論礦山井下工程貫通和貫通測量

張玉良 郭曉飛 張贊東

【摘 要】礦山測量學(xué)是一門綜合運用測量、地質(zhì)及采礦等多種學(xué)科的知識，來研究和處理礦山地質(zhì)勘探、建設(shè)和采礦過程中由礦體到圍巖、從井下到地面、在靜態(tài)和動態(tài)條件下的工作空間幾何問題，以確保礦產(chǎn)資源合理開發(fā)、安全生產(chǎn)和礦區(qū)生態(tài)環(huán)境整治的一門學(xué)科。

【關(guān)鍵詞】礦山；測量；貫通測量

貫通測量，尤其是大型巷道貫通測量是礦山測量工作的一項重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟效益，為了加快礦井的建設(shè)速度、縮短建井周期、保證正常的生產(chǎn)接替和提高礦井產(chǎn)量，經(jīng)常采用多井口或多頭掘進，這樣就會出現(xiàn)兩井間或井田的長距離巷道貫通測量，所以兩井間貫通測量就成為了礦井生產(chǎn)中必不可少的一項工作。

一、貫通和貫通測量

1.一個巷道按設(shè)計要求掘進到指定的地點與另一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。采用兩個或多個相向或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按設(shè)計要求在預(yù)定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。

2.井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況：

（1）兩個工作面相向掘進，叫做相向貫通；

（2）兩個工作面同向掘進，叫做同向貫通或追隨貫通；

（3）從巷道的一端向另一端的指定地點掘進，叫做單向貫通。

3.貫通測量工作中應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：

一是要在確定測量方案和方法時保證貫通所必須的精度，過高的或過低的精度要求都是不對的；

二是對所完成的測量和計算工作應(yīng)有客觀的檢查校核，尤其杜絕粗差。

4.井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。

二、貫通的容許偏差

1.貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上。

（1）水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質(zhì)量沒有影響；

（2）水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差Δx′；

（3）豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差Δh；后兩種偏差Δx′和Δh對于巷道質(zhì)量有直接影響，又稱為貫通重要方向的偏差。

2.水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質(zhì)量沒有影響；水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差和豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差對于巷道質(zhì)量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差；對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即在水平面內(nèi)上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差。

3.井巷貫通的容許偏差值，由礦（井）技術(shù)負責(zé)人和測量負責(zé)人根據(jù)井巷的用途、類型及運輸方式等不同條件研究決定。

4.對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即在水平面內(nèi)上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差。

三、貫通測量的工作步驟

（1）調(diào)查了解待貫通井巷的實際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對重要的貫通工程，要編制貫通測量設(shè)計書，進行貫通測量誤差預(yù)計，以驗證所選擇的測量方案、測量儀器和方法的合理性；

（2）依據(jù)選定的測量方案和方法，進行施測和計算，每一施測和計算環(huán)節(jié)，均須有獨立可靠的檢核，并要將施測的實際測量精度與原設(shè)計書中要求的精度進行比較。若發(fā)現(xiàn)實測精度低于設(shè)計中所要求的精度時，應(yīng)當(dāng)分析其原因，采取提高實測精度的相應(yīng)措施，返工重測；

（3）重大貫通工程完成后，應(yīng)對測量工作進行精度分析與評定，寫出總結(jié)。

四、貫通測量設(shè)計書的編制

重要的貫通工程開始之前，應(yīng)編制測量設(shè)計書，其主要任務(wù)是選擇合理的測量方案和測量方法。

1.井巷貫通工程概況。

2.貫通測量方案的選定。

3.貫通測量方法。

包括所采用的儀器、測量方法及其限差規(guī)定。

4.貫通測量誤差預(yù)計0。

5.貫通測量中應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的相應(yīng)措施。

五、貫通后實際偏差測定

（一）貫通后實際偏差的測定

1.平斜巷貫通時水平面內(nèi)偏差的測定。

（1）用經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通接合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面內(nèi)的實際偏差；

（2）將巷道兩端的導(dǎo)線進行連測，求出閉合邊的坐標(biāo)方位角的差值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實際上也反映了貫通平面測量的精度。

2.平斜巷貫通時豎直面內(nèi)偏差的測定。

（1）用水準(zhǔn)儀測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面處的高差，其大小就是貫在豎直面內(nèi)的實際偏差；

（2）用水準(zhǔn)測量或經(jīng)緯儀三角高程測量連測兩端巷道中的已知高程控制點（水準(zhǔn)點或經(jīng)緯儀導(dǎo)線點），求出高程閉合差，它也實際上反映了貫通高程測量的精度。

3.立井貫通后井中實際偏差的測定。

立井貫通后，可由地面上或由上水平的井中處掛下中心垂球線到下水平，直接丈量出井筒中心之間的偏差值，即為立井貫通的實際偏差值。有時也可測繪出貫通接合處上、下兩段井筒的橫斷面圖，從圖上量出兩中心之間的距離，就是立井貫通的實際偏差。

六、貫通測量后巷道中腰線的調(diào)整

1.中線的調(diào)整。

巷道貫通后，如實際偏差在容許范圍之內(nèi)，對次要巷道只需將最后幾架棚子加以修整即可。對于運輸巷道或砌石旋巷道，可將距相遇點一定距離處的兩端中心線A與B相連，以新的中線A—1′—2′—4′—3′—B代替原來兩端的中線A—1—2和B—3—4，以指導(dǎo)砌筑最后一段永久支護和鋪設(shè)永久軌道。

2.腰線的調(diào)整。

若實際的貫通高程偏差Δh很小時，可按實測高差和距離算出最后一段巷道的坡度，重新標(biāo)定新的腰線。在平巷中，若貫通的高程偏差Δh較大時，可適當(dāng)延長調(diào)整坡度的距離。實測貫通高程偏差為60mm，由貫通相遇點向兩端各后退30m，與該處的原有腰線點相連接。則得調(diào)整后的腰線，其坡度由原設(shè)計的4‰變?yōu)?‰。若由K點向兩端各后退15m，則調(diào)整后的腰線坡度為2‰。在斜巷口，通常對腰線的調(diào)整要求不十分嚴(yán)格，可由掘進人員自行掌握調(diào)整。

七、結(jié)語

礦山測量人員在采礦企業(yè)中要出色地完成各項任務(wù)，充分發(fā)揮應(yīng)有的作用，除了要有很好的政治素質(zhì)和愛崗敬業(yè)的精神外，還應(yīng)有一定的理論知識和實際經(jīng)驗。貫通工程，必須全方面掌握測量方面的知識，尤其是重要的貫通工程，關(guān)系到整個礦井的設(shè)計、建設(shè)與生產(chǎn)、所以必須認(rèn)真對待。

【參考文獻】

[1]邵金克，宋曉東.提高礦井貫通測量精度得思考[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2004（5）

[2]張國良，朱家鈺，顧和和，（等）.礦山測量學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003

[3]董秀桃，郭玉社.提高大型貫通工程測量精度得方法[J].礦業(yè)快報，2003（3）：5-7

[4]叢玉梅，孫占群，宋丙劍.井巷貫通測量控制網(wǎng)布設(shè)及精度提高方法[J].中國西部科技，總第186期