井下不沿导向层大型相向贯通测量的实践探析

姜鑫JIANG Xin

（冀中能源股份有限公司显德汪煤矿，邢台 054000）

（Jizhong Energy Resources Co.，Ltd.，Xiandewang Coal Mine，Xingtai 054000，China）

0 引言

显德汪矿四采九煤运输石门的贯通工程，属一井内不沿导向层大型相向贯通测量。贯通导线长度为8296.895m。该工程主要解决四采区九煤的皮带运输问题。为了保证巷道的正确贯通，采用了误差预计、方案优化、激光指向、全站仪测边量角、三架法导线测量、测量数据电算化处理等测量技术。贯通处巷道实际偏差为：水平方向上偏差0.125 米，竖直方向上偏差为0.104 米，导线全长相对闭合差为1/36500。贯通精度高于《煤矿测量规程》、《煤矿地质测量工作暂行规定》相关标准。

1 起始数据、测量路线选择及测量方案确定

1.1 起始数据及测量路线的选择 中央石门的永久导线点永23、永25、I10 的顶板坚固，点位稳定，受护状况较好，且受风流影响较小，作为此次测量工作的起始数据。将永25 作起算点,永23-永25 作为起算边。一条测量路线以永23—永25 始，经中央石门、六采大巷、四采大巷、四采九煤轨道石门、四采九煤轨道下山、至四采九煤运输石门；另一条测量路线以永23—永25 始，经中央石门、主石门、北大巷、一采九煤轨道石门、1194 运料斜巷、一采九煤北翼轨道石门、四采九煤联巷、测至四采九煤运输石门，和另一条测量路线在贯通点处形成闭合导线。贯通示意图如图1 所示。

图1 贯通示意图

1.2 测量方案确定 工程要求水平重要方向上的容许偏差为0.3 米，竖直方向上的偏差为0.2 米。根据我矿仪器配备情况，故确定选用徕卡TS06-2 全站仪测角量边。测角按两个测回施测，每边往返测各4 个测回，一测回内读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm，往返测边长化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于边长的1/6000。井下高程测量，平巷中用NA2B 水准仪配合木质水准尺往返观测，高差较差不大于±50mm。斜巷中三角高程测量与导线同时观测，每条导线两端往返测高差互差不大于10mm+0.3mm×l，每段导线高差往返测互差不大于±100mm。高程测量均独立进行两次。

2 贯通误差预计

2.1 误差预计所需基本参数的确定 井下导线测角误差，根据本矿实测资料，求得两测回平均值的测角中误差为mβ=7″。量边误差根据全站仪的标称精度mD=（2mm+2ppmD），井下导线平均连长为0.08km，得mD=2.2mm，每千米水准路线高程中误差取，每千米高程路线中误差

2.2 贯通相遇点K 在水平重要方向上误差预计 贯通测量引起贯通相遇点在水平方向上的误差在1：2000 贯通测量设计图上进行预计。以贯通相遇点K 为坐标原点，贯通巷道的轴线方向为Y′轴，与之垂直的方向为X′轴，建立假定坐标系，预计采用7″基本控制导线施测。则井下导线测角的误差影响为

因导线独立施测两次，故两次测量平均值的影响为

导线量边的误差影响为

因导线独立施测两次，故两次测量平均值的影响为

贯通在水平重要方向上的总中误差为

则贯通在水平重要方向上的预计中误差为

Mx预=2Mxk=2×0.105=0.210m。

2.3 贯通相遇点K 在高程上的误差预计

①井下水准测量引起的K 点高程误差

②井下三角高程测量引起的K 点高程误差

④贯通在高程上的预计误差

MH预=2MH平=2×42=84mm=0.084m。

水平方向及竖直方向上的预计值均满足工程需求，故该测量方案可行。

3 贯通测量方法及精度

3.1 贯通测量方法 由于井下工作条件恶劣，受风流等诸多因素的影响，对中误差为测量误差的主要来源。通过三架法观测，可在确保测量精度和测速的前提下控制对中次数，水平角观测参考《煤矿测量规程》对7″导线要求进行。巷道掘进时利用激光指向仪指向，每施工200m 标定巷道方位。几何水准测量采用双仪器高法施测。在施测中，采用前后视距尽量相等且使前后视点在一直线上，测站数为偶数，往返测时变换水准尺位置等措施，提高了几何水准测量精度。三角高程测量采用前后视观测，不量取觇标高法。此法在施测过程中，采用水准观测的原理进行计算，测量过程中不用量取前后视标高，提高了三角高程测量精度。

3.2 贯通精度 四采九煤运输石门贯通处实测中心偏差为0.125m，联测至D19～D20 测点，得：

fx=+0.114m fy=-0.045m fh=+0.104m fα=+1′30″

导线相对闭合差：1/36500。导线段测量精度如表1。

表1 贯通点处S21～S23 边测量精度

4 结论

①贯通测量方案技术先进，方案合理，贯通精度高。实测贯通偏差0.125m，导线相对精度为1/36500，测量结果完全符合相关标准；②用全站仪替换钢尺量边，以控制测量点的数量，避免钢尺悬飘造成的误差，同时可以确保测边精度达到预期要求；③通过三架法量测导线，以控制对中误差对测角精度的影响程度，确保又快又好地完成测量任务；④激光指向仪在测量施工中的应用，可以在保证工程质量的前提下加快施工进度；⑤三角高程测量采用双向观测不量取觇标高法可以提高测量精度。

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