8208皮帶順槽貫通測量方案設計及誤差預計

裴琦瑋

（晉能控股煤業(yè)集團大斗溝有限公司，山西 大同 037003）

大斗溝煤礦三盤區(qū)為暗斜井運輸，嚴重制約著煤炭開采，且開采設備的維修量比較大，為了優(yōu)化采區(qū)的運煤系統(tǒng)，提升運輸能力，對皮帶順槽進行貫通[1-3]。2#層8208工作面由5207巷與5208巷及切眼巷組成，其中5207巷巷道全長2053 m，5208巷巷道全長2113 m，工作面寬180 m。5207巷已掘進1569 m，5208巷獨立掘進，到位后掘進切眼180 m，切眼到位反掘5207巷61.49 m與已掘5207正巷在K點（8207切眼位置）處進行貫通，形成8208工作面。因此，需要制定貫通測量設計方案。

1 地質概況

三盤區(qū)山2#煤層厚度為1.2～1.6 m/1.3 m，傾斜角度為2°～6°，局部含有1～2層矸石，屬于穩(wěn)定煤層。老頂煤層厚度為2.9～13.81 m，巖性是細砂巖和粗砂巖；直接頂煤層厚度為0.8～3.65 m，巖性是灰色粉細砂巖；偽頂煤層厚度為0.2～0.78 m，巖性是炭質泥巖；底板煤層厚度為1.0～2.0 m，巖性是粉砂巖。為了確保貫通測量精度，預計在皮帶順槽（5207巷8207切眼處）進行貫通，貫通預計施測導線全長4408 m。

2 貫通測量方案

此次貫通測量儀器統(tǒng)一采用同一臺徠卡TS06型全站儀，進行7″級控制導線及日常放線以及采區(qū)控制導線的施測[4-7]。

2.1 井下導線測量

5207巷7″級控制導線由山2#層皮帶大巷7″級控制導線點永L2、永L3、永L4點為起始，測至K點處；5208巷以山2#層皮帶大巷7″級控制導線點永L2、永L3、永L4點為起始引測導線，并標定中線，巷道每150 m埋設一個7″級導線控制點。在進行7″級導線測量時，按《規(guī)程》要求，每測站進行兩次測回，一次測回的上、下半測回互差要小于20″，測回間互差要小于12″。

在掘進期間，隨著巷道的延伸，7″級導線點也隨著進行延測，每支導線均進行兩次獨立觀測，將兩側測量結果取平均值后得到最終值。待完全貫通后，導線自成閉合進行平差。

2.2 三角高程測量

在導線測量的同時，按照四等水準測量的要求進行三角高程測量[8-10]，其示意圖如圖1。

圖1 三角高程測量示意圖

對垂直角的觀測應符合測量的限差要求，在觀測前后，用小鋼卷尺對儀高和覘標高分別進行一次測量，兩次測量的互差應小于4 mm，取兩次測量的平均值作為最終值。三角高程測量時要進行往返測量，相鄰兩點的往返測高差的互差應小于（10±0.3）Lmm（L為導線水平邊長，m）。取往返測高差的平均值作為一次測量的最終值，貫通后自成閉合進行平差。三角高程測量的技術要求見表1，其中S為邊長，km。

表1 三角高程測量技術要求

2.3 邊長測量

在施測控制導線測距時加入溫度、氣壓，光電測距導線技術要求見表2。其中，A為固定誤差，mm；B為比例誤差，mm/km；D為測距邊長，km。

表2 光電測距導線技術要求

3 誤差預計

3.1 各參數(shù)的測定

按《規(guī)程》要求，井下測角中誤差mβ下=±7″，測邊中誤差mL=±2 mm +2×10-6。

3.2 貫通相遇點K在水平重要方向X′軸上誤差

井下測角誤差引起貫通相遇點K在水平方向X′軸上的誤差為：

考慮到兩次獨立觀測，則：

井下測邊誤差引起貫通相遇點K在水平方向X′軸上的誤差為：

考慮到兩次獨立觀測，則：

取2倍的誤差為預計誤差

3.3 貫通在高程上的誤差預計

根據(jù)實際測量資料分析，求出貫通每公里的高程中誤差為：

取2倍的誤差為預計誤差，則：

通過誤差預計，貫通相遇點K點在水平方向上的預計誤差為±0.371 m＜±0.5 m，高程預計誤差為±0.159 m＜±0.2 m，水平方向以及高程預計誤差均小于貫通偏差值。

4 效果驗證

4.1 貫通測量工作

在巷道掘進過程中，每間隔50～60 m進行一次中線延伸，間隔50～100 m按15″級導線要求實施一次導線測量，延伸中線及采區(qū)控制導線用徠卡TS06儀器進行施測。每掘進300 m按7″級控制導線要求實施一次測量，控制導線采區(qū)用徠卡TS06儀器進行施測。在進行導線測量的同時進行三角高程測量，在導線測量后，根據(jù)實際測量的角度，及時調(diào)整巷道的方位。

根據(jù)選定的測量方案，進行貫通測量和計算，對每個環(huán)節(jié)都進行檢核，同時對比實際測量精度與設計要求精度，如果實際測量的精度低于設計精度要求時，要找出具體原因，提高測量精度，進行重新施測。為減少人為誤差的影響，兩次測量選擇不同的施測人員，測量時要注意檢查導線點的變化情況，將導線點盡可能地布設在穩(wěn)固的圍巖上。同時加強對技術上的管理，經(jīng)過復測、重新計算以及平差和短邊多測回等技術措施，確保貫通測量控制成果的準確性以及貫通測量的精確度。

4.2 結果分析

大斗溝煤礦皮帶順槽貫通測量施工及計算過程都嚴格按照規(guī)程相關要求，根據(jù)貫通測量精度誤差分析，滿足貫通要求，在現(xiàn)場進行實際貫通后，對貫通誤差進行測量。貫通相遇點在水平方向上的誤差預計絕對值為0.368 m，小于規(guī)定的0.5 m；在垂直方向上的誤差預計絕對值為0.110 m，小于規(guī)定的0.2 m。貫通精度較高，能滿足巷道的使用要求。

5 結論

針對大斗溝煤礦運煤系統(tǒng)的改造，對8202工作面皮帶順槽進行貫通，根據(jù)工作面的地質概況，制定貫通測量方案，并計算貫通測量誤差預計，分析貫通測量精度，結果如下：

（1）通過井下導線測量和三角高程測量方法，完成了對皮帶順槽的順利貫通，提高測量精度。

（2）在現(xiàn)場進行實際貫通后，對貫通誤差進行測量。貫通相遇點在水平方向上的誤差預計絕對值為0.368 m，小于規(guī)定的0.5 m；在垂直方向上的誤差預計絕對值為0.110 m，小于規(guī)定的0.2 m。貫通精度較高，能滿足巷道的使用要求。