橫向貫通精度。

1.2 高程控制測量

高程控制測量采用三角高程法,同時施測一級導線。三角高程測量實行往返測,往返測相鄰兩點高差互差不大于10mm＋0.3mm×Lx(Lx為導線水平邊長,以km為單位);三角高程導線的高程閉合差不大于±100mmL(L為導線長度,以km為單位)。高差互差滿足測量要求后,取往返測高差的平均值作為測量結(jié)果。

2 導線測量設計

由于368－490斜坡道是以14%的坡度施工的,根據(jù)施工的難易程度把貫通點K選擇在斜坡道420m水平至407m水平中部。其中,368硐口至貫通點K布設的導線起算點是四等控制點S043和S024,490硐口至貫通點K布設的導線起算點是四等控制點“東波”和“辣子頭”。導線測量設計K點見圖1,導線布設見表1。

圖1 導線測量設計K點

表1 測量導線布設

根據(jù)井下多年的測量實踐和相關測量規(guī)范,測角中誤差mβ取5″,量邊固定誤差mD取0.001m,量邊偶然誤差λ取1ppm。地表四等控制點至井下貫通點K的預計誤差計算結(jié)果在控制范圍內(nèi),說明貫通測量方案切實可行,測量方案選擇正確,測量設計合理。

3 導線測量觀測

井下貫通導線測量,受觀測條件限制較大,尤其是客觀環(huán)境的不利條件是觀測誤差的主要來源,對觀測結(jié)果影響較大。為提高觀測精度,有必要采取有效措施減少觀測誤差。

(1)全站儀多架法。全站儀多架法是在三架法的基礎上增加全站儀、三腳架和棱鏡個數(shù),在施測過程中可平行作業(yè),節(jié)省施測時間,避免了儀器站和棱鏡站的沉降,提高了施測精度。

(2)合理安排觀測時間,合理布點。井下觀測條件的好壞對觀測的精度有一定的影響,多金屬采場采用鏟車、汽車出礦,尾氣排放對觀測有直接影響,特別是368分層上行的巷道尤為明顯。為了避免尾氣對觀測的影響,測量組合理安排,觀測時間定在早上5點至8點之間,在鏟車、汽車出礦作業(yè)之前完成測量作業(yè),有效避免了尾氣對觀測的影響。

井下部分段風力較大,對儀器對中有直接影響,特別是368硐口、368P3口、470斜坡道口、490斜坡道口、490硐口,為避免風力大對對中的影響,這幾個點采用巷底底板布點、點上對中。

(3)采用兩組人員、儀器獨立觀測、核算。為了避免粗差、提高精度,多金屬采場和生產(chǎn)部分別采用徠卡TCR－1201、TCR－802兩部儀器獨立觀測,獨立核算,提高了外業(yè)觀測的準確性,獨立核算提高了內(nèi)業(yè)計算的準確性和可靠性。

(4)貫通測量精度分析。368－490斜坡道成功貫通后的貫通測量結(jié)果見表2。

方位角閉合差fβ＝－35″＜10n＝52″;坐標閉合差f＝±＝±0.170;相對誤差f/L＝1/18000＜1/6000;高程閉合差fh＝－146＜100 3.12＝176mm。

由測量結(jié)果及精度分析可以看出,貫通測量精度達到了預期效果,精度可靠,確保了順利貫通。同時,貫通結(jié)果差值與測量前的貫通誤差預計在大小和方向上趨于一致,貫通誤差預計在貫通測量的實踐中發(fā)揮了重要作用[4-5]。

表2 貫通測量精度

4 結(jié) 語

柿竹園公司多金屬井下368－490斜坡道貫通測量工程,測量方案選擇合理,觀測方法先進可靠,巷道貫通精度較高,達到了預期效果,為公司同類型貫通工程提供了成功的范例。通過兩年多的技術設計、實踐和分析,得出如下結(jié)論:

(1)大型貫通測量工程,貫通誤差預計在整個貫通測量實踐中發(fā)揮了重要作用;

(2)井下導線施測過程中,采取有效觀測方法和措施對減少觀測誤差十分必要;

(3)大型貫通測量是一個系統(tǒng)工程,每一個環(huán)節(jié)都至關重要,只有抓好每一個環(huán)節(jié)的工作,才能確保順利貫通。

[1]張國良,朱家鈺.礦山測量學[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2003.

[2]李青岳,陳永奇.工程測量學[M].北京:測繪出版社,1995.

[3]徐紹銓,張華海,楊志強.GPS測量原理及應用[M].武漢:武漢大學出版社,2003.

[4]李 強,易遵河.芙蓉煤礦＋250m水平延深斜井貫通測量分析[J].建井技術,2007,28(2):21-23.

[5]張自賓.礦山大型貫通測量誤差預計分析及應用[J].科技信息,2012(2):365-365.

2017-06-09)

吳 飛(1982－),男,河南周口人,測繪工程師,碩士研究生,主要從事礦山測量工作,Email:407812116＠qq.com。