提高斗南錳礦礦區(qū)井巷長(zhǎng)距離貫通精度的實(shí)踐

朱永剛，盧成洪

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南 硯山 663101)

0 前 言

云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司斗南礦區(qū)位于蒙自、開(kāi)遠(yuǎn)、硯山三縣市交界地帶，隸屬文山壯族苗族自治州硯山縣，地理位置為東經(jīng)103(°)41(′)～44(′)，北緯23(°)35(′)～37(′)。全礦區(qū)由嘎科、白姑、卡他、大凹子、咪哩克5個(gè)礦段組成，嘎科、白姑為礦區(qū)主要礦段。

斗南礦區(qū)控礦構(gòu)造為斗南向斜。斗南向斜為一軸向北50(°)～70(′)東，北冀地層產(chǎn)狀較平緩，南冀陡立(局部倒轉(zhuǎn))的不對(duì)稱向斜。嘎科礦段位于向斜西南端，礦體沿向斜軸兩冀展布，南冀為急傾斜礦體，北冀為緩傾斜礦體。

嘎科礦段根據(jù)礦體地質(zhì)賦存條件采用平硐開(kāi)拓法、平硐與盲斜井開(kāi)拓法兩種開(kāi)拓方法，而井巷貫通工程是井巷開(kāi)拓的重要工程。貫通測(cè)量卻十分重要，必須保證巷道能按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確貫通，使實(shí)際偏差小于允許偏差，如果一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，將會(huì)給整個(gè)井巷開(kāi)拓工程造成不可估量的損失。因此對(duì)貫通測(cè)量設(shè)計(jì)、實(shí)測(cè)、計(jì)算和標(biāo)定都必須給予足夠的重視，同時(shí)也是對(duì)礦山測(cè)量技術(shù)人員工作責(zé)任心的考驗(yàn)。

1 貫通精度

近年來(lái)，在工區(qū)測(cè)量技術(shù)人員的不懈努力工作下已順利實(shí)行兩條長(zhǎng)距離井巷貫通。其中尤以北冀1 730～1 825中段人行材料斜井長(zhǎng)距離相向貫通精度為最好；中線誤差為15 mm，腰線誤差為36 mm。這些測(cè)量貫通工程的實(shí)施對(duì)我工區(qū)按期達(dá)標(biāo)投產(chǎn)起了重要的作用。

2 工程實(shí)踐

通過(guò)二十余年的實(shí)踐，我對(duì)提高井巷長(zhǎng)距離貫通精度總結(jié)了以下經(jīng)驗(yàn)：

1)認(rèn)真審核設(shè)計(jì)圖紙，消除圖上的數(shù)字錯(cuò)誤，這是確保完成測(cè)量貫通工程與井巷工程順利竣工的關(guān)鍵。一張普通井巷的設(shè)計(jì)圖紙有幾十個(gè)甚至上百個(gè)數(shù)字成果。盡管有設(shè)計(jì)部門(mén)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)層層校核簽字，但最后在圖紙上難免存在或大或小的錯(cuò)誤，測(cè)量人員如按這些錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)計(jì)算標(biāo)定要素與放線要素，則會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失、延遲工期。把好審圖這一關(guān)，是測(cè)量人員在實(shí)施測(cè)量貫通工程首先應(yīng)抓好的首要任務(wù)。

2)認(rèn)真做好大型貫通的誤差預(yù)計(jì)，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(jìn)行方案優(yōu)化。采用先進(jìn)技術(shù)與相應(yīng)的強(qiáng)化措施妥善解決這些主要矛盾，以保證測(cè)量成果的精度。該貫通工程地面導(dǎo)線距離為2 160 m，井下貫通距離為1 287 m，我們編寫(xiě)了施工組織設(shè)計(jì)，進(jìn)行了誤差預(yù)計(jì)，繪制了誤差預(yù)計(jì)圖。通過(guò)誤差預(yù)計(jì)，該貫通測(cè)量方案可以保證貫通精度。貫通工程的貫通偏差能否滿足設(shè)計(jì)要求，主要取決于導(dǎo)線測(cè)量的精度，而導(dǎo)線精度則主要取決于測(cè)角量邊誤差的綜合影響。根據(jù)測(cè)角量邊的誤差來(lái)估算導(dǎo)線最弱點(diǎn)(貫通點(diǎn))的中誤差(誤差預(yù)計(jì))，可以預(yù)知導(dǎo)線能否滿足精度要求；同樣，根據(jù)點(diǎn)位誤差計(jì)算分析，也可以對(duì)導(dǎo)線的布設(shè)方案及測(cè)角量邊提出相應(yīng)的精度要求。對(duì)導(dǎo)線精度影響最大的誤差是測(cè)角引起的誤差，而測(cè)角誤差除測(cè)角方法本身的誤差外，主要來(lái)源于儀器對(duì)中不精確和覘標(biāo)對(duì)中不精確引起的誤差[1]。井下導(dǎo)線受條件限制，短邊多，前后長(zhǎng)度不一，要提高導(dǎo)線精度，必須重視兩項(xiàng)對(duì)中，可以采用相適當(dāng)增加對(duì)中次數(shù)的方法來(lái)提高測(cè)角精度。

3)采用先進(jìn)的技術(shù)裝備進(jìn)行測(cè)角量距與計(jì)算，在外業(yè)作業(yè)前務(wù)必做好儀器的校驗(yàn)校正工作。如在地面聯(lián)系10″三角網(wǎng)，井下15″級(jí)導(dǎo)線控制等，我們均使用了全站儀，這樣既提高了工效又保證了成果精度。在外業(yè)中，我們重視保持儀器性能的穩(wěn)定，消除儀器的系統(tǒng)誤差。

4)井下測(cè)量角度時(shí)，除了在測(cè)點(diǎn)下安置好儀器外，還要在與測(cè)點(diǎn)相鄰的前后視點(diǎn)上掛垂球線作為瞄準(zhǔn)的標(biāo)志。由于井下黑暗，必須將礦燈放在垂球線后面照亮垂球線。為了減少風(fēng)流對(duì)垂球的影響，可用1～2 kg重的大垂球，并將它放在小水桶內(nèi)或用擋風(fēng)布擋住。望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)盡量瞄準(zhǔn)垂球線的上部。瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)先用望眼鏡大致瞄準(zhǔn)照亮的垂球線燈光后再對(duì)光，才容易在視線內(nèi)找到垂球線。因?yàn)榫孪锏乐袩艄夂芏?，為了避免找錯(cuò)目標(biāo)而出錯(cuò)，常用“燈語(yǔ)”與前后視人員聯(lián)系。還要用燈光照亮十字絲，并精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，確認(rèn)無(wú)誤后方可測(cè)量。需要注意的是照明光源(礦燈)不能直對(duì)全站儀方向，避免光線刺眼使儀器操作者不能準(zhǔn)確地尋找測(cè)量目標(biāo)。測(cè)量水平角時(shí)，為了提高測(cè)量精度，常需要觀測(cè)兩個(gè)或更多的測(cè)回，以減弱度盤(pán)分劃誤差對(duì)觀測(cè)方向值的影響。而全站儀里面有內(nèi)置程序左右角設(shè)置，避免來(lái)回轉(zhuǎn)換正倒鏡，在測(cè)角時(shí)利用此程序可以消除正倒鏡的兩次誤差。

5)礦山井下高程測(cè)量一般先用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，但是越來(lái)越多的金屬礦山測(cè)量開(kāi)始利用全站儀三角高程代替水準(zhǔn)測(cè)量。實(shí)踐證明，用全站儀進(jìn)行三角高程測(cè)量的精度是較高的。但要注意的是，安置全站儀和反射棱鏡時(shí)，仍然要認(rèn)真進(jìn)行對(duì)中整平工作，同時(shí)用全站儀測(cè)出儀器至反射棱鏡中心斜距L時(shí)，仍然要進(jìn)行氣象、加常數(shù)等項(xiàng)改正，得改正后斜距L′，三角高程測(cè)量?jī)x器高和覘標(biāo)高應(yīng)在觀測(cè)開(kāi)始前和結(jié)束后各丈量一次，兩次丈量的互差不得大于4 mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。

丈量?jī)x器高時(shí)，可使望眼鏡豎直，量出測(cè)點(diǎn)到鏡上中心的距離。同時(shí)，為了檢查和提高精度，三角高程測(cè)量要往返進(jìn)行，相鄰點(diǎn)往返測(cè)量互差不應(yīng)大于(10+0.3L)mm(L為相鄰導(dǎo)線水平距離)，當(dāng)高差的互差符合要求后，應(yīng)取往返測(cè)高差的平均值作為一次測(cè)量結(jié)果。

全站儀三角高程測(cè)量更實(shí)用于井下斜井的高程測(cè)量，他解決了水準(zhǔn)測(cè)量視距短的難題，不僅大大提高了工作效率，還提高了測(cè)量精度。同時(shí)，在采區(qū)內(nèi)的復(fù)雜巷道，使用全站儀測(cè)量三角高程的方法，可以在測(cè)設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行，不僅測(cè)量精度能夠得到保證，而且工作效率高。

6)在內(nèi)業(yè)計(jì)算臺(tái)帳登記時(shí)，采用“雙重計(jì)算法”以消除粗差。計(jì)算時(shí)兩人獨(dú)立進(jìn)行對(duì)算，校對(duì)結(jié)果是否一致，另處兩人再作對(duì)算檢查，以檢查結(jié)果是否與對(duì)算的成果相符，如有出入則檢查以糾正在計(jì)算或抄寫(xiě)中的錯(cuò)誤。臺(tái)帳登記則采用每一個(gè)月由兩人聯(lián)合復(fù)查，盡可能消除抄寫(xiě)中的粗差。對(duì)內(nèi)業(yè)資料的保管則由專人負(fù)責(zé)，保管人員不作變動(dòng)，保證了內(nèi)業(yè)成果的齊全完整。

7)施工過(guò)程中，應(yīng)繪制貫通工程進(jìn)度圖并及時(shí)掌握工程進(jìn)度情況，加強(qiáng)與施工隊(duì)、組的聯(lián)系，確保安全施工，避免出現(xiàn)施工偏差。

8)不斷提高測(cè)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。對(duì)測(cè)量人員我們通過(guò)領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)骨干以身作則，言傳身教，要有強(qiáng)烈的工作責(zé)任感，飽滿的工作熱情，嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》的認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)，團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神；在技術(shù)上要有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，熟練的操作技能與快速細(xì)致的計(jì)算能力，出了成績(jī)歸功于集體，出了事故勇于承擔(dān)責(zé)任，吸取教訓(xùn)，形成一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)有力的戰(zhàn)斗集體[1]。

3 結(jié) 語(yǔ)

由于我們采取了上述措施，各測(cè)量貫通工程的成果均達(dá)到較好精度。如北冀1 730～1 825中段人行材料斜井的貫通測(cè)量，坐標(biāo)閉合差fx=-0.017 m，fy=+0.055 m，線量差為±0.058 m，相對(duì)誤差為1/21 000，導(dǎo)線相對(duì)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于1/6 000的精度要求，其精度優(yōu)于預(yù)計(jì)誤差與《規(guī)程》的要求。從貫通精度總結(jié)出以上幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)礦山同類貫通工程具有一定的指導(dǎo)意義。