黄山铜镍矿副井千米罐道梁垂直度的检查测量方法

2016-08-31闫学军亚克斯资源开发股份有限公司哈密839000

新疆有色金属 2016年4期

关键词：施测罐笼副井

闫学军（亚克斯资源开发股份有限公司哈密 839000）

闫学军
（亚克斯资源开发股份有限公司哈密 839000）

介绍了黄山铜镍矿副井千米罐道梁垂直度检查的作法和要点经验，为今后类似的工程积累了经验。

千米竖井罐道梁垂直度检测方法

1　工程简介

哈密亚克斯资源开发有限公司黄山铜镍矿副井深1 025 km，于2012年3月下旬完成竖井千米刚性罐道梁的安装。安装完成后，公司相关部门要求对罐道梁四根千米长主梁垂直度进行检查验收。对此深度的井进行罐道梁的测量国内还没有先例。对此，我们和各方就如何检查测量进行了深入的探讨，积极想办法。最终在大家的共同努力下，促成了这次测量活动的成功实施。

2　施工安装方采用的测量方法及其弊端

施工方在井筒安装过程中，主要采用分段放线的方法，即100m做一个定位板，将钢丝位置投到定位板的孔位上.由于1 000m的深井要经过10次的投点，上下定位板点位之间有相互关联关系，这样势必会产生系统误差，加之监理方缺乏可靠的监测手段，所以施工质量好坏，难以评判。

3　检查测量必须克服的困难

如果甲方在竖井中进行检查测量，必须想清楚其中的一些细节，也要克服一些困难，主要是：

（1）不能使用施工方的测量方法。主要原因是施工方当时测量工作环境没有了。他们是站在稳盘上进行逐层（100m一层）投点的。人员上下靠的是体积较小的吊罐。但我们检查验收时，稳盘在井底，无法使用。吊罐可以解决人员上下的问题，却不能当测量平台使用，也没有避雨的功能，所以无法使用。再则他们是在3个月的安装过程中，逐渐地完成测量工作的，而我们是要在短期内，完成检查测量工作。并且我们检查测量的数据采集量远远大于施工测量时的数据采集量。我们最终选定采用上下放样的方法，将钢丝的点位在井上井下放样出来。

（2）没有可行的能借鉴的资料、经验。我们查资料并咨询多家设计院、矿山后，发现均没有做过这项工作，所以这项工作有一定的探索性和挑战性。

（3）竖井内不能架设测量仪器。竖井测量不同于平地测量，没有参照物，没有足够空间架设仪器，只能靠尺子。这就要求测量基准不能离被测量物体太远。实际上是增加了测量的难度。

（4）水的干扰：会影响到观测、记录、通讯。黄山西副井450中段以下，水在逐渐地增大，特别到了350中段以下时，更是像瓢泼大雨一样，如此大的水，肯定会影响到钢丝的稳定性，更为致命的是水会使得对讲机失灵，在井下，没有通讯联系，危险性大大增加。

（5）人：水很大时，对人也是一个考验。人在大水中面对如此深的井进行工作，无法坚持太久。

（6）供电问题：定位板是稳固钢丝的重要一环。要能满足25m水平井下焊接定位板的需要，最好能够有照明灯。

（7）钢丝位置的摆布：四根起到法线作用的钢丝不能影响临时罐笼上下运行，同时由于竖井中只能用拐尺测量，所以钢丝位置离罐道梁又不能太远。

（8）罐笼：要能满足既是上下工具，也是测量平台。同时人要能在平台上避雨和休息。

（9）固定后钢丝的稳定性：要求钢丝必须足够稳定。因为采集数据量多，要求迅速完成测量，不能拖延时间太多，不然人可能会招架不住。

4　施测方案

由上面的分析可知，要完成这次施测任务的关键是如何摆布四根作为法线的钢丝。这四根钢丝既不能影响临时罐笼的上下，也不能离开罐道梁太远。通过现场观察临时罐笼与罐道梁的位置关系，最后确定了四个钢丝的位置：就是离罐道梁正面15mm，离罐道梁侧面20mm的位置，见图1。

图1　

按照我们的设想，使用放样的方法确定钢丝位置，所以坐标传递是要解决的另一个关键问题。最后我们确定本次检查采用的施测流程见图2。

图2　

参与本次测量的仪器是一台经过检校的leica TS02型全站仪和一台索佳gp-1，精度为20 s级的全站陀螺仪。上面流程的施测具体过程如下：

（1）布置地表控制：建立一个闭合导线控制网。主要是为了在满足精度要求的情况下，井口放样四根钢丝用。观测成果见表1：

表1　

（2）地表放样钢丝。用莱卡TS02仪器钢丝定位放样，现场计算放样要素。放样时，为了避免棱镜等的误差，使用反射片无棱镜NP方法进行放样。在确定钢丝放样位置后，用电焊将定位板固定下来。

（3）竖井定向。在井下25m中段水平，通过定向将坐标系统引到此中段，为下步在25m水平放样钢丝的对应位置做准备。我们采用的方法是单点加陀螺定向。成果如下：

表2　

具体施测时，将其中的一根钢丝当做定向用钢丝。所选定的位置已经考虑了下步放样钢丝的通视问题。竖井定向主要的难点是如何稳住钢丝的晃动。我们采用人工稳定加测量钢丝左右摆点求取中心位置的方法。边长测量使用无棱镜模式，钢丝上粘上贴片，通过大量的测量（本次共测量48组数据）平均求得。

（4）地下放样：在25m水平上，找出地面对应的钢丝位置，并固定钢丝。这个施测方法和地表的类似。也是采用无棱镜的NP测量模式。所不同的是：地下的测量环境非常恶劣，水大潮湿，在测量的过程中，照明用的电灯数次被烧。冒着倾盆大雨，我方的测量人员，在坚持配合工作。当我们做好了钢丝的固定工作后，就有了检查的条件基础。下一步的工作就是在竖井中进行罐道梁的检查测量工作。

（5）测定罐道：拐尺测定竖井筒罐道梁正面、侧面垂直情况。罐道梁的测量使用拐尺进行。每根罐道梁测量两端的正面和侧面。在测量的过程中，对部分钢丝进行了紧固，这样保证了钢丝的稳定，为测量工作的迅速开展，创造了条件。我们本次共测量了800多组钢梁数据。顺利完成了罐道梁的检查工作。

（6）罐道梁测量数据分析一例，见图3。