盤區回風巷與南翼風井貫通測量實踐

崔延雙

（大同煤礦集團公司云崗礦，山西 大同 037000）

巷道貫通工程是礦井生產的重要環節，貫通工程質量的好壞影響礦井的運輸、采掘、安全等各個方面。針對貫通測量工程的實踐研究，能夠保障煤礦井下開采作業的安全和工作效率。

1 工程概況

依據云岡礦生產接替的需要，決定對該礦8#煤層406盤區開拓的506回風巷與南翼風井貫通。南翼風井為礦井南部的總回風巷，斜長722.5m，坡度25°，坐標方位角180°，由地面延伸到井下12#煤層，從8#煤層506回風巷上部通過。506回風巷是新開拓406盤區回風巷，巷道斷面12.6m2，從506-1回風巷開口，坐標方位角為180°，掘進至南翼風井對應8#煤層處，接著按270°坐標方位角與南翼風井貫通。

貫通測量分兩條線路進行，第一條從1030水平大巷起經8#層406皮、506-1回到506回風巷；第二條從1030大巷經南翼風井下部繞道進入南翼風井對應貫通處，貫通測量導線長3.7km，貫通點位于南翼風井8#煤層處。貫通相遇點K在水平重要方向上的允許偏差±0.3m，在高程方向上的允許偏差為±0.2m。該貫通工程于2018年1月完成貫通任務，實際水平偏差0.003m、高程偏差0.026m。實際偏差低于規定限差，符合高精度大型貫通要求。

2 貫通測量方案的選擇

2.1 起算點優化

1030水平大巷內控制點是全礦井下精度級別最高的，由于施工、運料等原因破壞嚴重，經現場勘查，E07、E09、E14點保存完好，可以通過坐標反算，求出其坐標方位角。綜合考慮506回風巷與南翼風井貫通測量工程的基本控制導線起算點采用1030水平大巷內的E07、E09及E014三個高級點。

2.2 起算點的可靠性分析

對E07、E09和E14三個控制點進行了坐標反算，計算三點之間的數據關系，現場以E07和E09為起始點、E14為檢核點進行了觀測，通過現場觀測結果與反算結果對比，E09～E14反算平距為514.548m，實測平距為514.541m，不符值為7mm；E07-E09-E14反算水平角為180°10'34''，實測水平角為180°10'49.5''，反算兩點高差為1.383m，實測高差為1.387m，不符值為4mm，均在規定的允許范圍內。證實E07、E09、E14之間的反算數據是可行的、可靠的。

2.3 導線測量路經

該貫通工程具有距離遠、跨水平、跨采區、多拐角等特點，用1030水平大巷的E07點后視E09點向北邊經406皮、506-1回進入506回；從E09點后視E07點向南經南翼風井下部繞道進入南翼風井，最終在南翼風井8#煤層處實現貫通，形成一個完整的閉合環。

3 測量技術方法設計

3.1 平面控制措施

3.1.1 井下基本控制導線的實踐

（1）巷道開工后，先用全站儀施測30''級采區控制導線以指導施工（定向、標定中腰線等），測點距 30～50m。

（2）巷道前進300～500m時，再用全站儀施測15''級基本控制導線，測點間距不大于300m。最后與原采區控制測點保持兩個重合點，以茲檢核。

（3）巷道繼續前進時，在基本控制導線點的基礎上繼續施測采區控制導線：掘進300～500m時，再一次施測基本控制導線測量，直至巷道貫通。

（4）巷道貫通后，按基本控制導線方法聯測平差。

每300～500m導線獨立兩次觀測，可以互相檢核。形成了該水平基本控制導線閉合環，一次是配合施工的采區控制導線，一次是基本控制導線。

3.1.2 提高短邊導線精度

南翼風井下部繞道有許多彎道和風門設施等短半徑彎曲導線測量路徑，施測彎道和過風門時采用三架法、三架儀器法。三架法測角，除起始和終了兩個角度外，中間不需保留測點，每測一次只需對中一次，與導線邊長無關，可以避免出現邊長誤差，解決了短邊導線測角精度低的問題。

3.2 高程控制措施

3.2.1 高程測量措施

506回風巷與南翼風井貫通高程控制全部采用三角高程測量，在觀測水平角的同時，觀測垂直角，每站進行正倒鏡觀測、往返觀測。

3.2.2 三角高程的理論分析

本次貫通采用全站儀三架法及三架儀器法施測導線，三架法的強制對中、量高只在觀測時和第一站儀器與覘標同時量，能減少量高誤差對高程精度影響，為三角高程代替水準高程提供了條件，井下I級水準一次獨立測量終點K的高程誤差：

井下全站儀三角高程一次支線終點K的高程中誤差和I級水準一次獨立測量的高程中誤差基本一致，用三角高程代替水準高程測量是可以滿足該貫通精度需要的。

4 貫通測量工程技術措施

4.1 導線施測工作措施

第一條15''級基本控制導線由1030水平大巷E07～E09號點向北經406皮和506-1回進入506回其間，分別與406皮的30''級導線點的X13、X14和506-1回30''級導線點的J5、J6等點聯測，以茲檢查；第二條15''級基本控制導線由1030水平大巷E09～E07號點向南經南翼風井下部繞道進入南翼風井其間與南翼風井下部30''級導線的a35、a36、a27、a28等點聯測，以茲檢查。

為保證506回風巷與南翼風井精確貫通，采取對算的方法隨導線延測及時計算，并加強與施工單位聯系，保證了巷道在開口施工后準確進入506回風巷中線位置，為506回風巷與南翼風井的精確貫通奠定了堅實基礎。

4.2 貫通測量的驗證

對貫通測量的新技術與方法進行了可靠性驗證，同時采用傳統測量方法對15''級導線進行了驗證性復測。結果表明：新技術與方法與傳統的測量方法數據吻合。

4.3 合站儀高程法標定腰線

全站儀高程法，在測設導線控制點時，根據測得的導線控制點標高，按往返測平距，依據設計坡度，計算出理論腰線標高，進行標定的方法。該方法在實際應用中既準確又快捷，效果非常好，在坡度較大的傾斜井巷中應用最為合適。

5 實地貫通閉合精度

506回風巷與南翼風井于2018年1月順利實現貫通，貫通現場良好，無須做任何處理。貫通后測得貫通中線偏差為3mm，腰線偏差為26mm。之后進行了導線閉合測量，經計算閉合結果為：fa=39.5''、fx=±0.022m、fy=±0.014m、fz=±0.003m，導線全長3737m，閉合精度f/∑L=1/140000，是一次高精度大型對頭貫通，大大優于《測量規程》規定的1/6000的精度。