陕煤集团神木柠条塔矿井大型综采工作面贯通测量的实现方法

陕煤集团神木柠条塔矿井大型综采工作面贯通测量的实现方法
摘要：本文介绍了大型综采工作面贯通测量误差来源，测量方法、误差预计、以及提高测量精度的措施。

关键词：测量误差分析贯通测量方案贯通误差预计提高精度措施
大型综采工作面贯通偏差的大小直接影响着综采推进度。

从客观上要求工作面的施工必须严格按设计要求保持各顺槽平行。

一旦出现较大的偏差势必造成回采困难，甚至无法推采。

工作面回采过程中可能出现采煤机割不透或支架两端安全距离不够，影响安全生产。

如何制定合理可靠的测量方案正确指导巷道施工，实现高精度贯通是摆在测量人员面前的首要问题。

一、工程简介及贯通允许偏差的确定
神木柠条塔煤矿北翼N1208综采工作面工作面采用了新的思路和测量方法，实现了该工作面的高精度贯通。

该综采工作面位于北翼东区，从三条大巷开始，由胶运、辅运、内、外回风四条顺槽及切眼、回撤通道构成。

胶运顺槽走向长度2168米，辅运顺槽2192米，内外回风顺槽分别长2000米，两顺槽中心线间距25米，200米设一联巷，切眼长300米。

贯通线路长度5200米。

胶运顺槽在本回采面起进风和输煤作用，辅运顺槽在本采面起进风、设备材料运输作用，同时兼做下一采面的回风巷。

施工期间采用局部通风机供风，采用综掘机全断面沿煤层底板双巷同时掘进。

工作面实行机械化采煤，切眼及前后两巷采用全部采用支架支护。

根据实际回采需要确定贯通后重要方向允许偏差不大于300mm。

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二、井下贯通误差来源分析
井下巷道贯通测量误差一般由所测量仪器设备所产生的误差、人的观测误差、对中误差、井下风流影响、测量方法、测量线路起始边误差等因素造成。

目前大都采用全站仪导线来完成。

全站仪导线测量的误差主要来源于测角误差、量边误差。

测角误差还包括从大巷起始边到进入顺槽后连接角的测角误差和进入顺槽后的直线延伸型导线的测角误差两部分。

连接角观测成果的好坏对工作面贯通精度起重要影响，进入顺槽后为直伸支导线，其端点的横向误差是由角度观测误差引起的: 每条导线边的长短对无影响，但会影响测站数，导线边越短，测站数越多，如果测角精度不变，支导线总长度不变，采用较长的导线边，就可以减少测站数，从而减少端点的横向误差。

因此，可加长导线边长度一般边长控制在150m左右，在巷道通通视和起伏条件允许下可适当加长。

本大型综采工作面贯通距离长，属于中大型贯通测量，且回采工艺对贯通误差允许偏差要求高。

需指定严密的测量方案。

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贯通测量方案误差预计图
北翼2-2煤大巷现有5″控制导线点BF8、BFJ、BF9保存完好，经检查可以利用。

根据工程进度安排需要分别从北翼2-2煤辅运大巷开口同时掘进胶运顺槽、辅运顺槽、内外回风顺槽。

需布设4条全站仪支导线，贯通相遇点在切眼处。

本贯通由于贯通线路长，经分析本贯通宜采用7″导线方能满足贯通精度的要求。

解决的方法是严格整平对中，对中误差不大于2mm，测量时统一利用BFJ、BF9两点方位作为起始方向，从大巷内拐入顺槽连接角测角、量边时要采取挡风措施，角度观测时观测导线的左右角，减少观测视角差。

进入顺槽后测量左角，在测量水平角的同时单向观测前视边长（分别用正、倒镜观测前视垂直角及边长各一次）；用钢卷尺丈量仪器高、前视高取两次丈量结果平均值。

所有测角量边独立进行两次。

四、测量技术要求
（1）导线测量水平角观测技术要求表—1
（2）角度观测限差要求表—2
（3）导线测量光电测距技术要求表—3
注：1.测回含义是照准目标一次,读数4次;2.时间段是指不同的观测时间,代替往返观测;3.往返测时必须将斜距化算到一水平方向可进行比较;4. ±（A+BD）为测距仪的标称精度,测距边计算时加入气象改正（可输入全站仪中）、加乘常数改正、曲率改正。

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①、井下大巷起始边测角误差引起K点在x′方向上的误差，因各条导线均起始于同一条边，对贯通来说误差是一致的，可忽略。

由由贯通误差图上量得有关数据,经计算得：
②井下N1208胶运顺槽支导线测角误差引起K点在x′方向上的误差
由由贯通误差图上量得有关数据,经计算得：
取两次独立测量的误差：
③、井下N1208回风顺槽支导线测角误差引起K点在x′方向上的误差
由由贯通误差图上量得有关数据,经计算得：
取两次独立测量的误差：
④、工作面两条支导线测角误差引起K点在x′方向上的误差
⑤、井下测边误差引起K1点在x′方向上的误差
式中———量边误差
—测距仪标称精度中的固定误差；
—测距仪标称精度中的比例误差系数；
—测距边长；
x′—假定坐标系纵轴；
—边长假定方位角.
=0.012m
取两次独立测量平均值中误差
⑥贯通线路贯通在水平重要方向上的中误差
=±
⑦贯通线路贯通在水平重要方向上的限差
N1208测角误差RY值
因巷道延煤层底板掘进贯通相遇点K在高程上的误差预计略
六、贯通测量效果
该路线贯通后贯通相遇点重要方向实际偏差8.4cm,高程偏差7.6cm,小于贯通误差预计的偏差。

贯通导线全长4768m，Fx=-0.079mFy=-0.036 m
Fd=0.086m井下导线方位角闭合差21″，相对闭合差1/84000，均小于规范要求。

4 结论
测量过程中严格按照方案进行实施，贯通效果证明了贯通方案的可行性。

本次测量采用了先进的莱卡全站仪从而保证了巷道的精确贯通。

同时提高了导线的级别，贯通线路选用同一条起始边，实测时采取风障挡风、减少了对中误差。

在大巷与顺槽连接角采取了左右角观测，增加了检核条件。

保证了工作面的顺利回采，同时为今后贯通测量积累了经验。

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参考文献
[1] 张国良等. 矿山测量学.中国矿业大学出版社2001.
[2] 工程测量规范. GB 50026－93.
[3] 煤矿测量规程.1989.
[4] 煤矿测量手。