個舊東部礦區1360中段南北特大型貫通工程測量研究

高天壽

（云南錫業股份有限公司紅河資源公司，云南 個舊 661007）

個舊東部礦區位于個舊市東南部，1360中段南北特大型貫通工程北起云錫松礦，南至云錫卡房分公司的南部工業園區，地面直線距離25公里，井下巷道全長31公里，工程主要起地質找礦，礦石、材料運輸，通風、排水、人行等作用。此項工程屬云錫區域性礦山建設的重點工程，是云錫公司跨越云錫三大礦山坐標系統，井下導線最長，經過多處斷裂帶，地質條件復雜，高井深、高溫、高涌水等艱苦條件下的礦山重大開拓工程。

1 原有控制測量精度分析

（1）北部松礦原有控制精度分析。北部松礦地區為1954年北京坐標系，1956年黃海高程系，地表有國家Ⅲ、Ⅳ等三角網點和Ⅲ、Ⅳ等水準網點，井下坐標由地面經平硐聯測入坑的3s首級控制導線和Ⅰ級水準導線，松礦的井巷工程與其它礦山發生過多次貫通，貫通精度均在規程允許范圍，可作為該工程的首級控制。

（2）南部卡房分公司原有控制精度分析?？ǚ糠止镜V區控制仍屬1954年北京坐標系和1956年黃海高程系，其基本控制由地表國家三、四等三角控制網和水準網引測入坑。

2 貫通測量技術設計

（1）技術依據?！对颇襄a業集團（控股）有限責任公司礦山測量技術規定》，《全球定位系統（GPS）測量規范》GB/T18314-2001。

（2）貫通允許偏差。水平面允許偏差：±1.0m；垂直面允許偏差：±0.3m。

（3）主要設備配置。南方9600北級星GPS衛星接收儀，GAK1（10″級）陀螺儀經緯儀，（2″級）全站儀，（S3級）水準儀。

（4）地表坐標系統聯測方案。為統一坐標系統和檢查原有控制精度，以北部松礦礦區原有Ⅳ等控制點長山、1420兩點為基點，新埋設GLS1、1101、1302、1360、G141、G142點，中間過渡原有控制丫口山、小黑山作檢查，再沿伸至南端工業園區的1360坑口，共13個點組成控制網，網形詳見圖1：個舊東部礦區貫通工程坑內外控制示意圖，主要技術指標按表1、表2執行。

表1 GPS控制測量精度指標表

表2 GPS數據采集參數設置規定表

圖1 個舊東部礦區貫通工程坑內外控制示意圖

（5）井下首級平面控制方案。以地面近井點長山、1420、G141、G142起測，按3s導線的精度要求，分別聯測到松礦1360中段和南部工業園區1360中段；為進一步提高坑內導線的精度，減小導線測角誤差積累，在1360中段南、北兩端適當地段進行陀螺經緯儀定向。

①陀螺經緯儀定向方案。北部松礦以04-1、B10兩點，南部工業園區以G141、G142兩點為測儀器常數邊，按每3公里～5公里采用逆轉點法，觀測兩個測回，定向邊長不得短于50m測定陀螺邊。陀螺定向平差計算方法步驟：

方位角閉合差計算式 ：Wα=α幾-α陀

式中：Wα方位角閉合差，水平角改正數，為各水平角的權，ai后視邊長，bi前視邊長。

坐標計算：根據改正后的水平角計算出各邊的方位角，最后再計算出各點的坐標。

②井下首級導線(3s)布設方案。導線限差要求：測角中誤差3s，角度最大閉合差6n ，平均邊長300m，最大相對閉合差1/25000，角度測回數4測回，邊長9測回，往返互差1：50000。

③井下高程控制方案。井下高程控制由直接水準高程引入，水準點與導線點同點，水準點間往返測，每站用不同儀高觀測，直接水準高程允許閉合差見表3。

表3 井下高程允許閉合差

3 設計方案可行性分析

（1）地面平面控制誤差分析。按地表距離為25公里，GPS平差后點位誤差在1mm～20mm之間，十萬分之一的精度估算，則地表誤差預計貫通點位誤差約為：

（2）井下平面控制誤差分析。井下控制均布設3s導線，每3公里左右加測一段陀螺定向邊。井下導線總長約31公里，按規程2.5萬分之一的施測精度預計，則井下控制的誤差為：

在井下兩端多地段進行陀螺定向，經方位平差再計算導線，導線精度可得到提高，按提高倍計算。即：

平面控制在貫通點總的點位預計誤差為：

注：上述計算得的0.912m平面誤差已經屬于極限誤差。

（3）地表高程誤差分析。東部礦區各大礦山均是由國家Ⅲ、Ⅳ等水準網引測至本礦區，再聯測至坑口近井點。按三等水準每公里高差中誤差6mm計算，地表水準高程中誤差為：

卡房至南部工業園區為三角高程往返觀測，測程約12公里，電磁波測距獲得的三角高程，其精度可以達到四等水準精度，按四等水準高程預計其中誤差為：

3.4 坑內高程控制誤差分析

該項貫通工程巷道全長約31公里，井下高程誤差預計，參照井下高級水準的精度要求進行預計。

式中：L——坑道長度，以百米為單位。

在貫通點總的高程誤差為：

取二倍中誤差為極限誤差則：

4 分析結論

由誤差預計得出：平面極限誤差為±0.912m，豎直面極限誤差為±0.195m。平面預計誤差小于允許偏差值（允許±1.0m），豎直面預計誤差小于允許偏差值（允許值±0.3），說明貫通測量方案合理可行。

5 實施效果

GPS控制布網合理、施測作業正規、檢核條件充分、精度達到規程要求。360中段平巷準確貫通（貫通點K4），經貫通聯測結果，IZL166點位差0.403m，相對閉合差1：76000，方位角閉合差20.8s。

實測20.8s小于67.3s；閉（附）合點位最大相對閉合差允許：1：25000，實測點位相對閉合差：1：76000小于1：25000。

各項指標均優于規范要求，精度較高。

6 結語

（1）此工程為井下罕有的長距離貫通工程，全長總計31公里，經過地段地質環境復雜，工作面溫度高，涌水大，規格斷面大，井下控制導線施測困難，技術要求高。

（2）為保證工程準確貫通和工程質量達標，采用較先進的GPS、全站儀、陀螺儀、激光指向儀等測量設備，嚴格執行相關技術規范和工程質量驗收標準。

（3）科學的測量技術設計和合理的測量方案制定，是開展各項工作的基礎，取著決定性的保障作用。

（4）性能穩定的全站儀保證了井下導線測角、量邊的精度，陀螺儀的運用，使井下導線水平角測量誤差累積得到減小，效果顯著，提升了井下控制導線的精度。