一號C7+8煤層底板繞道貫通測量設(shè)計研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責(zé)任公司白龍山煤礦地測科，云南 曲靖 655508）

一號C7+8煤層底板繞道貫通測量設(shè)計研究

白海旺

（華能云南滇東能源有限責(zé)任公司白龍山煤礦地測科，云南 曲靖 655508）

隨著滇東能源白龍山煤礦礦井建設(shè)的全面展開，通風(fēng)、輔助運(yùn)輸和行人問題，成為制約C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷和輔運(yùn)大巷中井底車場掘進(jìn)的因素。為了解決這一瓶頸問題，公司及礦領(lǐng)導(dǎo)決定綜掘隊通過一個聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)入一號C7+8煤層底板繞道，進(jìn)行反掘，溫州二建公司進(jìn)行正掘。雙向掘進(jìn)，以便早日貫通，解決通風(fēng)、輔助運(yùn)輸、行人問題。

煤層巷道；貫通測量；雙向掘進(jìn)

1 工程概況

1.1 工程簡介

一號繞道屬于輔助運(yùn)輸巷，是巖巷。先由川九公司從2#副斜井K1＋570.104 m處開始掘進(jìn)，沿方位226.5°、坡度3‰掘進(jìn)238.4 m后，再改為沿方位185°、以坡度不大于-8.5°掘進(jìn)，川九公司斜巷掘進(jìn)168.3 m后，溫州二建公司接著掘進(jìn)。一號繞道另一側(cè)，由綜掘隊從C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷K0+716.728 m處開始，沿方位305°、坡度+7.5°掘27.819 m后，到1#C7+8煤層底板繞道中心，然后沿方位5°、坡度+8.5°和溫州二建公司對掘。此次貫通為相向貫通，貫通距離總長524 m，導(dǎo)線測量卻有4 666 m。從測量距離來看，已屬大型貫通。掘進(jìn)巷道采用錨噴支護(hù)，巷道毛斷面為5 m×4.6 m。

1.2 設(shè)計成果

1#繞道貫通段設(shè)計坡度為8.5°，上端（原川九公司一端，即方位185°起點(diǎn)1#、2#繞道交點(diǎn)R104導(dǎo)線點(diǎn)）底板標(biāo)高為1 241.148 m，反掘段開口（聯(lián)巷與1#繞道交點(diǎn)，即+8.5°起點(diǎn)）底板標(biāo)高為1 177.636 m，貫通距離524 m。

2 巷道貫通偏差及其誤差參數(shù)的確定

2.1 允許偏差值的確定

井巷貫通的允許偏差值，是根據(jù)其工程的需要，按井巷的種類、用途、施工方法以及測量工作所能達(dá)到的精度來確定的[1]。但依據(jù)多年來貫通測量的實踐經(jīng)驗可知，在一般情況下，平巷或斜巷貫通，中線間的允許偏差值可采用0.3～0.5 m（本次采用偏差值0.3 m），腰線間的允許偏差可采用0.2 m。

2.2 誤差參數(shù)的確定

2.2.1 測角中誤差

按以往經(jīng)驗J2級經(jīng)緯儀，邊長超過30 m，一次對中，觀測兩測回，測角中誤差不超過6″。如果觀測四測回，測角中誤差約在3″-4″，本次貫通距離近，設(shè)計測角中誤差定為5″。

2.2.2 測距誤差

長度往返測差數(shù)都小于4 mm，即可達(dá)到1/37 500，標(biāo)準(zhǔn)的Ⅲ級測距儀可達(dá)1/50 000。根據(jù)多年井下實測，150 m左右的邊長應(yīng)加入尺長、氣溫改正。

2.2.3 導(dǎo)線全長相對閉合差和其他誤差

5″導(dǎo)線要符合1/30 000的要求。光電測距儀固定誤差取2 mm，比例誤差取2 mm，測距中誤差利用公式：mD=±(a+b×D)mm計算。

3 貫通測量誤差預(yù)計

3.1 起算點(diǎn)精度情況

本次貫通起算點(diǎn)為一級導(dǎo)線點(diǎn)3#點(diǎn)、定向點(diǎn)為國家四等點(diǎn)Ⅳ-2號點(diǎn)。它們的精度能滿足此次貫通[2]。由3#點(diǎn)進(jìn)入二號副斜井、二號C7+8煤層底板繞道、一號C7+8煤層底板繞道正掘；由3#點(diǎn)進(jìn)入主斜井、C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷、一號C7+8煤層底板繞道進(jìn)行反掘。

3.2 水平方向上貫通誤差

本次貫通為相向貫通，貫通點(diǎn)K預(yù)計將在R105前80 m處，貫通距離524 m，正反掘分別采用復(fù)測支導(dǎo)線向貫通點(diǎn)發(fā)展。

導(dǎo)線測角誤差引起K點(diǎn)在X'方向上的誤差，由計算公式可得：

導(dǎo)線量邊誤差引起的K點(diǎn)在X'方向上的誤差，由計算公式可得：

所以，K'點(diǎn)在X'軸上的預(yù)計中誤差為：

為了檢核，導(dǎo)線獨(dú)立施測兩次，則平均的中誤差為：

限差取中誤差的兩倍，所以：

一號C7+8煤層底板繞道偏差估算數(shù)值如表1所示。

表1 一號C7+8煤層底板繞道偏差估算表

3.3 垂直方向上（腰線）貫通誤差

此次貫通屬于不沿煤層的斜巷貫通，所以要進(jìn)行垂直方向的誤差預(yù)計[3]。由《規(guī)程》知，井下三角高程測量的允許閉合差為：所以一次獨(dú)立觀測的中誤差為：式中L為導(dǎo)線長度，單位為千米。因此，此次三角高程測量誤差引起的K點(diǎn)在高程上的誤差為：，由于進(jìn)行兩次獨(dú)立觀測，所以

4 貫通測量方案

此次貫通屬于斜巷貫通，所以需要對高程進(jìn)行嚴(yán)格控制。因此，白龍山礦使用上海索佳儀器有限公司生產(chǎn)的2秒儀器SET22DⅡ型全站儀來測量。

4.1 為了提高貫通精度應(yīng)做的工作

（1）貫通測量從井口近井點(diǎn)開始測量。

（2）施測前應(yīng)對使用的儀器進(jìn)行檢查、鑒定。

（3）水平角觀測，地面和主斜井、副斜井采用點(diǎn)上對中，目標(biāo)點(diǎn)在地上；進(jìn)入繞道、C7+8煤層底板膠運(yùn)大巷后進(jìn)行點(diǎn)下對中，目標(biāo)點(diǎn)是頂板上下垂的線繩，架設(shè)棱鏡有風(fēng)時，要采取擋風(fēng)措施[4]。水平角觀測時，目標(biāo)點(diǎn)均是架設(shè)于前、后視測站點(diǎn)的三棱鏡和覘板，采用測回法觀測，用J2全站儀一次對中（對中誤差不超過0.5 mm），觀測兩測回，天頂距對向觀測兩測回，觀測限差執(zhí)行《煤礦測量規(guī)程》表28、29的要求。

（4）距離測量要加溫度、氣壓改正，邊長測量兩測回，每測回兩次讀數(shù)，計算時要加尺長改正（加、乘常數(shù)），邊長要先投影到大地水準(zhǔn)面再投影到高斯面上。不同時間段測得的邊長不超過規(guī)定。

（5）在測量導(dǎo)線的同時量取儀器高、覘標(biāo)高，兩次丈量不超過4 mm時取中數(shù)。還要量取本站的巷道左、右寬及巷道高，往返測量的高差互差不應(yīng)大于10 mm+0.3 mm×L。

（6）每向前掘進(jìn)200～400 m應(yīng)施測一次7″控制導(dǎo)線，后一次復(fù)測支導(dǎo)線也應(yīng)跟上。兩次導(dǎo)線測完后計算平均值及時調(diào)整中線。

（7）首先由專工以上人員校核，才可以在每個掘進(jìn)頭放線。

4.2 貫通注意事項

（1）做一張貫通測量設(shè)計圖，比例尺不小于1:2 000，每天在圖上填繪掘進(jìn)米數(shù)，用貫通速度計算，當(dāng)貫通距離剩50 m時，應(yīng)給掘進(jìn)單位、礦總工程師及相關(guān)單位下達(dá)貫通通知[5]。

（2）本工程全部貫通后，應(yīng)將兩側(cè)導(dǎo)線、高程連接起來進(jìn)行簡易平差，計算方位角閉合差、測量角中誤差等。

（3）在巷道貫通后量取實際偏差距離（量兩中線間的鉛垂距），還應(yīng)對最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。

（4）計算各巷道中點(diǎn)的坐標(biāo)，再反算各巷道的實際方位和設(shè)計方位進(jìn)行比較。

（5）因施工和測量引起的巷道偏差值超限，應(yīng)提出巷道修整計劃。

（6）工作結(jié)束后提供各條巷道的平面、剖面圖，水平方向比例1:2 000，垂直方向比例1:500[6]。

4.3 全部工作結(jié)束后，總結(jié)貫通測量技術(shù)

（1）貫通工程概況：貫通巷道用途、長度、施工方式、支護(hù)性質(zhì)、斷面變化情況、施工日期、施工單位。

（2）測量工作情況：參加測量單位、人員、完成測量工作量及完成日期；測量所依據(jù)的技術(shù)設(shè)計及有關(guān)規(guī)程。

（3）起算點(diǎn)測設(shè)的圖形、施測時間、作業(yè)單位、觀測計算方法及精度情況。

（4）井下測量情況：導(dǎo)線的水平角、天頂距觀測、距離丈量等，使用儀器、作業(yè)方法、施測精度等。

（5）實際貫通精度情況：允許偏差和實際偏差值的比較及巷道質(zhì)量在生產(chǎn)中使用的影響程度。

（6）全部貫通測量資料明細(xì)及附圖。

（7）對本次貫通測量工作的綜合評述，聽取關(guān)于類似工程的建議、意見。

1 谷紀(jì)領(lǐng).“三軟煤層”礦井貫通測量管理探討[J].山東煤炭科技，2016，（7）：154-155.

2 張玉林，王曉民.跨采區(qū)越煤層巷道精確貫通的實踐與分析[J].價值工程，2015，（7）：18-19.

3 趙洪瑞.煤層瓦斯賦存參數(shù)快速自動測量裝置[J].煤礦安全，2016，（3）：87-89.93.

4 時艷存.貫通測量工作和標(biāo)定要素的計算[J].民營科技，2015，（5）：44.

5 魯賜福，胡玉龍，姬生梅.朱集西煤礦貫通測量技術(shù)[J].硅谷，2011，（22）：42.

6 翁寅生，殷新勝，趙 良.松軟煤層坑道鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)測量系統(tǒng)設(shè)計[J].煤田地質(zhì)與勘探，2014，（5）：100-103.

The No.1 C7+8 Coal Floor around Pierce Survey Design Research

Bai Haiwang
(Department of Geological Survey of Bailongshan Coal Mine, Huaneng Yunnan Diandong Energy Limited Liability Company,Qujing 655508, China)

With Yunnan energy Bailongshan coal mine construction in full swing, auxiliary transport and pedestrian ventilation, and restricted factors of C7+8 coal seam floor glue transport roadway and auxiliary transport roadway in shaftbottom digging.In order to solve this problem, the company and the leadership decided to fully mechanized mine team through a contact lane into the No.1 C7+8 coal seam floor bypass, anti dig, Wenzhou Erjian company is digging.Two way tunneling for early completion to solve ventilation, auxiliary transportation and pedestrian problems.

coal seam roadway; holing survey; bidirectional tunneling

TD175.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-9500(2017)08-00103-03

2017-06-12

白海旺（1970-），男，山西保德人，礦山測量工程師，從事礦山測量工作。