巷道貫通測量的精度分析

吳富奇

摘要： 針對金礦巷道大埋深的特點，本文分析了巷道埋深增大后給測量工作帶來的影響，提出了減少測量誤差的有效防范措施，保證了巷道測量的準(zhǔn)確性，研究成果對類似工程條件下的測量工作具有參考意義。

關(guān)鍵詞： 大埋深； 巷道測量； 措施； 實踐與應(yīng)用

貫通測量概述

采用兩個或多個相向的掘進工作面分段掘進巷道，使其按設(shè)計要求在預(yù)定地點彼此結(jié)合叫貫通測量。在礦山開采中，貫通測量是礦山建設(shè)發(fā)展的重要一環(huán)，由于貫通測量工作涉及地面和井下，不但要為礦山建設(shè)服務(wù)，也要為安全生產(chǎn)提供信息，以供管理者作出安全生產(chǎn)決策，因此，要求測量人員一絲不茍，嚴(yán)肅認真的對待貫通測量工作。

巷道貫通測量是巷道掘進過程中的定向工作，他的正確與否，直接影響巷道的走向，按巷道施工要求貫通誤差只允許5cm以內(nèi)，這誤差包括地面上誤差、地上地下聯(lián)系測量誤差和巷道導(dǎo)線誤差等。本文分析為了保證巷道貫通精度而進行的巷道內(nèi)控制測量的設(shè)計，精度估算及提高貫通精度的測量方法。

一、引言

陜西太白公司1250中段原有上盤主運巷離采場比較近巷道變形，需要從下盤掘進一條1000多米主運巷，主運巷32線-20線、10線-2線、2線-7線貫通，每個穿脈也要貫通，所以要把原由的巷道實際測量。由于測量過程中不可避免操作誤差，因此貫通實際上總是存在偏差。巷道貫通結(jié)合處的偏差發(fā)生在二個方面，即巷道中心線的長度偏差，垂直于巷道中心線上下的偏差，這兩種方向上的偏差稱為貫通測量重要方向偏差。

巷道內(nèi)控制測量精度的高低就直接影響到貫通的精度，為保證巷道在允許精度內(nèi)貫通，我們首先要對巷道內(nèi)控制測量進行實測設(shè)計，在未貫通前對已實測的測量成果進行精度估算，為保證工程的順利完成。

二、巷道內(nèi)控制測量估算

巷道內(nèi)控制測量在未貫通前都是支導(dǎo)線。巷道內(nèi)通視條件的限制及施工等多方面的影響，則要根據(jù)已施測的成果對該導(dǎo)線進行精度估算。當(dāng)巷道開始掘進時，首先對支導(dǎo)線測量的成果進行計算、分析，保證開始掘進的方向和地板高度的正確，既貫通精度更為合理。

支導(dǎo)線的終點是支導(dǎo)線的最弱點，橫向貫通中的誤差是由導(dǎo)線測角誤差及導(dǎo)線邊長誤差所引起，而橫向貫通中誤差主要影響巷道的貫通精度，下面主要分析橫向貫通中誤差。

根據(jù)誤差傳播定律，導(dǎo)線測角及測邊是相互獨立的兩個量，則可得導(dǎo)線測角中誤差所引起的橫向貫通中誤差 myβ 為：

myβ=±m(xù)βρ∑RC

1、式中：mβ — 導(dǎo)線測角中誤差，S；

∑RC — 觀測角度的導(dǎo)線點到貫通面的垂直距離平方的總和，m2。

導(dǎo)線測邊誤差所引起的橫向貫通中誤差為mys：

mys=±m(xù)ss∑

Dy

2、式中：mss — 導(dǎo)線邊長相對中誤差，mm；

∑Dy — 各導(dǎo)線邊在貫通面上的投影長度平法和的總和，m2。

那么，導(dǎo)線測量誤差在貫通面上所引起的橫向貫通中誤差my為：

my=±m(xù)yβ2+mys

該式是巷道工程橫向貫通中誤差常用的估算公式。

在繪制好的圖上量取各個導(dǎo)線點到貫通面的距離 Rx 和各導(dǎo)線邊在貫通面上的長度 Dx ，再根據(jù)本工程所投入的儀器設(shè)備精度確定測角中誤差 mβ 和測量邊長的精度 ms/s ，代入式中計算，當(dāng) my 小于巷道橫向貫通中誤差允許值時則可進行，否則應(yīng)選擇合符精度要求的儀器設(shè)備或調(diào)整線路及測量方案等重新計算，直至滿足貫通精度要求。

3、高程控制測量設(shè)計

mh=±m(xù)△

L

m△=mh

L — 巷道內(nèi)高程測量的全長，m；

m△ — 按測段往返測的高差不符值計算的每米高差中數(shù)的偶然中誤差，mm；

由式得：

式中：mh — 豎向貫通中誤差；

L — 巷道內(nèi)高程測量的全長，m；

m△ — 按測段往返測的高差不符值計算的每米高差中數(shù)的偶然中誤差，mm；

由式得：m△=mh

∑Dy2 — 導(dǎo)線重心到各導(dǎo)線點距離的平方和（導(dǎo)線重心為導(dǎo)線各點坐標(biāo) X 、 Y 值的平均值），m2；

對還未施測的導(dǎo)線點位仍以設(shè)計擬定的點位計算出各相應(yīng)數(shù)值，只要 MBz， MBf 值不大于巷道內(nèi)設(shè)計橫向貫通中誤差就可。

三、高程控制測量精度估算

根據(jù)式計算高程傳遞終點的精度，該式中 m△ 為：

m△=±14n[△△R]

式中：△測段往返測高差不符值；

R— 測段的長度；

N測段數(shù)；

該種高程控制測量精度的估算方法適用于水準(zhǔn)測量及三角高程測量。

四、提高巷道控制測量精度的幾點建議

1.嚴(yán)格按設(shè)計的控制測量等級相關(guān)技術(shù)要求進行施測，施測中盡量采用三聯(lián)腳架法，但要注意各基座與棱鏡及儀器有無隙動、氣泡有無偏離、對中偏離是否較大等等，如有上述情況則要對儀器進行檢修校正，找出問題所在；

2.巷道掘進到一定長度時要及時增設(shè)基本導(dǎo)線點，點要控制在 2-3 個以內(nèi)，且要進行經(jīng)常性的檢測其正確性，確保巷道掘進正確；

3.巷道掘進到一定階段或一定長段時要及時對導(dǎo)線進行檢測、復(fù)測及精度估算，對因其它原因而改變設(shè)計路線方案時要對精度進行估算；

4.多已掘進的巷道及時實測，正確計算各點坐標(biāo)；

5.三角高程測量時，要嚴(yán)格按操作程序進行，如垂直角的觀測要同測距在同一次照準(zhǔn)時完成，對于三角高程等級在三等或高于三等時則要采取一些提高精度的措施進行實測，提高對中精度等等。

五、結(jié)束語

在陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司井下開采這么多年，提高巷道控制的測量精度對整體工程的施工質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用，巷道內(nèi)導(dǎo)線網(wǎng)與輔助措施的辦法，使巷道控制測量中應(yīng)用均取得良好效果。這種計算方法、檢核條件的優(yōu)勢為依據(jù)，用以指導(dǎo)巷道內(nèi)導(dǎo)線測量，保證了巷道勝利貫通測量精度，并且此法長期運用到太金控制測量中。

（作者單位：陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司）