井下采区巷道贯通测量技术及成果分析

2022-09-14郭晓敏

山东煤炭科技 2022年8期

郭晓敏

（晋能控股煤业集团有限公司燕子山矿，山西大同 037037）

巷道贯通是指按照设计方案进行巷道掘进时，在特定的区域与另一条巷道贯通，要确保巷道掘进的终点是在预先设定的区域内，且巷道连通的路线和方法没有误差[1-3]。为保证燕子山矿生产能力的稳定性和连续性，解决矿区通风问题，设置进回风立井以及安全出口，二号风井建设项目主要是两井间贯通，包括二号进风立井与回风立井的贯通和副立井与二号风井的贯通。由于巷道贯通测量过程的复杂性，对测量数据的精度要求较高，且副立井与二号风井的贯通距离长，对技术的要求也比较高。为确保顺利贯通，对燕子山矿巷道贯通测量方案进行设计，确保巷道贯通的精度要求。

1 地质概况

同煤集团燕子山矿矿井规模为5.0 Mt/a，地质储量为819.75 Mt，可采储量为395.44 Mt，井田东西走向长度为8.1 km，南北走向宽度为6.5 km。其中，二号风井和副立井的水平距离为3 823.23 m，井下导线长度为5 511.79 mm，贯通竖井长度为395.81 m。因此设计贯通测量技术方案，实施立井联系测量与掘进巷道导线测量，确保巷道顺利贯通。

2 贯通测量不利因素

根据《煤矿测量工程》以及矿区地质概况，巷道贯通横向误差小于±0.3 m，高程误差小于±0.2 m[4]。结合各类影响因素，具体分析二号风井和副立井贯通测量的不利因素。

2.1 贯通测量线路超长

燕子山矿二号风井到广场的直线距离为5 km，井下的巷道长度大于8 km，导致井下导线超长。因此，要提高井下导线的测量精度。

2.2 超深井筒的竖井联系测量

受大气流的影响，常常会使钢丝垂线产生偏斜，随着井筒深度的增加，气流对其影响也随之增大[5]。燕子山矿副立井的深563.3 m，井筒直径为8.5 m，二号风井的深度为763 m，井筒直径为7.5 m，属于超深井筒。因此，要减少投点时钢丝的摆幅，从而提高投点精度。

2.3 井下导线测量不利条件

燕子山矿为高瓦斯突出矿井，井下所需供风量较大，在测量时会造成仪器对中误差和观测误差，影响测量精度[6-7]。在进行井下导线测量的同时，要尽量减少巷道内风流对测量的影响。

3 贯通测量技术

3.1 地面控制测量

燕子山矿矿井平面位置如图1。平面控制网中有4 个保存完好的GNSS 网点，即J001、J002、PGE1、PGE2，5 个高程点，即PS01、PS02、PS03、J001、J002。在二号风井广场内布设4 个控制点，与地面原始控制点一起形成一个贯通测量控制网。按照D 级控制网技术要求进行平面测量，按照四等水准测量技术要求进行高程测量[8-9]，二号风井与广场的水准路线长度约12 km。

图1 燕子山矿矿井平面位置示意图

3.2 立井联测

平面联测使用钢丝投点，起点方位角测量使用陀螺定向测量法，高程测量使用长钢尺进行。由于立井井深大于500 m，在进行钢丝投点时，采用单重摆动投点，减少钢丝的摆动幅度，例如，加大垂球的重量、增加浸泡垂球的液体密度，以此提高投点精度。

3.3 井下导线测量

进行井下导线测量时，共布设55 个导线点，导线平均边长为150 m，采用防爆型全站仪测量边长较短的导线边，按照7″级基本控制导线要求，进行2 次独立测量。在测量时，为了减少气流对测量结果的影响，采用挡风板阻挡气流。为减小设备的中误差，采用三架法减少对中次数。在光电测距时，根据实际测量出的气压和温度来计算距离。