8208皮帶順槽貫通測量方案設(shè)計(jì)及誤差預(yù)計(jì)

裴琦瑋

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)大斗溝有限公司，山西 大同 037003）

大斗溝煤礦三盤區(qū)為暗斜井運(yùn)輸，嚴(yán)重制約著煤炭開采，且開采設(shè)備的維修量比較大，為了優(yōu)化采區(qū)的運(yùn)煤系統(tǒng)，提升運(yùn)輸能力，對皮帶順槽進(jìn)行貫通[1-3]。2#層8208工作面由5207巷與5208巷及切眼巷組成，其中5207巷巷道全長2053 m，5208巷巷道全長2113 m，工作面寬180 m。5207巷已掘進(jìn)1569 m，5208巷獨(dú)立掘進(jìn)，到位后掘進(jìn)切眼180 m，切眼到位反掘5207巷61.49 m與已掘5207正巷在K點(diǎn)（8207切眼位置）處進(jìn)行貫通，形成8208工作面。因此，需要制定貫通測量設(shè)計(jì)方案。

1 地質(zhì)概況

三盤區(qū)山2#煤層厚度為1.2～1.6 m/1.3 m，傾斜角度為2°～6°，局部含有1～2層矸石，屬于穩(wěn)定煤層。老頂煤層厚度為2.9～13.81 m，巖性是細(xì)砂巖和粗砂巖；直接頂煤層厚度為0.8～3.65 m，巖性是灰色粉細(xì)砂巖；偽頂煤層厚度為0.2～0.78 m，巖性是炭質(zhì)泥巖；底板煤層厚度為1.0～2.0 m，巖性是粉砂巖。為了確保貫通測量精度，預(yù)計(jì)在皮帶順槽（5207巷8207切眼處）進(jìn)行貫通，貫通預(yù)計(jì)施測導(dǎo)線全長4408 m。

2 貫通測量方案

此次貫通測量儀器統(tǒng)一采用同一臺徠卡TS06型全站儀，進(jìn)行7″級控制導(dǎo)線及日常放線以及采區(qū)控制導(dǎo)線的施測[4-7]。

2.1 井下導(dǎo)線測量

5207巷7″級控制導(dǎo)線由山2#層皮帶大巷7″級控制導(dǎo)線點(diǎn)永L2、永L3、永L4點(diǎn)為起始，測至K點(diǎn)處；5208巷以山2#層皮帶大巷7″級控制導(dǎo)線點(diǎn)永L2、永L3、永L4點(diǎn)為起始引測導(dǎo)線，并標(biāo)定中線，巷道每150 m埋設(shè)一個7″級導(dǎo)線控制點(diǎn)。在進(jìn)行7″級導(dǎo)線測量時，按《規(guī)程》要求，每測站進(jìn)行兩次測回，一次測回的上、下半測回互差要小于20″，測回間互差要小于12″。

在掘進(jìn)期間，隨著巷道的延伸，7″級導(dǎo)線點(diǎn)也隨著進(jìn)行延測，每支導(dǎo)線均進(jìn)行兩次獨(dú)立觀測，將兩側(cè)測量結(jié)果取平均值后得到最終值。待完全貫通后，導(dǎo)線自成閉合進(jìn)行平差。

2.2 三角高程測量

在導(dǎo)線測量的同時，按照四等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行三角高程測量[8-10]，其示意圖如圖1。

圖1 三角高程測量示意圖

對垂直角的觀測應(yīng)符合測量的限差要求，在觀測前后，用小鋼卷尺對儀高和覘標(biāo)高分別進(jìn)行一次測量，兩次測量的互差應(yīng)小于4 mm，取兩次測量的平均值作為最終值。三角高程測量時要進(jìn)行往返測量，相鄰兩點(diǎn)的往返測高差的互差應(yīng)小于（10±0.3）Lmm（L為導(dǎo)線水平邊長，m）。取往返測高差的平均值作為一次測量的最終值，貫通后自成閉合進(jìn)行平差。三角高程測量的技術(shù)要求見表1，其中S為邊長，km。

表1 三角高程測量技術(shù)要求

2.3 邊長測量

在施測控制導(dǎo)線測距時加入溫度、氣壓，光電測距導(dǎo)線技術(shù)要求見表2。其中，A為固定誤差，mm；B為比例誤差，mm/km；D為測距邊長，km。

表2 光電測距導(dǎo)線技術(shù)要求

3 誤差預(yù)計(jì)

3.1 各參數(shù)的測定

按《規(guī)程》要求，井下測角中誤差mβ下=±7″，測邊中誤差mL=±2 mm +2×10-6。

3.2 貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向X′軸上誤差

井下測角誤差引起貫通相遇點(diǎn)K在水平方向X′軸上的誤差為：

考慮到兩次獨(dú)立觀測，則：

井下測邊誤差引起貫通相遇點(diǎn)K在水平方向X′軸上的誤差為：

考慮到兩次獨(dú)立觀測，則：

取2倍的誤差為預(yù)計(jì)誤差

3.3 貫通在高程上的誤差預(yù)計(jì)

根據(jù)實(shí)際測量資料分析，求出貫通每公里的高程中誤差為：

取2倍的誤差為預(yù)計(jì)誤差，則：

通過誤差預(yù)計(jì)，貫通相遇點(diǎn)K點(diǎn)在水平方向上的預(yù)計(jì)誤差為±0.371 m＜±0.5 m，高程預(yù)計(jì)誤差為±0.159 m＜±0.2 m，水平方向以及高程預(yù)計(jì)誤差均小于貫通偏差值。

4 效果驗(yàn)證

4.1 貫通測量工作

在巷道掘進(jìn)過程中，每間隔50～60 m進(jìn)行一次中線延伸，間隔50～100 m按15″級導(dǎo)線要求實(shí)施一次導(dǎo)線測量，延伸中線及采區(qū)控制導(dǎo)線用徠卡TS06儀器進(jìn)行施測。每掘進(jìn)300 m按7″級控制導(dǎo)線要求實(shí)施一次測量，控制導(dǎo)線采區(qū)用徠卡TS06儀器進(jìn)行施測。在進(jìn)行導(dǎo)線測量的同時進(jìn)行三角高程測量，在導(dǎo)線測量后，根據(jù)實(shí)際測量的角度，及時調(diào)整巷道的方位。

根據(jù)選定的測量方案，進(jìn)行貫通測量和計(jì)算，對每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行檢核，同時對比實(shí)際測量精度與設(shè)計(jì)要求精度，如果實(shí)際測量的精度低于設(shè)計(jì)精度要求時，要找出具體原因，提高測量精度，進(jìn)行重新施測。為減少人為誤差的影響，兩次測量選擇不同的施測人員，測量時要注意檢查導(dǎo)線點(diǎn)的變化情況，將導(dǎo)線點(diǎn)盡可能地布設(shè)在穩(wěn)固的圍巖上。同時加強(qiáng)對技術(shù)上的管理，經(jīng)過復(fù)測、重新計(jì)算以及平差和短邊多測回等技術(shù)措施，確保貫通測量控制成果的準(zhǔn)確性以及貫通測量的精確度。

4.2 結(jié)果分析

大斗溝煤礦皮帶順槽貫通測量施工及計(jì)算過程都嚴(yán)格按照規(guī)程相關(guān)要求，根據(jù)貫通測量精度誤差分析，滿足貫通要求，在現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際貫通后，對貫通誤差進(jìn)行測量。貫通相遇點(diǎn)在水平方向上的誤差預(yù)計(jì)絕對值為0.368 m，小于規(guī)定的0.5 m；在垂直方向上的誤差預(yù)計(jì)絕對值為0.110 m，小于規(guī)定的0.2 m。貫通精度較高，能滿足巷道的使用要求。

5 結(jié)論

針對大斗溝煤礦運(yùn)煤系統(tǒng)的改造，對8202工作面皮帶順槽進(jìn)行貫通，根據(jù)工作面的地質(zhì)概況，制定貫通測量方案，并計(jì)算貫通測量誤差預(yù)計(jì)，分析貫通測量精度，結(jié)果如下：

（1）通過井下導(dǎo)線測量和三角高程測量方法，完成了對皮帶順槽的順利貫通，提高測量精度。

（2）在現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際貫通后，對貫通誤差進(jìn)行測量。貫通相遇點(diǎn)在水平方向上的誤差預(yù)計(jì)絕對值為0.368 m，小于規(guī)定的0.5 m；在垂直方向上的誤差預(yù)計(jì)絕對值為0.110 m，小于規(guī)定的0.2 m。貫通精度較高，能滿足巷道的使用要求。