長距離雙斜井多中段聯(lián)合貫通精度研究與實(shí)踐

吳斌杰

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達(dá)礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026300）

1 項(xiàng)目背景

阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司副斜井與輔助斜坡道與多中段貫通工程，施工總距離為2508.64m，副斜井設(shè)計(jì)施工斷面12.86m2，輔助斜坡道設(shè)計(jì)施工斷面7.76m2，副斜井與輔助斜坡道設(shè)計(jì)在328m 中段貫通，設(shè)計(jì)兩條斜井，分別在468 中段、418 中段、368 中段與中段聯(lián)巷貫通，該貫通工程是深部中段探采、通風(fēng)、排水、行人、充填、設(shè)備安裝等工程順利開展的前提，該工程的順利貫通，將有利于阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司深部中段探礦增儲(chǔ)升級(jí)、為阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司持續(xù)、穩(wěn)定、高質(zhì)量發(fā)展提供有力保障，如下圖1 所示。

圖1 輔助斜坡道與多中段貫通工程

2 貫通工程控制導(dǎo)線布設(shè)形式

（1）輔助斜坡道至328m 中段貫通點(diǎn)工程采用支導(dǎo)線控制方式，起始控制點(diǎn)為568-7、568-8 測量點(diǎn)，采用徠卡全站儀敷設(shè)全站儀支導(dǎo)線，支導(dǎo)線總長890.5m，共測設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)52 個(gè)。

（2）副斜井至328m 中段貫通點(diǎn)工程采用支導(dǎo)線控制方式，起始控制點(diǎn)為568-7、568-8 測量點(diǎn)，采用徠卡全站儀敷設(shè)全站儀支導(dǎo)線，支導(dǎo)線總長1618.1m，共測設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)85 個(gè)[1]。

3 貫通工程控制導(dǎo)線誤差估算

（1）井下導(dǎo)線測角誤差mβ=±20″。

（2）全站儀光電測距導(dǎo)線量邊誤差系數(shù)a=0.00003,b=0.00005。

（3）568m—輔助斜坡道—328m 貫通點(diǎn)支導(dǎo)線誤差估算M328-72=a2｛I｝+b2｛L｝+mβ2/ρ2∑R2，計(jì)算得出M328-72=0.3515，M328-7=0.5928；其中｛I｝—568m-輔助斜坡道-328貫通點(diǎn)支導(dǎo)線長度總和，｛L｝—568m 支導(dǎo)線起始點(diǎn)568-7 與終點(diǎn)328-7 之間直線距離。

（4）568m—副斜井—328m 貫通點(diǎn)支導(dǎo)線誤差估算M328-72=a2｛I｝+b2｛L｝+mβ2/ρ2∑R2，計(jì)算得出M328-72=0.7505，M328-7=0.8663m;其中｛I｝—568m-副斜井-328 貫通點(diǎn)支導(dǎo)線長度總和，｛L｝—568m 支導(dǎo)線起始點(diǎn)568-7 與終點(diǎn)328-7 之間直線距離，由以上計(jì)算結(jié)果得知，貫通精度不符合貫通精度要求，支導(dǎo)線精度需要進(jìn)行精度升級(jí)。

4 貫通工程導(dǎo)線點(diǎn)位及高程升級(jí)措施

568m—輔助斜坡道—328m 貫通點(diǎn)、568m—副斜井—328m貫通點(diǎn)控制導(dǎo)線都是以568-7，568-8 為起始點(diǎn)，起始精度相同因此不需考慮兩控制支導(dǎo)線相對于568-8 控制點(diǎn)的誤差來源和精度，通過兩條支導(dǎo)線誤差估算可知，誤差主要來源于控制導(dǎo)線的測角誤差，所以對兩條支導(dǎo)線做了如下升級(jí)[2-4]。

（1）在副斜井468m 中段測量點(diǎn)468-1、468-2 加測陀螺加強(qiáng)邊，將該導(dǎo)線升級(jí)為具有加強(qiáng)邊的方位附和導(dǎo)線，消除了測角誤差的影響，并且對468m 中段以下副斜井的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行二次復(fù)測，進(jìn)行測角誤差分配及距離改正。

（2）以468m 中段升級(jí)后的測量點(diǎn)468-1、468-2 測設(shè)支導(dǎo)線至468m 與輔助斜坡道貫通處，并且對468m 以下的輔助斜坡道導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行二次復(fù)測，進(jìn)行測角誤差分配及距離改正。

（3）568m—輔助斜坡道—328m 貫通點(diǎn)、568m—副斜井—328m 貫通點(diǎn)兩條支導(dǎo)線的高程升級(jí)，因支導(dǎo)線布設(shè)路線為斜坡道，為了避免因地球曲率對高程產(chǎn)生誤差影響，使用蘇州一光EL302A 電子水準(zhǔn)儀重新測設(shè)支水準(zhǔn)路線。

5 導(dǎo)線升級(jí)后貫通工程誤差預(yù)計(jì)

5.1 誤差預(yù)計(jì)基本參數(shù)

（1）陀螺定向中誤差ma1、ma2、ma3、ma4、=±16″。

（2）井下導(dǎo)線測角中誤差mβ 下=±15″。

（3）井下導(dǎo)線量邊誤差a 下=0.00003，b 下=0.00005。

（4）井下三角高程測量每百米高差中誤差mh1=±15mm。

5.2 貫通點(diǎn)相遇點(diǎn)K 在水平重要方向上的誤差預(yù)計(jì)

5.2.1 由陀螺儀定向誤差引起的K 點(diǎn)在X'方向上的誤差

M2X'a=1/ρ22｛m22a1*(y1-y0I)2+m22a2*（yoI'-yk'）2+m2a3*（y1-yo Ⅱ'）+m2a4*（yo Ⅱ'-y1）｝得出MX'a=0.047m。

5.2.2 由井下導(dǎo)線測角誤差引起的K 點(diǎn)在X'方向上的誤差

M2X'β 下=M2β 下/ρ2（∑η2Ⅰ+∑η2Ⅱ）+M2β 下/ρ2（∑328-7R2y'+∑328-7'R2y'）得出MX'β 下=0.198m。

5.2.3 由井下導(dǎo)線量邊誤差引起的K 點(diǎn)在X'方向上的誤差

M2X'I 下=1/2（a2∑1cos2a'+b2L2x'）得出MX'I 下=0.0006m。

5.3 K 點(diǎn)在X'方向上的中誤差

M2X'k=M2X'a+M2X'β下+M2X'I下得出M2X'k=（0.047）2+（0.198）2+（0.0006）2，MX'k=0.203m 最終誤差預(yù)計(jì)符合貫通精度要求。

6 輔助斜坡道與副斜井坡度控制

由于輔助斜坡道及副斜井距離較長，坡度分別為-8°31′51″與-26°,三角高程方法無法直接標(biāo)定兩側(cè)腰線，測量組研究后結(jié)合偽傾角腰線法進(jìn)行坡度控制，通過貫通后復(fù)測驗(yàn)證，偽傾角腰線法在指導(dǎo)斜井的施工中，合理精確的方法，偽傾角公式tanA’=cosB(水平夾角）×tanA(真傾角)，示意圖如下圖2[5]。

圖2 輔助斜坡道與副斜井坡度控制結(jié)構(gòu)圖

7 總結(jié)

經(jīng)過測量人員多次復(fù)測以及平時(shí)對測量數(shù)據(jù)的仔細(xì)核算，阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司輔助斜坡道與副斜井貫通工程順利貫通，貫通后測量人員對導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行了閉合測量，經(jīng)過計(jì)算貫通精度完全符合要求，此貫通工程屬于雙斜井長距離多中段聯(lián)合貫通，阿爾哈達(dá)礦業(yè)公司測量人員此貫通工程總結(jié)了大量的寶貴的貫通數(shù)據(jù)及現(xiàn)場指揮經(jīng)驗(yàn)。