808綜采面順槽對掘無誤差貫通方法

摘" 要：808綜采面的東順槽與西順槽在對掘過程中，受斷層和圍巖位移的形變影響時，采用尼康全站儀配合激光導(dǎo)入基線引測，從順槽的兩端巷口分別按方位和方向，依次緊隨進(jìn)度。當(dāng)已測點的基點段偏差較大，又需要經(jīng)過反復(fù)的測量操作、計算整合及問題校驗等方法，把精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)用CAD做圖、標(biāo)注入賬，不僅可指導(dǎo)巷道的“無誤差”貫通，還服務(wù)于煤礦各系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。同時能夠為該礦的規(guī)劃發(fā)展和礦井西翼工程的延深累積經(jīng)驗和練就人才。

關(guān)鍵詞：808綜采面順槽;對掘貫通;測量操作;計算整合;數(shù)據(jù)上圖;校驗方法

中圖分類號：TD214" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2025）11-0140-05

Abstract： During the counter excavation process of the east and west channels of the 808 fully mechanized mining face， when affected by the deformation of faults and surrounding rock displacements， Nikon total station and laser-guided baseline survey were used to guide the tunnel， and the direction was followed in turn from the lanes at both ends of the channel. When the deviation of the base point of the measured point is large， it needs to go through repeated measurement operations， calculation integration， and problem verification. The accurate data is mapped and marked into accounts with CAD， which not only guides the \"error-free\" connection of the roadway， but also serves the safe production of various coal mine systems. At the same time， it has accumulated experience and trained talents for the planning and development of the mine and the extension of the west wing project of the mine.

Keywords： 808 fully mechanized mining face road; opposite excavation and penetration; measurement operation; calculation integration; data mapping; verification method

預(yù)采808綜采工作面位于江西豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司井田的-850 m西翼西二采區(qū)的中下段，北為807面采空區(qū)，南為808順底，西為西二西邊界軌道下山，東為新西二軌道下山。地面標(biāo)高+21.6～+45.3 m，井下標(biāo)高-882.5～-833.8 m，對應(yīng)的地面位置為水田和旱地及公路，無大型建筑物，掘進(jìn)時對地面無大影響。但開采地壓大，注意地面沉降觀測。

808綜采面由順槽、切眼、風(fēng)巷組成，三巷在煤層中的斷面為梯形：上寬3.8 m，下寬4.2 m，高2.8 m，凈斷面11.2 m2。巷道采用錨索+錨桿+梯子梁+金屬網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。到設(shè)計停采線止，順槽采長899 m、風(fēng)巷采長899 m、工作面均長137 m，可采煤量約4.7×105 t。

808順槽在掘巷過程中，遇有正斷層9條，均對生產(chǎn)有一定的影響。地質(zhì)斷層見表1[1-2]。

1" 施工順序

按照采掘接續(xù)計劃，先掘通808順底抽巷和808高冒巷，然后在已挖掘好的（階段）西二和西二西這兩邊完善各自主要的生產(chǎn)系統(tǒng)后，再遵照《808綜采工作面設(shè)計圖》分別在（東）新西二軌道下山和（西）西二西邊界軌道下山這兩巷中標(biāo)定的位置，按施工的方位順序，依次溝通底板巷中的運(yùn)輸措巷和回風(fēng)措巷，再對應(yīng)掘通808風(fēng)巷，然后從808西風(fēng)巷口向808西順槽掘808切眼。808切眼掘至808西順槽位置后，按方向247°04′14″掘通808西順槽巷口，再由西順槽口坐標(biāo)位置（X=3 125 470.316 m，Y=39 379 648.170 m），方向67°04′14″引掘至12測點停止掘進(jìn)，808西順槽巷道于2022年11月開工，2023年6月完工。最后在808東順槽巷口位置（X=3 125 866.715 m，Y=39 380 596.229 m），方向247°04′14″對掘貫通808西順槽。808東順槽巷道2023年2月開工，2023年8月完工。

2" 巖移系數(shù)

根據(jù)808順底探煤及風(fēng)巷地質(zhì)資料揭露：煤層走向40°～60°、傾角11°左右，煤層硬度f為0.6，煤層內(nèi)生節(jié)理發(fā)育較破碎，局部滑面發(fā)育。直接頂為粉砂巖，性脆易垮。

808順槽在掘巷中受地層覆壓和807面采空區(qū)的礦壓影響，巷道形變明顯。通過在本區(qū)域不同地段設(shè)點測試到圍巖向煤巷內(nèi)位移系數(shù)為：頂板下沉量（或底板地鼓）小于1 mm/d;上幫內(nèi)移量小于1.4 mm/d;下幫內(nèi)移量小于0.8 mm/d[3]。巷道所受到的圍巖力一般有3種：巖層的自重力、巖移的驅(qū)動力、構(gòu)造的作用力。分布規(guī)律：深部大于淺部;軟巖大于硬巖;動巖大于固巖;斷層大于平層;切層大于順層;采動大于未動;巷口大于巷內(nèi)。這是測量調(diào)校的參數(shù)。

3" 導(dǎo)入基線

從地面工業(yè)廣場設(shè)置的固定水準(zhǔn)基點作為引點，用尼康（N/K）中文全站儀，導(dǎo)入井筒至-850 m水平大巷口的東、西兩向的壁幫與巷頂?shù)拇咕€點為永久基線標(biāo)點，且連設(shè)三點，互驗備用。再由-850 m水平大巷口西向基點導(dǎo)線至西二采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門巷口頂板設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)點，又從此標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)點分別引測到新西二軌道下山的808工作面的順槽東口高程點和西二西邊界運(yùn)輸機(jī)下山的808工作面的順槽西口高程點后，根據(jù)生產(chǎn)計劃，完善系統(tǒng)和裝備，驗收開工。

采區(qū)測量的工作主要包括：采區(qū)聯(lián)系測量、次要巷道測量和回采工作面測量。

4" 測量操作

煤礦井巷導(dǎo)線測量人員的基本與經(jīng)驗操作：①找到并丈量老點與新架測量儀器點或新開叉巷的距離。②分別在老點、架儀點、新測點上做標(biāo)記、引垂線。③在架儀點架儀，記錄巷道頂板到儀高的距離。④水平角測定距離和方向， 豎直角測定高程。前、后點配合測量，在點線下吊一重物，在線適當(dāng)處做一記號，令線不能擺動。礦燈光近距離照在線的記號處，燈光不要直對著測儀者的眼睛。兩點距離遠(yuǎn)時，看操縱全站儀者的燈光為號，燈光左右擺時，所測點人員要把燈光放在垂線記號處，燈光劃圓時，表示測完?？缮孕菹?，等重復(fù)測第二次。⑤看儀者要準(zhǔn)確記錄水平角和豎直角的數(shù)據(jù)，要二次量出架儀點到所測點距離的均值。⑥劃巷道中線時，注意測點線擺向中線的偏移距離。⑦在2個中線點間引掛線，以利劃中線和懸吊多根中間點的引線。⑧用白石灰水標(biāo)注測點或中線，標(biāo)錯的地方可用粉煤灰涂掉。⑨在巷道貫通前或開門后必須及時測量或?qū)?biāo)注的測點進(jìn)行修正與更新數(shù)據(jù)。

5" 施測注意

對掘貫通要經(jīng)常檢查和調(diào)整巷道方向和坡度，來減少誤差影響。施測中注意的問題[4]：一是確保原始資料的可靠性，包括方位、坐標(biāo)、距離、高程和坡度等要進(jìn)行認(rèn)真的檢核。二是各項測量的檢核在進(jìn)行復(fù)測復(fù)算時，盡可能換器具或換人觀測和計算，以防產(chǎn)生誤差。三是在進(jìn)行復(fù)測時，對施測成果與原誤差預(yù)計的精度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)問題，及時解決。四是測量成果計算標(biāo)定時，不能用錯或抄錯已知的測點或數(shù)據(jù)，資料要編號，標(biāo)志清晰。五是斜巷測量要提高儀器整平和覘標(biāo)的對中精度，并考慮經(jīng)緯儀豎軸的傾斜改正問題。

6" 計算步驟

水平角。盤左：順轉(zhuǎn)，后測度數(shù)減前測度數(shù)。盤右：逆轉(zhuǎn)，后測度數(shù)減前測度數(shù)再取兩角值的平均度數(shù)。

方位角。上測點的方位角減180°后再加本測點的水平角。

傾角也稱豎直角。盤左：SL=90°-L。盤右：SR=R-270°，再取兩角值的平均度數(shù)。

斜距。鋼尺丈量兩測點的2次平均數(shù)。

平距。cos傾角與斜距的乘積。

△X。cos方位角與平距的乘積。

X。上測點X值與本測點的△X之和。

△Y。sin方位角與平距的乘積。

Y。上測點的Y值與本測點的△Y之和。

儀高。本測點頂板到儀器的高度。

覘高。頂板到儀器測引點的距離。

△H。tan傾角與水平距的乘積。

合差。儀高減去覘高減去△H。

點高程。上位點高程值與本測點合差之和。

7" 測數(shù)整合

選定無微變化的一個固定高程點為復(fù)測起點或新測引點，向新掘出的延巷測進(jìn)，并把尼康（N/K）中文全站儀新測的初數(shù)記錄在小冊上。由于尼康（N/K）中文全站儀具有算記功能，每回數(shù)據(jù)均有微略的差距。當(dāng)已測點累計偏差較大時，又需要重測復(fù)算的人工檢核和整合后，取精確的數(shù)據(jù)與導(dǎo)線點的新值載入臺賬、保存。重測復(fù)算整合后數(shù)據(jù)臺賬見表2、表3[5]。

8" 數(shù)據(jù)上圖

采用CAD做圖，點標(biāo)注→坐標(biāo)→輸入Y軸值39 379 600 m→輸入鍵→輸入X軸值3 125 400 m→輸入回車鍵。顯示交點后，Y軸往右時數(shù)值增大、X軸往上時數(shù)值增大，反之減小。

808西順槽先掘巷至12測點驗測的方位為（X=3 125 668.153 m，Y=39 380 112.636 m），方向是67°04′14″便停下來做西邊巷修和做切眼安裝綜采支架的準(zhǔn)備。由808東順槽向西順槽貫通。當(dāng)東順槽排除斷層、地壓、巷修等干攏掘至10測點時，對向西順槽12測點的方位為（X=3 125 668.147 m，Y=39 380 112.630 m），方向是247°04′25″。東順槽10測點距西順槽12測點的水平距離為120.935 m，而實距差116.404 m貫通。兩向相對坐標(biāo)定位，偏差6 mm。

把808東順槽和808西順槽每次延測后核定的數(shù)據(jù)標(biāo)注到《豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司采掘工程平面圖》等圖上，相應(yīng)部門同步或貫通后精確繪制、補(bǔ)充完善好《井上下對照圖》《地質(zhì)水文圖》《供電設(shè)備圖》《運(yùn)輸系統(tǒng)圖》《通風(fēng)系統(tǒng)圖》《瓦斯抽放圖》《通訊監(jiān)測圖》《人員動控圖》《防災(zāi)避險圖》等各門類的服務(wù)于煤礦安全生產(chǎn)的綜合系統(tǒng)圖。圖1為808綜采面順槽巷道測量數(shù)據(jù)標(biāo)注與地質(zhì)剖面示意圖（比例1：1 000）[6]。

9" 激光延進(jìn)

分別在808順槽東與回風(fēng)措巷口的高程點下和808順槽西回風(fēng)措巷口的高程點下，按照方位、角度，采用并安裝YBJ-800礦用隔爆型激光指向儀來精準(zhǔn)對中定點和引垂射線。隨著月度掘進(jìn)生產(chǎn)計劃的遞進(jìn)，每2天沿激光用石灰水在巷道的頂板上延續(xù)劃線和標(biāo)注，每3天微調(diào)激光指向儀或左或右或上或下的鏍絲來聚集對中垂線，每20天左右用全站儀復(fù)測校驗一次巷道中點，并在點下引做好中垂線，然后把激光指向儀前移到垂線旁，調(diào)光對正中線。

10" 校驗方法

①根據(jù)文獻(xiàn)[7]，把全站儀按說明進(jìn)行日常保養(yǎng)與調(diào)校，并將光學(xué)對點器在昏暗或微霧狀的環(huán)境中用激光對點器進(jìn)行升級，可整合完美的精度和參數(shù)，能讓測量人員快速得到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。②設(shè)置在-850 m水平大巷口未采動區(qū)域的永久基點和采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門巷口的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)點，至少每半年復(fù)測一次;采動區(qū)域的采區(qū)進(jìn)風(fēng)石門巷口的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)點，至少每季度復(fù)測一次;且必須把校驗、修正后的測數(shù)標(biāo)注，上圖。③對受壓變形需二次支護(hù)的巷道導(dǎo)點，巷修前，將導(dǎo)點前后移設(shè)，待巷道修好后歸點驗注。④指向儀安裝在測定點后專用頂錨桿上，將光束對正前3個定點垂線，且延垂點劃直線。⑤沿著安裝指向儀的專用頂錨桿難以施工或指向儀的電纜受限時，可把指向儀安裝在巷中近定點的頂錨桿或錨索的外露端。若頂錨桿外露端短時，可加短錨桿增長些或改裝在長錨索上。⑥當(dāng)指向儀懸吊的卡固鏍絲壞時，可用錨桿的鏍絲互卡及配鐵絲牽拉在頂板的梁網(wǎng)上。當(dāng)指向儀上的上下左右微調(diào)鏍絲損壞時，可時隔2～3天重新吊裝指向儀和重新對中正線方向。⑦若復(fù)測發(fā)現(xiàn)巷道中線偏差小于0.4 m時，可對巷道區(qū)段削幫整直;偏差大于0.4 m時，可在新處借線移位定點，重裝指向儀對中，再報備、修定巷道及修改或重測數(shù)據(jù)，記到新臺賬中。

11" 結(jié)束語

808綜采面順槽掘進(jìn)后期礦壓變化較大，僅憑人工手調(diào)激光指向儀來“常校勤延”地引至東順槽與西順槽已掘暫停巷道的預(yù)定值安全貫通后，經(jīng)復(fù)測，創(chuàng)下116.404 m沒有使用全站儀測量，只偏中線6 mm的最長距離、最精測數(shù)的“無誤差”貫通的佳績。此舉，歷練出了3名優(yōu)秀的測量工作人員，為本礦的規(guī)劃與發(fā)展和礦井-850 m西翼西延、-850 m西翼深延工程積累了動態(tài)控靜的測量實操經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)：

[1] 萬林水.曲江礦井808西順槽掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程[Z].2022.

[2] 萬林水.曲江礦井808東順槽掘進(jìn)工作面作業(yè)規(guī)程[Z].2023.

[3] 尼康.N/K系列中文全站儀操作手冊[M].北京：北京中翰儀器有限公司，2020：2-3.

[4] 胡海峰.煤礦測量[M].2版.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010：244.

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[6] 龔建強(qiáng).豐城曲江煤炭開發(fā)有限責(zé)任公司808綜采工作面采掘設(shè)計圖[Z].2021.

[7] 柳道平，萬林水，譚建文，等.坪湖礦井采動區(qū)域二次支護(hù)的測壓分析[J].江西煤炭科技，2012（4）：88-90.