紅柳煤礦1122工作面泄水巷貫通測量方案設(shè)計及誤差預(yù)計

高 麗

(神華寧煤集團紅柳煤礦，寧夏靈武751400)

0 引言

紅柳井田位于寧夏回族自治區(qū)中東部地區(qū)，行政區(qū)劃隸屬靈武市寧東鎮(zhèn)和馬家灘鎮(zhèn)管轄。紅柳煤礦1122工作面泄水巷貫通是該礦目前為止貫通距離最長的一次相向貫通。該巷道貫通后將鋪設(shè)皮帶，擔(dān)負井底水倉施工出渣任務(wù)，巷道的正常貫通直接影響到紅柳煤礦11月1日按期恢復(fù)生產(chǎn)的目標。預(yù)計2010年9月25日貫通，貫通前測量復(fù)測工作由紅柳煤礦生產(chǎn)技術(shù)科科測量組和寧夏煤業(yè)集團建井處地測科測量組共同完成，本次巷道貫通前復(fù)測二級導(dǎo)線全長4769m。1122工作面泄水巷正掘由華煤一隊施工，反掘由建井處施工掘進。

根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，結(jié)合實際工作需要，工程要求貫通相遇點K在水平重要方向（X'）軸上的允許偏差為±0.3 m，豎直方向（高程）中的容許偏差為±0.2m。

1 貫通測量方案設(shè)計

1.1 平面控制測量與高程控制測量

1.1.1 平面控制測量

根據(jù)本礦井的實際情況，結(jié)合現(xiàn)有掘進巷道工程和各井巷工程在運輸、通風(fēng)方面作用，以不影響現(xiàn)在生產(chǎn)和施工的原則，確定1122工作面泄水巷正掘和反掘?qū)Ь€復(fù)測工作均由11采區(qū)2煤輔運巷7″控制導(dǎo)線點FY2、FY3導(dǎo)入，導(dǎo)入級為15″控制導(dǎo)線?？刂茖?dǎo)線每150m至少施測一次，測至施工迎頭根據(jù)施測結(jié)果及時調(diào)整巷道方向，使其與設(shè)計方位一致。

1.1.2 高程控制測量

井下高程測量采用三角高程測量，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，測量中嚴格按照電磁波測距和五等三角高程測量要求施測，測量中垂直角測量兩側(cè)回，測距一測回，往返測距，正返站高差取中數(shù)，并進行了氣壓和溫度改正。

1.2 貫通測量方法、儀器選擇及精度要求

1.2.1 測量儀器和方法

儀器使用2″級的拓普康3000N全站儀,在使用前進行了各項校正，微棱鏡2個，大錘球3個,7.5m長的鋼卷尺三把。

測角方法采用測回法，當(dāng)邊長大于30m時，采用一次對中兩個測回，當(dāng)邊長小于30m時，則采用兩次對中兩個測回。水平角半測回互差不得大于20″，兩測回間的互差不得大于12″。測角與測邊同時進行，導(dǎo)線邊長必須往、返丈量，丈量結(jié)果加入各種改正數(shù)之后的水平邊長互差不得大于邊長的1/6000。在通視良好的前提下，盡可能布設(shè)長邊進行施測。

高程測量：在水平巷和斜巷中均采用三角高程測量，傾角的指標差不得大于15″。且每站丈量前、后視棱鏡高和儀器高時，在觀測前和后各進行一次，兩次丈量的誤差不得大于3mm。相鄰兩點往返測量的高差互差不應(yīng)大于（10+0.3L）mm(L為導(dǎo)線水平邊長，m)，三角高程導(dǎo)線的高程閉合差不應(yīng)大于±100mm（L為導(dǎo)線長度，km），外業(yè)測量使用兩臺不同的儀器，獨立進行兩次，內(nèi)業(yè)計算分兩組計算、復(fù)核，取兩次平均值。

2 貫通測量誤差預(yù)計

2.1 貫通誤差預(yù)計所需基本誤差參數(shù)的確定

井下導(dǎo)線測角誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》確定的導(dǎo)線等級，其測角中誤差mβ下＝±7″。

（2）井下三角高程每公里高差中誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，以及井下三角高程實測資料確定，井下三角高程測量每千m高差中誤差為mhL=±50mm。

（3）井下導(dǎo)線量邊誤差：井下測距采用國產(chǎn)TPK-3000N全站儀，求的平均邊長D≈0.119km,根據(jù)其標稱精度求得mD=0.002+2×10-6×119=2.2mm。

貫通測量的誤差預(yù)計

根據(jù)以上參數(shù),并配合1:2000的貫通誤差預(yù)計圖，進行兩井相向貫通誤差預(yù)計。在誤差預(yù)計圖上繪制出貫通相遇點K，過K點做垂直于貫通巷道中線的垂線X′軸和巷道方向上的Y′軸，然后將一級導(dǎo)線上的測點分別向X′軸做垂線并用圖解法求得RY′

預(yù)計貫通點K在水平重要方向的貫通誤差

預(yù)計在水平重要方向上的貫通誤差，實質(zhì)上就是預(yù)計導(dǎo)線終點K在X′方向上的誤差Mx′k。

（1）由導(dǎo)線的測角誤差引起的K點在X'方向上的誤差：

（2）由導(dǎo)線的量邊誤差引起的K點在x′方向上的誤差：

共計測設(shè)40條導(dǎo)線邊，導(dǎo)線邊全長4769m。

（3）K點在x′方向上的預(yù)計中誤差為:

（4）導(dǎo)線獨立實測兩次，平均值中誤差為：

（5）K點在x′方向上的預(yù)計誤差為:

通過上述初步誤差預(yù)計，確定水平重要方向上的預(yù)計誤差小于貫通的允許偏差,故水平重要方向上的預(yù)計誤差能夠滿足生產(chǎn)限差要求。

2.2 預(yù)計貫通點K在水平重要方向的貫通誤差

貫通相遇點K在豎直方向上的誤差是由水準測量和三角高程測量誤差引起的，可按水準測量和三角高程測量的誤差公式分別計算，然后求其累積總和。

由于設(shè)計巷道貫通為單一煤層間貫通，巷道沿煤層頂板掘進直至貫通，故不作高程上的誤差預(yù)計。

3 方案綜合評定

3.1 貫通在水平重要方向x′上的預(yù)計誤差

3.2 貫通在高程上的預(yù)計誤差

由于設(shè)計巷道貫通為單一煤層間貫通，巷道沿煤層頂板掘進直至貫通，故不作高程上的誤差預(yù)計。

綜合考慮：從上述的貫通誤差的預(yù)計結(jié)果可以看出，我們所選擇的貫通測量方案和施測方法都能滿足貫通精度的要求。因此貫通方案的設(shè)計方案是可行的。

4 結(jié)束語

紅柳煤礦1122工作面泄水巷貫通工程測量工作按以上方案實施，工程于2010年10月10日順利貫通。貫通后進行聯(lián)測，貫通點水平重要方向上的誤差為112mm，垂直方向上的誤差為7mm。符合貫通精度要求。通過本次貫通測量得出以下幾點經(jīng)驗：

4.1 在貫通測量方案設(shè)計中，導(dǎo)線點的布設(shè)應(yīng)根據(jù)貫通精度的要求進行，盡量布設(shè)長邊測設(shè)，增加測回數(shù)和對中次數(shù)，以提高貫通精度

4.2 針對井下光線暗、風(fēng)大的特點，需要對觀測目標進行改進，使用大錘球加棱鏡觀測，從而減小了測角與測距的誤差

4.3 AutoCAD在貫通測量誤差預(yù)計中的應(yīng)用,克服了繁瑣的傳統(tǒng)手工繪圖模式在繪圖方面的誤差對預(yù)計精度的影響,提高了工作效率和測量質(zhì)量，同時AutoCAD提供了“所見即所得”的數(shù)據(jù)查詢工具,獲取數(shù)據(jù)準確快捷,易于掌握,使用方便

4.4 貫通前應(yīng)根據(jù)巷道的需要，及時延長巷道的中線和腰線，檢查中腰線，及時上圖，并按照測量結(jié)果與設(shè)計的差值調(diào)整中腰線。貫通測量的導(dǎo)線的最后幾個（不少于3個）測站點必須牢固埋設(shè)，最后一次標定貫通方向，兩個相向工作面之間的距離不的小于50m。

4.5 大型貫通測量盡可能采用先進的測量儀器和技術(shù)，制定比正常標準高的測量技術(shù)指標以克服井下不良測量條件對測量精度的影響，提高貫通精度，確保貫通萬無一失

［1] 張國良,朱家鈺,顧和和.礦山測量學(xué)[M] .徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.

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