大型贯通测量管理技术实例与探讨

文永林

(云南锡业集团公司 大屯锡矿,云南 个旧 661021)

近几年来，随着国内各大有色金属矿山实施可持续发展战略，实施资源整合，以及对深层资源的勘探与开采，贯通工程在矿山的生产建设过程中应用较为普遍。贯通测量是矿山生产中必不可少的一项重要工作，贯通工程质量直接关系到矿山的建设、生产、安全和经济效益。因此，做好贯通测量管理工作，具有十分重要的意义。

1 实 例

1.1 贯通工程概况

云锡集团1360平台中央竖井平巷的贯通点位于中央竖井井脚沿91°方位延伸的10 m处，该工程是云锡三大平台建设的重点工程。此贯通工程贯通点距离1360坑口12.5 km，导线控制距离较长，测角量边误差累积较为严重；且该工程于风化花岗岩内施工，控制点及中、腰线点等极易受花岗岩膨化影响。

1.2 贯通允许偏差

按照《云锡矿山测量技术规定》，主要运输平巷一次成巷在水平面内的最大偏差为0.3 m，在垂直方向的最大偏差为0.2 m。

2 贯通测量方案

2.1 第一方案

1360中段平面控制从坑口近井点开始，按3 s导线测量技术要求进行施测井下高级控制导线至B2513点，由B2513点开始布设8″导线至贯通点。1540中段平面控制从坑口近井点开始，按3 s导线测量技术要求进行施测井下高级控制导线至H8353点，并测定中央竖井井中坐标、高程，再通过一井定向将坐标、高程、方位导至中央竖井井脚的1360中段至贯通点，此方案控制线路全长为21.5 km。

通过对此方案进行误差预计，得到水平重要方向的预计偏差为0.625 m，垂直重要方向的预计偏差为0.185 m。第一方案控制线路示意图见图1。

图1 第一方案控制线路示意图

2.2 第二方案

平面控制起用1540中段3 s控制导线上的H7993、H7923两个3 s级控制点的坐标、方位角为起算数据,导线以H7993—H7923为起始边，1条控制线路经1030斜井延伸到1360中段B2513点，由B2513点布设8 s导线到贯通点；另一条控制线路由1540中段布设3 s导线至H8353点，并测定中央竖井井中坐标、高程，再通过一井定向将坐标、高程、方位导至中央竖井井脚的1360中段至贯通点，待工程贯通后形成一闭合导线，可视为一个独立的控制系统，并在此独立系统中加测2条陀螺定向边。此方案控制线路全长为7.7 km。

通过对此方案进行误差预计，得到水平重要方向的预计偏差为0.28 m，垂直重要方向的预计偏差为0.157 m。第二方案控制线路示意图见图2。

图2 第二方案控制线路示意图

2.3 方案说明

1) 1360中段控制导线陀螺定向边为：B1713—B1763。

2) 1540中段控制导线陀螺定向边为：H7923—H7993。

3) 1540中段至1360中段陀螺定向导线平差方法：

角度闭合差计算，采用1540中段陀螺定向方位角符合1360中段陀螺定向边要求。

角度闭合差分配采用加权平均法：

式中：

Pi—各水平角的权；

Ai—测站点后视边长；

Bi—测站点前视边长；

Vβ—角度的改正数；

fβ—角度闭合差。

4) 坐标计算：根据改正后的水平角求出各边的方位角，再计算出各点的坐标。

2.4 方案比较与选择

第一方案因控制导线线路较长，边长布置长度满足不了3"级测量规范要求，测角量边误差积累较大，水平重要方向误差预计为0.625 m，大于贯通允许的偏差值0.3 m。

第二方案构建了一个独立的小系统并加测了陀螺定向边，避开了地面控制网误差、井下测角量边误差等对该项贯通工程的影响，同时缩短井下控制测量线路，使该项工程的贯通测量精度得到较大提高。水平重要方向预计偏差为0.28 m。

为了保证巷道沿着设计的位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差达到要求的精度，经过两种方案的计算比对，选择第二方案来实施施工测量控制管理。

3 具体实施细则

3.1 贯通前期工作

1) 由1540中段以陀螺定向边H7923—H7993为起始边重新布设1条导线，经过1030斜井传导至1360中段中央竖井平巷，并在1360中段离贯通点1 300 m处用陀螺经纬仪选定边B1713—B1763实施陀螺定向。进行平差计算和改正，得出新的方位角，根据新的方位角计算出新的坐标作为起算坐标，再分别以两条陀螺定向边的陀螺方位角为起算方位角进行计算。

2) 依据选定的测量方案和方法进行施测和计算，每一施测和计算环节，均有两人以上独立检核，并及时将实测的精度与原设计要求的精度进行比较。发现实测精度低于设计中所要求的精度时，分析其原因，采取提高实测精度的相应措施，再返工重测，直到满足精度要求。

3) 计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定巷道的中线和腰线。采用激光指向仪指向来代替中腰线的标定，指导巷道的施工。根据巷道的掘进进度，多次对激光指向仪所指示的方向和坡度进行检核，确保不因花岗岩的风化变动而影响激光指向。

4) 绘制1∶500的贯通工程进度图，对巷道定期进行测量和填图，及时掌握施工进度。在导线延伸过程中，采用30 s级(生产级)和3 s级导线同时施测，并把两种结果进行比对，起到相互检核的作用。

3.2 贯通后续工作

在工程贯通后，及时进行测量工作，确定了贯通后的实际偏差值：水平重要方向偏差0.23 m，垂直重要方向偏差为0.15 m。该测量既验证了第二方案误差预计的正确程度，也丰富了贯通测量的理论和经验；通过连测，使两端原来没有闭合或附合条件的井下测量控制网有了可靠的检核，并进行平差和精度分析与评定，及最后中线和腰线的调整工作，进一步指导贯通后巷道的修整工作。

4 结 论

通过分析1360中央竖井平巷贯通工程实例，总结出大型长距离贯通工程应遵循的一些基本原则和方法：

1) 任何一项贯通工程的管理，首先要了解整个工程的概况，掌握贯通所要求的精度，在确定测量方案和测量方法时，要保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能准确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。

2) 大型贯通施测前，应进行贯通测量方案设计和贯通测量误差预计。

3) 贯通工程施测过程中，应当采取一些有效的措施，如通过平差计算改正、加测陀螺定向边、缩短导线长度、构建独立的坐标系统等技术手段来提高控制导线的精度。同时通过不断地复测复算进行检核，来提高测量成果的可靠性。

任何大型的贯通工程，在施工测量管理过程中都应根据工程的具体情况，采用不同的贯通测量方案，并根据工程所必须达到的精度要求采取提高精度的措施。在贯通测量工作中抓好每一个环节，遵循以上原则和方法，就能保证每项贯通工程的准确贯通。

参 考 文 献

[1]张国良.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008: 134-159,261-281.