某礦井貫通測量技術(shù)設(shè)計分析

■張樹林，王俊銘 ■遼寧省冶金地質(zhì)勘查局404隊，遼寧 鞍山 114038

1 工程概況

主井與副井間距離為80m，深度為490m，礦體長度約3.768km，寬2.129km。采礦為地下水平分層開采，下盤方向推進。下盤豎井多水平開拓，主副井中央集中布置，主副井布置在礦體下盤的中央，相距礦體200m。主井凈直徑6m，用3.1m3的雙箕斗提升礦石。副井凈直徑8m，供提升人員、設(shè)備、材料及廢石，副井與西風(fēng)井、東風(fēng)井構(gòu)成完整的通風(fēng)系統(tǒng)。由副井入風(fēng)，西風(fēng)井、東風(fēng)井回風(fēng)形成中央對角式通風(fēng)系統(tǒng)。

2 貫通測量技術(shù)設(shè)計分析

為了保證貫通的順利進行，防止發(fā)生意外事故，注意以下幾點:施工時必須作好勞動保護措施，不戴安全帽，不得作業(yè);當(dāng)巷道掘進一定深度時，要采取相應(yīng)的措施改善井下作業(yè)的通風(fēng)情況，防止因通風(fēng)不良而引起的事故;當(dāng)相向工作面的距離接近30m時，要以書面形式通知施工單位和安全部門，撤出一個工作面的施工人員，集中在另一個工作面施工。

2.1 貫通測量注意事項

(1)貫通測量內(nèi)業(yè)關(guān)鍵問題。認真審核設(shè)計圖紙，消除圖上的數(shù)字錯誤，這是確保完成測量貫通工程與井巷工程順利時間竣工的大前提;認真做好大型貫通的誤差預(yù)計，緊緊抓住貫通工程中可出現(xiàn)較大誤差的薄弱環(huán)節(jié)，進行方案優(yōu)化。采用先進技術(shù)與相應(yīng)的強化措施妥善解這些主要矛盾，以保證測量成果的精度;采用先進的技術(shù)裝腔作勢備進行測角量與計算，在外業(yè)作業(yè)前務(wù)必做好儀器的檢驗校正工作;在內(nèi)業(yè)計算臺帳登記中，采用“重迭計算法”以消除粗差。計算時兩人獨立進得對算，檢查結(jié)果是否一致，之后再用PC－1500A袖珍機將原始數(shù)據(jù)輸入計算，以檢查結(jié)果是否與對算的成果相符，如有出入則認真檢查以糾正在計算或抄寫中的錯誤。臺帳登記則采用每一個月由兩人聯(lián)合復(fù)查，盡可能消除抄寫中的粗差。對內(nèi)業(yè)資歷料的保管則由專人負責(zé)，保管人員不作變動，保證了內(nèi)業(yè)成果齊全完整;不斷提高測量人員的素質(zhì)，保持業(yè)務(wù)技術(shù)骨干的穩(wěn)定，這是工作成敗的關(guān)鍵。

(2)貫通測量外業(yè)關(guān)鍵問題。注意原始資料的可靠性。對方位、坐標(biāo)、距離、高程等進行認真檢核。對起算數(shù)據(jù)進行反復(fù)核對，確保準確無誤。使用控制網(wǎng)時必須對原有精度，是否采動等進行了解，必要時要進行檢查測量;各項測量工作都要有可靠的檢核，要進行復(fù)測復(fù)算，防止產(chǎn)生粗差，對于重要的貫通工程，進行復(fù)測時，要換人換儀器進行測量;精度高要求的貫通工程，要采取相應(yīng)的措施進行提高精度，并注意解決實測中發(fā)現(xiàn)的問題。措施是多方面的，例如:可以加測陀螺儀定向邊，并可以進行平差。鋼尺量邊時要精確尺長的鋼尺，制定量邊細則等;對施測成果進行精度分析，并與原誤差預(yù)計的精度要求進行比較;利用施測成果進行標(biāo)定要素時注意不能用錯數(shù)據(jù);貫通巷道挖掘過程中，要及時進行測量和添圖，并根據(jù)測量成果，及時調(diào)整巷道掘進的方向和坡度。

2.2 貫通測量的誤差預(yù)計

近井點間距離是2.72km，副井與東風(fēng)井間距離是1.82km，i角為1/1850，副井深510m，東風(fēng)井深560m。

(1)地面四等GPS的誤差預(yù)計。固定誤差a≦10mm，比例誤差b≦10mm;0.074m

(2)一井定向中誤差。根據(jù)礦上已有資料求得一井定向一次測量中誤差為mα=±35”。

(3)井下導(dǎo)線測角中誤差。根據(jù)礦上已有資料求得測角中誤差為mβ下= ±10"。

(4)井下導(dǎo)線量邊中誤差。測距精度2mm+2ppm，平均邊長121米，ml=±2mm。

(5)地面水準測量中誤差。規(guī)程規(guī)定地面四等水準測量的限差為

(6)導(dǎo)入高程誤差。規(guī)程規(guī)定，對同一點兩次獨立導(dǎo)入標(biāo)高不超過

(7)井下水準測量誤差。每千米高差中誤差mhL下=±15mm。

2.3 貫通相遇點K在x軸重要方向的誤差預(yù)計

過K點以垂直于巷道的方向作為假定坐標(biāo)x軸方向，求相遇點K在水平重要方向上的誤差，求貫通相遇點K在水平方向x軸上的誤差

(1)地面測角誤差影響，

α'兩近井點連線與貫通重要方向x'之間的夾角

(2)定向誤差引起K點在x'方向上的誤差

副井、風(fēng)井兩井獨立兩次定向平均值的誤差所引起的

(3)井下導(dǎo)線測量誤差引起的K點在x'方向上的誤差測角誤差引起的(角度獨立測量兩

(4)各項誤差引起貫通相遇點K在x軸上的總中誤差為Mx'K=±

(5)各項誤差引起K點在x軸上的預(yù)計誤差取2倍中誤差為預(yù)計誤差，則Mx預(yù)=2MxK===± 0.27m0.5m

2.4 貫通相遇點K在高程重要方向的誤差預(yù)計

(1)地面水準測量引起的誤差:

井口水準基點的高程測量，應(yīng)按地面四等水準測量的精度要求施測。四等水準支線往返測的高程平均值的中誤差為:Mh上=±10=3.033mm

式中L—水準路線的單程長度，以Km為單位。(2)導(dǎo)入高程引起的誤差

經(jīng)計算得;Mhoa= ±0.0226mm;Mhob= ±0.0288mm

(4)貫通在高程方向上的預(yù)計中誤差，各項測量工作均獨立進行兩

(5)貫通在高程方向上的預(yù)計誤差

MH預(yù)=2MHK平=2 × 0.056= ± 0.112m 0.200m

3 貫通后實際偏差測定

貫通后應(yīng)該進行實際偏差的測定。這項工作很重要，包括以下兩項工作:

(1)水平面內(nèi)偏差的測定，測定水平面內(nèi)的偏差需要同時進行以下兩項工作:把原來兩個巷道的中線都延長到相遇點上，測量兩中線之間的距離，這就是貫通巷道在水平重要方向上的實際偏差;將向?qū)啥说膶?dǎo)線點用經(jīng)緯儀連測閉合導(dǎo)線，以測定閉合邊方位角差值，并計算導(dǎo)線的角度閉合差，和坐標(biāo)閉合差，并計算導(dǎo)線的相對閉合差，以此檢驗是否符合井下所采用的7″級導(dǎo)線的精度要求。如果不符合精度要求，則要重新敷設(shè)導(dǎo)線。

(2)高程偏差的測定，貫通后從巷道一端已知的腰線點用I級水準測量的方法連測到巷道另一端已知高程的腰線點，計算其高程閉合差，即為高程偏差。

4 結(jié)束語

礦井貫通測量誤差是礦井開拓，井下開采的重要測量工作。因此貫通測量技術(shù)設(shè)計中必然會包含測量誤差預(yù)計，這項工作是確保礦井順利貫通前提和基礎(chǔ)。通過貫通后測量實際偏差來驗證貫通測量誤差預(yù)計的科學(xué)性以及合理性，從而為新下次礦井貫通設(shè)計提供參考，進而不斷積累經(jīng)驗，提高貫通測量人員的技術(shù)水平。

[1]吳永義等主編.冶金礦山測量規(guī)范[S].北京:冶金工業(yè)出版社，1992.

[2]李德仁.誤差處理與可靠性理論[M].武漢大學(xué)出版社，2002.

[3]張國良，礦山測量學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社2006.