红柳煤矿1122工作面泄水巷贯通测量方案设计及误差预计

高 丽

(神华宁煤集团红柳煤矿，宁夏灵武751400)

0 引言

红柳井田位于宁夏回族自治区中东部地区，行政区划隶属灵武市宁东镇和马家滩镇管辖。红柳煤矿1122工作面泄水巷贯通是该矿目前为止贯通距离最长的一次相向贯通。该巷道贯通后将铺设皮带，担负井底水仓施工出渣任务，巷道的正常贯通直接影响到红柳煤矿11月1日按期恢复生产的目标。预计2010年9月25日贯通，贯通前测量复测工作由红柳煤矿生产技术科科测量组和宁夏煤业集团建井处地测科测量组共同完成，本次巷道贯通前复测二级导线全长4769m。1122工作面泄水巷正掘由华煤一队施工，反掘由建井处施工掘进。

根据《规程》规定，结合实际工作需要，工程要求贯通相遇点K在水平重要方向（X'）轴上的允许偏差为±0.3 m，竖直方向（高程）中的容许偏差为±0.2m。

1 贯通测量方案设计

1.1 平面控制测量与高程控制测量

1.1.1 平面控制测量

根据本矿井的实际情况，结合现有掘进巷道工程和各井巷工程在运输、通风方面作用，以不影响现在生产和施工的原则，确定1122工作面泄水巷正掘和反掘导线复测工作均由11采区2煤辅运巷7″控制导线点FY2、FY3导入，导入级为15″控制导线。控制导线每150m至少施测一次，测至施工迎头根据施测结果及时调整巷道方向，使其与设计方位一致。

1.1.2 高程控制测量

井下高程测量采用三角高程测量，根据《煤矿安全规程》和《煤矿测量规程》规定，测量中严格按照电磁波测距和五等三角高程测量要求施测，测量中垂直角测量两侧回，测距一测回，往返测距，正返站高差取中数，并进行了气压和温度改正。

1.2 贯通测量方法、仪器选择及精度要求

1.2.1 测量仪器和方法

仪器使用2″级的拓普康3000N全站仪,在使用前进行了各项校正，微棱镜2个，大锤球3个,7.5m长的钢卷尺三把。

测角方法采用测回法，当边长大于30m时，采用一次对中两个测回，当边长小于30m时，则采用两次对中两个测回。水平角半测回互差不得大于20″，两测回间的互差不得大于12″。测角与测边同时进行，导线边长必须往、返丈量，丈量结果加入各种改正数之后的水平边长互差不得大于边长的1/6000。在通视良好的前提下，尽可能布设长边进行施测。

高程测量：在水平巷和斜巷中均采用三角高程测量，倾角的指标差不得大于15″。且每站丈量前、后视棱镜高和仪器高时，在观测前和后各进行一次，两次丈量的误差不得大于3mm。相邻两点往返测量的高差互差不应大于（10+0.3L）mm(L为导线水平边长，m)，三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm（L为导线长度，km），外业测量使用两台不同的仪器，独立进行两次，内业计算分两组计算、复核，取两次平均值。

2 贯通测量误差预计

2.1 贯通误差预计所需基本误差参数的确定

井下导线测角误差：根据《煤矿测量规程》确定的导线等级，其测角中误差mβ下＝±7″。

（2）井下三角高程每公里高差中误差：根据《煤矿测量规程》规定，以及井下三角高程实测资料确定，井下三角高程测量每千m高差中误差为mhL=±50mm。

（3）井下导线量边误差：井下测距采用国产TPK-3000N全站仪，求的平均边长D≈0.119km,根据其标称精度求得mD=0.002+2×10-6×119=2.2mm。

贯通测量的误差预计

根据以上参数,并配合1:2000的贯通误差预计图，进行两井相向贯通误差预计。在误差预计图上绘制出贯通相遇点K，过K点做垂直于贯通巷道中线的垂线X′轴和巷道方向上的Y′轴，然后将一级导线上的测点分别向X′轴做垂线并用图解法求得RY′

预计贯通点K在水平重要方向的贯通误差

预计在水平重要方向上的贯通误差，实质上就是预计导线终点K在X′方向上的误差Mx′k。

（1）由导线的测角误差引起的K点在X'方向上的误差：

（2）由导线的量边误差引起的K点在x′方向上的误差：

共计测设40条导线边，导线边全长4769m。

（3）K点在x′方向上的预计中误差为:

（4）导线独立实测两次，平均值中误差为：

（5）K点在x′方向上的预计误差为:

通过上述初步误差预计，确定水平重要方向上的预计误差小于贯通的允许偏差,故水平重要方向上的预计误差能够满足生产限差要求。

2.2 预计贯通点K在水平重要方向的贯通误差

贯通相遇点K在竖直方向上的误差是由水准测量和三角高程测量误差引起的，可按水准测量和三角高程测量的误差公式分别计算，然后求其累积总和。

由于设计巷道贯通为单一煤层间贯通，巷道沿煤层顶板掘进直至贯通，故不作高程上的误差预计。

3 方案综合评定

3.1 贯通在水平重要方向x′上的预计误差

3.2 贯通在高程上的预计误差

由于设计巷道贯通为单一煤层间贯通，巷道沿煤层顶板掘进直至贯通，故不作高程上的误差预计。

综合考虑：从上述的贯通误差的预计结果可以看出，我们所选择的贯通测量方案和施测方法都能满足贯通精度的要求。因此贯通方案的设计方案是可行的。

4 结束语

红柳煤矿1122工作面泄水巷贯通工程测量工作按以上方案实施，工程于2010年10月10日顺利贯通。贯通后进行联测，贯通点水平重要方向上的误差为112mm，垂直方向上的误差为7mm。符合贯通精度要求。通过本次贯通测量得出以下几点经验：

4.1 在贯通测量方案设计中，导线点的布设应根据贯通精度的要求进行，尽量布设长边测设，增加测回数和对中次数，以提高贯通精度

4.2 针对井下光线暗、风大的特点，需要对观测目标进行改进，使用大锤球加棱镜观测，从而减小了测角与测距的误差

4.3 AutoCAD在贯通测量误差预计中的应用,克服了繁琐的传统手工绘图模式在绘图方面的误差对预计精度的影响,提高了工作效率和测量质量，同时AutoCAD提供了“所见即所得”的数据查询工具,获取数据准确快捷,易于掌握,使用方便

4.4 贯通前应根据巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，检查中腰线，及时上图，并按照测量结果与设计的差值调整中腰线。贯通测量的导线的最后几个（不少于3个）测站点必须牢固埋设，最后一次标定贯通方向，两个相向工作面之间的距离不的小于50m。

4.5 大型贯通测量尽可能采用先进的测量仪器和技术，制定比正常标准高的测量技术指标以克服井下不良测量条件对测量精度的影响，提高贯通精度，确保贯通万无一失

［1] 张国良,朱家钰,顾和和.矿山测量学[M] .徐州:中国矿业大学出版社,2001.

［2] 中华人民共和国能源部制定.煤矿测量规程[M] .北京:煤炭工业出版社,1989.

［3] 周立吾,张国良,林家聪.矿山测量学(第一分册):生产矿井测量[M] .徐州:中国矿业大学出版社,1987.

［4] 张凤举,张华海,赵长胜，等.控制测量学[M] .北京:煤炭工业出版社.

［5] 葛永慧.测量平差[M] .中国矿业大学出版社.