孟祥兵　徐波　馮國(guó)棟

【摘 要】濟(jì)寧二號(hào)煤礦專用回風(fēng)道貫通為特大型特殊貫通（平面相交利用立眼進(jìn)行貫通），貫通導(dǎo)線全長(zhǎng)（平面距離）共14500米（不包含立眼140.6米）。貫通經(jīng)過多條下山，貫通距離長(zhǎng)，非延導(dǎo)向?qū)?，穿八里鋪斷層兩端高差大，測(cè)站數(shù)多等因素，導(dǎo)致在貫通上仍存在很大難度和風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】貫通;誤差預(yù)計(jì);解決方案

中圖分類號(hào)： TD175.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）10-0171-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.10.073

1 工程概況

濟(jì)寧二號(hào)煤礦是國(guó)家“八五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，隸屬于兗州煤業(yè)股份有限公司，井田面積90平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量8.55億噸，可采儲(chǔ)量3.47億噸，設(shè)計(jì)年產(chǎn)400萬噸，礦井核定能力500萬噸/年。2003年12月突破600萬噸。1989年12月24日開始興建，1997年11月8日建成投產(chǎn)，礦井工程榮獲中國(guó)建筑工程質(zhì)量最高獎(jiǎng)—魯班獎(jiǎng)。根據(jù)礦井整體規(guī)劃部署，為滿足十采區(qū)通風(fēng)需要，保證煤礦安全生產(chǎn)，計(jì)劃在十采區(qū)、二采區(qū)之間施工通風(fēng)立眼，為確保立眼貫通精度，編此貫通測(cè)量方案設(shè)計(jì)。十采區(qū)位于礦井中部-740水平，二采區(qū)位于礦井北部-555水平，貫通平面位置位于2309運(yùn)順延伸和十采6#聯(lián)絡(luò)巷延伸的交點(diǎn)，屬于一井內(nèi)非延導(dǎo)向?qū)迂炌?，本次貫通工程距離長(zhǎng)、測(cè)站數(shù)多、地質(zhì)條件復(fù)雜、人為影響等因素很多。

2 貫通測(cè)量方案的選定

在井下北翼西軌大巷NG30-NG29-NG28是一組陀螺定向邊，經(jīng)檢查無誤可以作為起始方位使用。井底車場(chǎng)有J5-J6-J7永久導(dǎo)線點(diǎn)，這三個(gè)點(diǎn)是礦建礦初期布設(shè)的永久導(dǎo)線點(diǎn)，坐標(biāo)經(jīng)過平差、邊長(zhǎng)經(jīng)過改正，其位置處于貫通導(dǎo)線的中部，經(jīng)檢查無誤可做為起算坐標(biāo)點(diǎn)使用，貫通路線為井底車場(chǎng)→北翼西軌大巷→2309運(yùn)順聯(lián)絡(luò)巷→2309運(yùn)順→南翼2#回風(fēng)道→貫通點(diǎn)，另一路向南經(jīng)井底車場(chǎng)→南翼軌道大巷→南翼軌道下山→南翼-740水平軌道大巷→十采區(qū)軌道巷→十采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷→南翼1#回風(fēng)道→貫通點(diǎn)。貫通導(dǎo)線全長(zhǎng)（平面距離）共14500米。（不包含立眼140.6米）。

優(yōu)點(diǎn)：施工巷道全部為進(jìn)風(fēng)巷， 頂?shù)装遢^為穩(wěn)定，通視條件好，可設(shè)測(cè)點(diǎn)間距大，減少測(cè)站數(shù)有利于保證測(cè)量精度.

缺點(diǎn)：施工巷道全部為進(jìn)風(fēng)巷，也是礦主要運(yùn)輸巷，風(fēng)流較大且行人、行車頻繁，上下山施工時(shí)需要協(xié)調(diào)施工時(shí)間，且測(cè)設(shè)線路長(zhǎng)。

3 貫通測(cè)量方法

3.1 井下平面控制測(cè)量

（1）井下控制測(cè)量采用尼康DTM-452C型防爆全站儀。

（2）導(dǎo)線測(cè)量精度級(jí)別，按礦井7″級(jí)控制導(dǎo)線進(jìn)行施測(cè)，井下平面測(cè)量以井底車場(chǎng)J5-J6-J7永久導(dǎo)線點(diǎn)為起算點(diǎn)，分別向貫通工程兩端敷設(shè)支導(dǎo)線，形成一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量系統(tǒng)。

（3）施工巷道全部為進(jìn)風(fēng)巷，風(fēng)流大，因此采用三架法進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量，控制點(diǎn)設(shè)在底板上，測(cè)量時(shí)采用測(cè)回法觀測(cè)水平角，每站采用一次對(duì)中，兩個(gè)測(cè)回;若邊長(zhǎng)小于30m時(shí)，每站采用兩次對(duì)中，測(cè)兩個(gè)測(cè)回;嚴(yán)格杜絕邊長(zhǎng)小于15m。

（4）水平角觀測(cè)限差為：同一測(cè)回中半測(cè)回間互差不大于20″，兩測(cè)回間互差不大于12″，兩次對(duì)中測(cè)回間互差不大于30″。

（5）井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量每條邊的測(cè)回?cái)?shù)不得少于兩個(gè)，一測(cè)回讀數(shù)較差不大于10mm，單程測(cè)回間較差不大于15mm，往返觀測(cè)同一邊長(zhǎng)時(shí)，化算為水平距離后的互差，不得大于1/6000，且要求加入氣壓、溫度、加成常數(shù)等各項(xiàng)改正。

（6）控制點(diǎn)最長(zhǎng)邊不得大于300m、最短邊不得小于15m。避免長(zhǎng)短邊直接搭接。

（7）測(cè)量導(dǎo)線工作中斷時(shí)，必須留設(shè)一組穩(wěn)定導(dǎo)線點(diǎn)，個(gè)數(shù)不得小于3個(gè)，點(diǎn)間距不得小于100m.第2次進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量時(shí)，必須對(duì)上一組留設(shè)導(dǎo)線的邊長(zhǎng)、角度進(jìn)行檢查，檢驗(yàn)角必須滿足7″級(jí)導(dǎo)線要求。

3.2 井下高程測(cè)量

（1）三角高程測(cè)量與導(dǎo)線測(cè)量同步進(jìn)行，并往返測(cè)高差，導(dǎo)線測(cè)量和高程測(cè)量均獨(dú)立測(cè)量?jī)纱巍?/p>

（2）井下高程測(cè)量以井底車場(chǎng)J5-J6-J7永久導(dǎo)線點(diǎn)高程為起算點(diǎn)，采用三角高程測(cè)量傳遞高程。

（3）三角高程測(cè)量時(shí)儀器高和覘標(biāo)高應(yīng)在觀測(cè)開始前和結(jié)束后用鋼尺各量一次。兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。相鄰兩點(diǎn)往返測(cè)高差的互差不應(yīng)大于10mm+0.3mm×τ（τ為導(dǎo)線水平邊長(zhǎng)，以m為單位）

4 貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)

4.1 誤差預(yù)計(jì)基本誤差參數(shù)的確定

井下導(dǎo)線測(cè)角中誤差：根據(jù)測(cè)量誤差參數(shù)參考表nikon全站儀J2級(jí)，兩測(cè)回測(cè)角中誤差mβ=±6″。

陀螺定向精度：根據(jù)煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定：mα=±10″

井下導(dǎo)線量邊誤差參數(shù)：根據(jù)測(cè)量誤差參數(shù)參考表：井下光電測(cè)距量邊中誤差取ml=±5mm。

井下三角高程測(cè)量誤差：根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》的規(guī)定取m=±50mm/km

4.2 貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)

（1）貫通相遇點(diǎn)k在平面上的預(yù)計(jì)誤差

用CAD制作一張1：2000的貫通測(cè)量設(shè)計(jì)平面圖，在圖上作誤差預(yù)計(jì)圖，在誤差預(yù)計(jì)圖上，根據(jù)礦上確定的貫通相遇點(diǎn)的位置繪出K點(diǎn)，過K點(diǎn)做Xˊ軸和Yˊ軸，由于加測(cè)陀螺定向邊，將導(dǎo)線分為6段，計(jì)算出各導(dǎo)線段的重心坐標(biāo)，Ryˊ和Rx′和a均用計(jì)算機(jī)直接量取，通過計(jì)算得到如下結(jié)果：

5 測(cè)量精度影響因素及解決方法

5.1 精度影響因素

（1）南翼1#回風(fēng)道與南翼2#回風(fēng)道貫通導(dǎo)線長(zhǎng)度達(dá)14500米，屬一井內(nèi)超大型貫通，雖然確定了貫通位置，并在水平方向上設(shè)計(jì)為斜交，一定程度上規(guī)避了貫通風(fēng)險(xiǎn)，但由于貫通經(jīng)過多條下山，貫通距離長(zhǎng)，非延導(dǎo)向?qū)樱┌死镤仈鄬觾啥烁卟畲蟮纫蛩?，以及立眼施工精度影響，?dǎo)致在垂直方向上貫通仍存在很大難度和風(fēng)險(xiǎn)。

（2）貫通測(cè)量起始邊位于北翼西軌大巷，風(fēng)量大、風(fēng)速高、礦車運(yùn)輸頻繁，影響對(duì)中及觀測(cè)質(zhì)量。

（3）貫通測(cè)量線路途經(jīng)井底車場(chǎng)及北翼8°下山、南翼5.5°下山以及南翼軌道下山，高差從-518m到-744m，影響測(cè)量精度。

（4）導(dǎo)線貫通距離長(zhǎng)、測(cè)站數(shù)多、測(cè)量積累誤差大，降低精度。

5.2 解決方法

（1）在進(jìn)行貫通測(cè)量工作前，嚴(yán)格按《煤礦測(cè)量規(guī)程》要求對(duì)所用儀器進(jìn)行檢查、校正工作，確保儀器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足7″級(jí)導(dǎo)線精度要求，儀器性能穩(wěn)定可靠。

（2）由于風(fēng)流大，采用光學(xué)對(duì)中器進(jìn)行點(diǎn)下對(duì)中，并精確對(duì)中，以避免風(fēng)流對(duì)對(duì)中的影響。

（3）應(yīng)避免長(zhǎng)短邊直接搭接，盡可能使前后視距相近，避免頻繁調(diào)焦;保證觀察目標(biāo)成像清晰的前提下，可加長(zhǎng)導(dǎo)線邊長(zhǎng)，以減少測(cè)站數(shù)。

（4）在短邊測(cè)站進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)增加一個(gè)測(cè)回觀測(cè)，一提高短邊測(cè)量精度。

（5）在變坡點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)增加一個(gè)測(cè)回觀測(cè)，以降低前后視傾角變化較大對(duì)觀測(cè)精度的影響。

（6）記錄人員必須對(duì)水平角觀測(cè)的2C值、上下半測(cè)回互差、測(cè)回間互差、邊長(zhǎng)測(cè)量，垂直角指標(biāo)差互差進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，指標(biāo)差或觀測(cè)結(jié)果互差超過規(guī)定必須進(jìn)行復(fù)測(cè)。

（7）為減少測(cè)角誤差對(duì)經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)位誤差的影響的累積，應(yīng)及時(shí)符合到礦原有陀螺邊（下轉(zhuǎn)第170頁）（上接第172頁）上，并在井底車場(chǎng)、南翼-740水平大巷、十采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷加測(cè)3組新陀螺定向邊。

（8）水平角觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)線通過傾斜巷道時(shí)，經(jīng)緯儀豎軸的傾斜改正問題。

6 貫通精度保障措施

（1）嚴(yán)格按《煤礦測(cè)量規(guī)程》關(guān)于7″級(jí)導(dǎo)線施測(cè)要求進(jìn)行施測(cè)，并進(jìn)行復(fù)測(cè)復(fù)算，各項(xiàng)測(cè)量工作都要有可靠的獨(dú)立檢核，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

（2）符合至原井下陀螺經(jīng)緯儀定向邊時(shí)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢校，避免導(dǎo)線測(cè)量出現(xiàn)粗差。

（3）施測(cè)人員應(yīng)提高對(duì)中精度、瞄準(zhǔn)精度，勁量減小測(cè)量誤差中人為因素。

（4）對(duì)施測(cè)成果進(jìn)行精度分析、對(duì)比，必要時(shí)返工重測(cè)。