高河矿E2311工作面贯通测量方案设计

崔鹏艳，程朋，魏永棠

（1.陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000；2.山西省煤炭地质物探测绘院，山西 晋中 030603；3.山西省孝义市政府工程建设事务管理局，山西 孝义 032300）

贯通测量技术在矿山、铁路、交通、电力等工程建设中发挥着重要的作用，贯通测量的质量直接影响整个工程建设、安全生产以及其所产生的经济效益，因此，在贯通测量技术应用方面研究广泛。为了使盾构机能够准确地按照设计轴线开挖掘进，必须采用有效的隧道贯通测量精度的技术方法，根据贯通测量误差传播的规律，得到不同导线布网形式对隧道贯通测量误差的影响，利用测量中数据误差传播的理论，对设计的巷道贯通方案进行误差预计与分析，将传统的最小二乘原则与横向贯通误差为零的约束条件相结合，提高贯通测量施工精度，对贯通误差进行预估分析，避免误差过大使中线几何变形。本文根据高河矿实际状况，针对该矿区的E2311工作面，进行贯通测量的方案设计、误差预计及精度分析。

1 矿区概况

高河能源井田位于潞安矿区南部，矿井每个盘区都有五条大巷，巷道间隔50m。E2311工作面北部一侧，E2311辅运顺槽与北翼辅运大巷相连接，E2311胶带顺槽与北翼胶带大巷连接，南部一侧的E2311回风顺槽与北翼回风东大巷连接，E2311进风顺槽通过运输绕道与北翼辅运大巷相连接。E2311进风顺槽长度为2005.270m，E2311胶带顺槽长度为1833.932m。要求在E2311进风顺槽与E2311胶带顺槽之间进行贯通测量工作，贯通切眼距离为325.5m。

2 贯通测量方案设计

2.1 已知数据

高河矿井下导线已知数据为7″级南翼胶带运输大巷导线数据，E2311切眼两侧的E2311进风顺槽与E2311胶带顺槽分别以导线点F10和F11为起算数据，其空间位置信息如表1所示。

表1 井下导线已知点数据

2.2 方案设计

根据本次矿区贯通测量的特点，采用的是南翼胶带运输机大巷7″级导线起始数据，巷道施测导线为30″级采区控制支导线。贯通测量选用徕卡TS09 PLUS全站仪，用于井下级光电导线测量作业。

如图1所示，井下全部导线沿巷道布置，采用支导线形式。导线点相隔100米左右布设一个导线永久点（特殊地方特殊处理，例如，巷道拐角、高差相差大的地方导线点间的距离相对短些），导线点选择在巷道顶板稳固，通视良好，且易于安置仪器，不易受来往矿车、行人影响的地方，并且顶板处的导线点用锚固剂将测钉固定到巷道顶板梯子梁上，并在测钉上悬挂一根工程线，同时，将导线点位用红油漆或白油漆圈出来并在巷道帮上醒目地写下点的编号，挂牌管理。每隔一段时间随着巷道的掘进，必须下井沿着原来的导线点继续向前用同样的方法布设导线点，并编号。

E2311进风顺槽：在南翼胶带运输大巷上的起算数据点为7″级导线数据F10和F11。E2311进风顺槽与导线点JF1通视，即通过在F10点架设仪器，后视F11点，前视JF1，对E2311进风顺槽内的点进行布设，设计点位(JF1－JF2…JF20－JF21)的距离为100m永久导线点。

E2311胶带顺槽：E2311胶带顺槽起算数据点为F11，在F11点进行仪器的架设，后视F10，前视点J1进行设计，依次对点（J1－J2…J20－J21）进行布设，点位间隔为100m。

每隔一段时间，随着巷道的掘进又布设有新的导线点，必须下井进行导线的加测或复测，测量方法同上。

图1 E2311工作面贯通测量设计图

3 误差预计

贯通设计要求水平重要方向的允许偏差为0.30m，竖直走向为沿底板进行掘进，不存在竖直重要方向上的贯通偏差。导线点的布置及线路的分布图详见图1。

K点在水平重要方向上的贯通测量误差预计计算如下，Ry′为K点与各导线连线在Y′轴上的投影长，可由设计图纸量取；从CAD图上量取各个Ry′的值，由式（1）计算可得导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差，式中mβ为井下导线的测角中误差，本设计采用的是光电测距，由光电测距引起的误差由式(2)可计算得到，其中，α′为导线各边与X′轴间的夹角，l为各导线在X′上的投影长，则K点在X′方向上的预计中误差为式(3)所示，在实际观测中进行两次独立观测，则可得到K点在水平重要方向上的预计贯通误差为式(4)所示。

4 结语

（1）根据以上的预计结果可以发现，在本次的一井贯通测量设计中的贯通相遇点K的水平重要方向上的偏差小于《煤矿测量规程》的贯通限差0.30m的要求，说明在本次设计中，所选择的测量方案与测量方法都能满足贯通限差的精度要求。

（2）以上的计算结果还可以发现，在贯通测量中，测角误差引起的贯通误差是主要的。