一號C7+8煤層底板繞道貫通測量設計研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責任公司白龍山煤礦地測科，云南 曲靖 655508）

一號C7+8煤層底板繞道貫通測量設計研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責任公司白龍山煤礦地測科，云南 曲靖 655508）

隨著滇東能源白龍山煤礦礦井建設的全面展開，通風、輔助運輸和行人問題，成為制約C7+8煤層底板膠運大巷和輔運大巷中井底車場掘進的因素。為了解決這一瓶頸問題，公司及礦領導決定綜掘隊通過一個聯絡巷進入一號C7+8煤層底板繞道，進行反掘，溫州二建公司進行正掘。雙向掘進，以便早日貫通，解決通風、輔助運輸、行人問題。

煤層巷道；貫通測量；雙向掘進

1 工程概況

1.1 工程簡介

一號繞道屬于輔助運輸巷，是巖巷。先由川九公司從2#副斜井K1＋570.104 m處開始掘進，沿方位226.5°、坡度3‰掘進238.4 m后，再改為沿方位185°、以坡度不大于-8.5°掘進，川九公司斜巷掘進168.3 m后，溫州二建公司接著掘進。一號繞道另一側，由綜掘隊從C7+8煤層底板膠運大巷K0+716.728 m處開始，沿方位305°、坡度+7.5°掘27.819 m后，到1#C7+8煤層底板繞道中心，然后沿方位5°、坡度+8.5°和溫州二建公司對掘。此次貫通為相向貫通，貫通距離總長524 m，導線測量卻有4 666 m。從測量距離來看，已屬大型貫通。掘進巷道采用錨噴支護，巷道毛斷面為5 m×4.6 m。

1.2 設計成果

1#繞道貫通段設計坡度為8.5°，上端（原川九公司一端，即方位185°起點1#、2#繞道交點R104導線點）底板標高為1 241.148 m，反掘段開口（聯巷與1#繞道交點，即+8.5°起點）底板標高為1 177.636 m，貫通距離524 m。

2 巷道貫通偏差及其誤差參數的確定

2.1 允許偏差值的確定

井巷貫通的允許偏差值，是根據其工程的需要，按井巷的種類、用途、施工方法以及測量工作所能達到的精度來確定的[1]。但依據多年來貫通測量的實踐經驗可知，在一般情況下，平巷或斜巷貫通，中線間的允許偏差值可采用0.3～0.5 m（本次采用偏差值0.3 m），腰線間的允許偏差可采用0.2 m。

2.2 誤差參數的確定

2.2.1 測角中誤差

按以往經驗J2級經緯儀，邊長超過30 m，一次對中，觀測兩測回，測角中誤差不超過6″。如果觀測四測回，測角中誤差約在3″-4″，本次貫通距離近，設計測角中誤差定為5″。

2.2.2 測距誤差

長度往返測差數都小于4 mm，即可達到1/37 500，標準的Ⅲ級測距儀可達1/50 000。根據多年井下實測，150 m左右的邊長應加入尺長、氣溫改正。

2.2.3 導線全長相對閉合差和其他誤差

5″導線要符合1/30 000的要求。光電測距儀固定誤差取2 mm，比例誤差取2 mm，測距中誤差利用公式：mD=±(a+b×D)mm計算。

3 貫通測量誤差預計

3.1 起算點精度情況

本次貫通起算點為一級導線點3#點、定向點為國家四等點Ⅳ-2號點。它們的精度能滿足此次貫通[2]。由3#點進入二號副斜井、二號C7+8煤層底板繞道、一號C7+8煤層底板繞道正掘；由3#點進入主斜井、C7+8煤層底板膠運大巷、一號C7+8煤層底板繞道進行反掘。

3.2 水平方向上貫通誤差

本次貫通為相向貫通，貫通點K預計將在R105前80 m處，貫通距離524 m，正反掘分別采用復測支導線向貫通點發展。

導線測角誤差引起K點在X'方向上的誤差，由計算公式可得：

導線量邊誤差引起的K點在X'方向上的誤差，由計算公式可得：

所以，K'點在X'軸上的預計中誤差為：

為了檢核，導線獨立施測兩次，則平均的中誤差為：

限差取中誤差的兩倍，所以：

一號C7+8煤層底板繞道偏差估算數值如表1所示。

表1 一號C7+8煤層底板繞道偏差估算表

3.3 垂直方向上（腰線）貫通誤差

此次貫通屬于不沿煤層的斜巷貫通，所以要進行垂直方向的誤差預計[3]。由《規程》知，井下三角高程測量的允許閉合差為：所以一次獨立觀測的中誤差為：式中L為導線長度，單位為千米。因此，此次三角高程測量誤差引起的K點在高程上的誤差為：，由于進行兩次獨立觀測，所以

4 貫通測量方案

此次貫通屬于斜巷貫通，所以需要對高程進行嚴格控制。因此，白龍山礦使用上海索佳儀器有限公司生產的2秒儀器SET22DⅡ型全站儀來測量。

4.1 為了提高貫通精度應做的工作

（1）貫通測量從井口近井點開始測量。

（2）施測前應對使用的儀器進行檢查、鑒定。

（3）水平角觀測，地面和主斜井、副斜井采用點上對中，目標點在地上；進入繞道、C7+8煤層底板膠運大巷后進行點下對中，目標點是頂板上下垂的線繩，架設棱鏡有風時，要采取擋風措施[4]。水平角觀測時，目標點均是架設于前、后視測站點的三棱鏡和覘板，采用測回法觀測，用J2全站儀一次對中（對中誤差不超過0.5 mm），觀測兩測回，天頂距對向觀測兩測回，觀測限差執行《煤礦測量規程》表28、29的要求。

（4）距離測量要加溫度、氣壓改正，邊長測量兩測回，每測回兩次讀數，計算時要加尺長改正（加、乘常數），邊長要先投影到大地水準面再投影到高斯面上。不同時間段測得的邊長不超過規定。

（5）在測量導線的同時量取儀器高、覘標高，兩次丈量不超過4 mm時取中數。還要量取本站的巷道左、右寬及巷道高，往返測量的高差互差不應大于10 mm+0.3 mm×L。

（6）每向前掘進200～400 m應施測一次7″控制導線，后一次復測支導線也應跟上。兩次導線測完后計算平均值及時調整中線。

（7）首先由專工以上人員校核，才可以在每個掘進頭放線。

4.2 貫通注意事項

（1）做一張貫通測量設計圖，比例尺不小于1:2 000，每天在圖上填繪掘進米數，用貫通速度計算，當貫通距離剩50 m時，應給掘進單位、礦總工程師及相關單位下達貫通通知[5]。

（2）本工程全部貫通后，應將兩側導線、高程連接起來進行簡易平差，計算方位角閉合差、測量角中誤差等。

（3）在巷道貫通后量取實際偏差距離（量兩中線間的鉛垂距），還應對最后一段巷道的中腰線進行調整。

（4）計算各巷道中點的坐標，再反算各巷道的實際方位和設計方位進行比較。

（5）因施工和測量引起的巷道偏差值超限，應提出巷道修整計劃。

（6）工作結束后提供各條巷道的平面、剖面圖，水平方向比例1:2 000，垂直方向比例1:500[6]。

4.3 全部工作結束后，總結貫通測量技術

（1）貫通工程概況：貫通巷道用途、長度、施工方式、支護性質、斷面變化情況、施工日期、施工單位。

（2）測量工作情況：參加測量單位、人員、完成測量工作量及完成日期；測量所依據的技術設計及有關規程。

（3）起算點測設的圖形、施測時間、作業單位、觀測計算方法及精度情況。

（4）井下測量情況：導線的水平角、天頂距觀測、距離丈量等，使用儀器、作業方法、施測精度等。

（5）實際貫通精度情況：允許偏差和實際偏差值的比較及巷道質量在生產中使用的影響程度。

（6）全部貫通測量資料明細及附圖。

（7）對本次貫通測量工作的綜合評述，聽取關于類似工程的建議、意見。

1 谷紀領.“三軟煤層”礦井貫通測量管理探討[J].山東煤炭科技，2016，（7）：154-155.

2 張玉林，王曉民.跨采區越煤層巷道精確貫通的實踐與分析[J].價值工程，2015，（7）：18-19.

3 趙洪瑞.煤層瓦斯賦存參數快速自動測量裝置[J].煤礦安全，2016，（3）：87-89.93.

4 時艷存.貫通測量工作和標定要素的計算[J].民營科技，2015，（5）：44.

5 魯賜福，胡玉龍，姬生梅.朱集西煤礦貫通測量技術[J].硅谷，2011，（22）：42.

6 翁寅生，殷新勝，趙 良.松軟煤層坑道鉆機鉆進參數測量系統設計[J].煤田地質與勘探，2014，（5）：100-103.

The No.1 C7+8 Coal Floor around Pierce Survey Design Research

Bai Haiwang
(Department of Geological Survey of Bailongshan Coal Mine, Huaneng Yunnan Diandong Energy Limited Liability Company,Qujing 655508, China)

With Yunnan energy Bailongshan coal mine construction in full swing, auxiliary transport and pedestrian ventilation, and restricted factors of C7+8 coal seam floor glue transport roadway and auxiliary transport roadway in shaftbottom digging.In order to solve this problem, the company and the leadership decided to fully mechanized mine team through a contact lane into the No.1 C7+8 coal seam floor bypass, anti dig, Wenzhou Erjian company is digging.Two way tunneling for early completion to solve ventilation, auxiliary transportation and pedestrian problems.

coal seam roadway; holing survey; bidirectional tunneling

TD175.5 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500(2017)08-00103-03

2017-06-12

白海旺（1970-），男，山西保德人，礦山測量工程師，從事礦山測量工作。