1028號斜井貫通測量

【摘要】通過1028號斜井的貫通測量，詳細介紹了貫通測量的誤差預計以及在貫通測量的施測方法。保證了隧道的順利貫通。

【關鍵詞】貫通測量；方案選擇；誤差預計；施工測量

1、前言

由于測量過程中不可避免地存在誤差，因此貫通工程實際上總是存在偏差的。斜井貫通接合處的偏差發(fā)生在空間的三個方向中，即沿斜井中心線的長度偏差，垂直于斜井中心線的左右偏差（水平面內）和上下的偏差（豎直面內）。第一種偏差只對貫通在距離上有影響，對斜井的質量沒有影響，而后兩種方向上的偏差對斜井質量有著直接影響，所以后兩種方向上的偏差又稱為貫通重要方向的偏差。貫通的容許偏差是針對重要方向而言的。

2、工程概述

大箐東1028號斜井在云錫松礦大箐東1720米中段至1540米中段井下深部開拓工程。分斜井、斜井中開拓中段平巷兩項工程。斜井頭在1720米中段平面，井腳在1540米中段平面內。斜長420米，垂直高度180米，設計坡度25°，規(guī)格3.0×2.4m（寬×高）。在斜井中相繼開拓1570米中段、1600米中段、1630米中段。

大箐東1028號斜井是作人行、通風、材料設備提升，三個盲中段主要開拓運輸、找礦巷道。

3、貫通測量的允許偏差、選擇合理的測量方法

根據《云錫集團公司礦山測量技術規(guī)定》討論研究決定了斜井貫通允許偏差：

水平方向允許偏差：±0.2米

豎直方向允許偏差：±0.6米

4、貫通測量工作步驟：

（1）根據貫通測量的容許偏差，選擇合理的測量方案和測量方法。編制貫通測量設計書，進行貫通誤差預計，說明采用的測量儀器和方法。

（2）依據選定的測量方案和測量方法進行施測和計算，每一個施測和計算工作環(huán)節(jié)，均有可靠的檢核，并將施測的實際測量精度與設計書中所要求的精度進行比較，若發(fā)現(xiàn)實際施測精度低于設計中所要求的精度時，應找出其原因，采取提高實測精度的相應措施，進行重測。

（3）根據有關數據計算貫通巷道的標定幾何要素，并實地標定貫通巷道的中線和腰線。

（4）根據掘進工作的需要，延長巷道的中線和腰線，定期進行檢查測量，及時填圖，根據測量結果及時調整中線和腰線，當兩工作面間的距離剩下15至20m時，測量負責人應以書面方式報告礦總工程師，開出貫通通知單，停止一方作業(yè)，采用單邊作業(yè)，并通知安全部門及施工隊，以免發(fā)生安全事故。

（5）巷道貫通后，應立即測量貫通的實際偏差值，并將兩邊的導線連接起來，計算各項閉合差。還應對最后一段巷道的中腰線進行調整。

（6）貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析，作出技術總結。

5、選擇貫通測量方案

為了加快施工速度，縮短施工工期，改善通風狀況及勞動條件，礦部決定采用上、下兩個工作面相向掘進。為了保證各掘進工作面沿著設計的方向掘進，使貫通后接合處的偏差不超過《云錫集團公司礦山測量技術規(guī)定》允許的限差要求，滿足隧道貫通的精度，所以它的貫通測量的方案選擇及誤差預計都是必要的。貫通測量方案和測量方法選用的是否合理，一方面要看在實地施測時是否切實可行，另一方面還要看貫通測量的精度是否能滿足隧道貫通的設計容許偏差要求。進行誤差預計的目的就是幫助我們選擇合理的測量方案和測量方法，做到斜井貫通心中有數，既不應由于精度不夠而造成工程損失，也不盲目追求過高的精度，而增加測量工作量，對斜井貫通有著十分重要的意義。

貫通測量是一項十分重要的測量工作，當大箐東1720米中段經1028號斜井至1540米中段巷道貫通時，如果其接合處的偏差超出限度，就會給松礦大箐東的開拓工程帶來不利的影響，甚至造成較大的經濟損失，增加大量的人力、物力、財力的投入，拖延“大箐東”工程的順利實施。因此，參加該項貫通測量的所有人員從技術上，管理上都以高度的工作責任心和以科學的態(tài)度，一絲不茍地、嚴肅認真地搞好這項工作為準則，以保證貫通工程的順利完成。我們進行了貫通測量技術設計，作了三個貫通測量方案進行分析比較。

6、平面控制測量技術要求

（1）井下導線點埋設

井下3″主控導線埋設在坑道之頂板上，用銅樁作為標志，統(tǒng)一用紅漆圈點編號。

（2）高程測量技術要求

水準高程測量技術要求：

測站高差互差要求不大于3mm（兩次儀器高），視線長規(guī)定為15-40米。施工導線的高程按Ⅱ級水準測量技術要求進行觀測。

井下三角高程采用紅外三角高程進行觀測，往返三測回測天頂距，測前和測后丈量覘、儀高至毫米，互差不大于3mm取中數使用。天頂距采用中絲法進行觀測，指標差變動不大于15″，測回差不大于15″。

（3）測量方法

根據測量方案的要求結合現(xiàn)有儀器的實際情況確定采用WILDT2型經緯，瑞士產DI1600紅外測距儀，進行平面導線控制測量和高程控制測量。

a、平面導線控制測量的觀測方法及精度要求及限差見表1：

等級儀器測回數2C互差測回差多次對中差相對精度

3″T24±13″9″20″1/2.5萬

30″J61±18″ 1/3千

b、測距精度、測回數和測量精度要求 表2

等級讀數次數測回讀數差測量精度

紅外鋼尺

3″95m2mm1/50000

30″35m3mm1/6000

7、誤差預計

誤差預計是我們合理選擇貫通測量方案的最終途徑。根據兩端施工掘進速度，工程預計在1028號斜井中1600米中段處貫通。水平方向和豎直方向都是本次貫通的重要方向，是誤差預計的主要內容。

（1）誤差預計參數

5″導線用松礦積累統(tǒng)計分析的實際資料：

求得測角中誤差mβ=±5″

量邊偶然誤差系數a=1.04×10-4

系統(tǒng)誤差系數b=5×10-6，

井下Ⅰ級水準測量中誤差使用本礦收集分析整理的實際資料

mh=±5mm（每百米水準測量高差誤差）。

三角高程測量誤差參照《礦山測量》上冊提供的參考值：垂直角（天頂距）

瞄準誤差mv=±3.6″（100/28x）

讀數誤差mo=±0.75″

氣泡居中誤差mr=±6″

（2）誤差預計公式

a、起始邊方位角誤差引起K點誤差

b、測角量邊引起K點的誤差

c、井下水準點測量引起K點在高程面上的誤差

d、三角高程測量誤差

e、測量總誤差引起K點在水平面上的誤差

（3）誤差預計結果

在貫通測量誤差預計過程中，考慮到在斜井上觀測困難，條件差，將對斜井部分的誤差預計值擴大一倍，同時取預計誤差的2倍中誤差作為此次貫通的最終預計誤差。

將誤差預計參數及在誤差預計圖上量取的相關數值代入誤差預計公式求得估算偏差見下表：

方案預計在水平方向上偏差預計在豎直方向上偏差

Ⅰ±1.023m±0.067

Ⅱ±0.550±0.067

Ⅲ±0.306±0.067

（4）貫通測量方案選定

方案貫通允許偏差預計偏差

水平方向豎直方向水平方向豎直方向

Ⅰ±0.6m±0.2m±1.023m±0.067m

Ⅱ±0.6m±0.2m±0.55m±0.067m

Ⅲ±0.6m±0.2m±0.306±0.067m

Ⅰ方案選定了一部分原5″導線資料，預計貫通偏差較大，不宜采用；

Ⅱ方案將以5″導線部分升級為3″導線，1540米中段導線控制精度獲得大大提高，但坑下導線改造工作量大，預計導線改造費用約4000元左右，水準高程測量改造費約2000元。

Ⅲ方案全部采用3″導線控制，縮短導線長度，節(jié)省大量的人力財力，同時，導線精度也得到了提高。

（5）最終測量方案

經松礦總工程師和有關科室領導于對貫通測量技術設計方案進行審定，大家一致認為：

設計中提的三個方案，第Ⅰ方案因預計施測精度達不到限差要求，故不可??；第Ⅱ方案雖預計施測精度達到限差要求，但是第Ⅲ方案優(yōu)點是縮短了導線長度，預計貫通精度是三個方案中最高的，根據礦山建設發(fā)展規(guī)劃，今后工程系統(tǒng)還要向深部發(fā)展，而本方案全部采用3″導線控制。有利于為下一步新區(qū)發(fā)展提供測量技術保證，經過對上述三個方案的優(yōu)缺點比較，根據“技術上可行，經濟上合理”的原則，結合考慮為今后礦山建設深部發(fā)展的測量工作需要，與會專家一致推薦第Ⅲ方案為首選方案。

（6）技術措施

貫通測量，除了敷設高精度的主控導線，還必須注重到施工測量與始終質量管理。抓好掘進工程質量是加強貫通全面質量管理的一個重要內容。施測工作管理好了，對于安全生產，降低成本，提高經濟效益，確保工程貫通都極為重要，它標志著礦山掘進，礦山測量技術水平和管理水平的高低，因此，1028號斜井的貫通是采取以下措施來保證工程施工質量的。

設置貫通測量技術負責人1人，職稱為測量高級工程師。設施工測量技術負責人1人，職稱為測量工程師。測量技術負責人在總工程師的直接領導下負責組織開展貫通測量工作。施工測量技術負責人在坑口技術副坑長直接領導下負責施工測量、監(jiān)督、指導工程的施工，把好工程質量關。

（7）質量保證體系

貫通工程質量技術保證體系依靠以下幾個方面來實現(xiàn)。

a、對設計部門提供的設計圖紙、坐標、高程、方位角、坡度、斷面及有關技術要求，測量負責人要認真進行檢核，驗算各種數據。正確無誤后方能指導施工。

b、中腰線標定必須獨立進行兩次，做到自查互檢，確保標設正確，杜絕粗差。

c、生產股測量人員要根據測量資料及時展繪與施工坑道相關的平、剖面圖上。檢查實際與設計是否吻合，發(fā)現(xiàn)問題通知施工人員及時整改。

（8）檢查驗收

檢查驗收小組每月對施工隊的工程進行質量檢查與驗收，依據《云南錫業(yè)公司礦山測量技術規(guī)定》和《實施細則》進行嚴格驗收。其驗收主要標準為：

a、坑道方向、坡度、斷面、支護為驗收的四項標準，其中一項不合格即為不合格品，待修整合格后再進行驗收。

b、實際掘進斷面不得小于設計斷面，允許大于設計高、寬各0.2米。支護凈斷面，允許大于設計斷面高、寬各0.05米。

c坑道方向偏差，以測設中線為準，實際坑道底板到腰線的距離與規(guī)定的底板到腰線距離（1米）之差不得超過±0.050米（施工部分為0.100米）平巷不得超過±0.040米。

8、施工測量

施工導線是在3″紅外導線的控制基礎上布設的生產級導線。當迎頭每掘進30-50m延伸一次施工導線。使用J2一測回測水平角。使用檢定過的50m鋼尺憑經驗拉力（10Kg），兩端三讀法測距，鋼尺讀數互差不大于3mm取中數使用。

使用S3型水準儀按Ⅱ級水準高程測量技術要求進行觀測，三角高程使用J2經緯儀測天頂距。中絲法一測回，儀高丈量兩次比較，互差不大于4mm。

使用J2經緯儀給中線，中線至中線距離不大于50m，標定時采用兩個鏡位成組（每組不少于3棵，樁距大于2m）標設。當中線偏離設計中線20mm時，將偏離的中線校正到正確的位置上。使用S3型水準儀成組（每組不少于3棵，樁距大于2m）標定腰線，斜井采用J2經緯儀偽傾角法進行標定。標定工作結束之后進行檢查，兩次標定結果不大于5mm。

9、貫通效果

實測貫通偏差情況

工程貫通后，經實測貫通偏差見下表：

注：（1）實際貫通點位于1028號斜井腳往上60米處。

實際貫通偏差見下表：

水平面位移豎直面位移

允 許預 汁實 際允 許預 汁實 際

±0.6m±0.306m±0.208m±0.2m±0.067m±0.085m

該工程于2008年10月15日準確貫通。

（2）貫通兩端控制閉合精度

將1028號斜井上下兩端的3豎直面位移導線及高程聯(lián)測，其閉合精度統(tǒng)計如下：

方位閉合差點位誤差相對精度高程閉合差

實際允許實際允許實際允許實際允許

—0.9″±47.6″0.125m±0.370m1/5.7萬1/2.5萬20mm±111.3mm

10、存在的問題和建議

（1）在本次貫通測量工作中，主控導線與施工導線的對比臺帳沒有健全。建議今后對類似的貫通，除核對測量資料外，還應建立臺帳。

（2）局部地段因觀測條件限制影響了復測資料的精度。如涌水、炮煙大、地壓活動、觀測條件惡劣的地方，對觀測限差進行了放寬，降低了測量精度。

（3）施工過程中，標設的中腰線，在重要地段放松了檢查，建議對一切工程，在重要地段（如開口處，臨近貫通處等）的中腰線加強檢查，確保萬無一失。

綜上所述，本次貫通測量方案正確，設計合理，施測認真，各項精度指標均達到設計和有關規(guī)程要求，實測貫通偏差遠遠小于允許值。所以，本次貫通測量控制成果為開發(fā)大箐奠定了堅實的控制測量基礎。

11、職責明確

此次貫通大家統(tǒng)一認識，責任明確，精心實測，加強管理，嚴格地把好測量工作質量關。全體測量人員團結協(xié)作，戰(zhàn)勝各種困難，同舟共濟，努力完成貫通測量工作任務。