巷道贯通测量方案设计研究

巷道贯通测量方案设计研究

摘要：本文对彩屯矿主副井—郑家风井间巷道贯通进行测量方案设计，从地面测量、联系测量和井下控制测量等方面分别用两套方案进行误差预计，在保证两套方案都满足《规程》要求及在精度上都满足工程需要的前提下，选出最优方案作为本次贯通测量的最终设计方案，确保贯通安全、正确的进行。

关键词：贯通测量；误差预计；贯通相遇点；最优方案

Abstract: This paper on color Tun mine auxiliary shaft - Zheng family well roadway measurement scheme design, from the ground survey, contact measurement and downhole control measurement respectively with two options for error prediction, in which two sets of programs meet the “Regulations” requirement and premise in precision satisfy the engineering need, choose the optimal scheme as the final design of the holing through survey, to ensure safety, through the right.

Key words: through measurement; error prediction; through the meeting point; optimal solution

1 工程概况

彩屯煤矿位于本溪市西湖区，井田平均走向长5470m，平均倾斜宽3500m，面积19.30平方公里。上起—350m标高，下至—1150m标高，西起西大山逆掩断层，东止F11号断层。现有三个井口，两立井一斜井，其中斜井立井（副井）为入风井，主井（立井）为回风井。

2贯通测量方案设计

根据《煤矿测量规程》规定，大型巷道贯通测量要求水平重要方向( x′)上的容许偏差为0.5m，竖直方向上的容许偏差为0.2 m。本文设计两套贯通测量方案，通过误差分析选出最优方案。

2.1 A设计方案

2.1.1 测量方案选择

平面控制方案：地面两近井点选用全站仪Ⅰ级闭合导线进行控制测量，主、副井间进行两井定向，郑家风井采用一井定向，井下采用常规的7″经纬仪导线及钢尺量边的方法。

高程控制方案：地面高程控制选用四等水准，长钢丝法导入高程，分别由郑家风井和副井沿中央西风道大巷采用相向贯通的方式选用S3水准仪进行往返观

测到贯通相遇点K，以上测量均独立进行两次。

2.1.2 K点在水平重要方向x′上的误差预计

1）地面闭合导线测量引起K点在x′上的误差：

2）定向误差引起K点在x′上的误差：，

3）井下导线量边误差引起K点在x′上的误差：

4）井下测角误差引起K点在x′上的误差：

5）K 点在x′方向上的总中误差（以上观测均独立进行两次）：

6）贯通在水平重要方向上的预计误差：<0.5m，符合限差要求

2.1.3 贯通相遇点K在高程上的误差预计

，，符合限差要求

，，符合限差要求

综上所述，A方案中：，，满足《规程》要求，说明常规的高程测量仪器及方法足以保证大型贯通测量精度。

2.2 B设计方案

2.2.1 测量方案选择

平面控制方案：地面选用GPS按照E级精度测设两近井点。主、副与郑家风井都采用陀螺定向。井下采用全站仪或级光学经纬仪配合光电测距仪进行导线测量。

高程控制方案：地面高程测量选用四等水准测量，联系测量同A方案，井下光电测距三角高程。

2.2.2 K点在水平重要方向′上的误差预计

误差预计的基本参数中，地面GPS测量误差系数a = 10 mm，b = 20 ×10 - 6 mm。井下导线量边误差按RED mini2型测距仪的标称精度=±(0. 005 + 5 ×10 - 6 D) mm。

1) 地面GPS测量引起K点在′上的误差：

2) 光电测距导线量边误差对K点的影响：

3) 光电测距导线测角误差对K点的影响：

4) 以上观测均独立进行两次,因此K点在x′方向上的总中误差：

5) 贯通在水平重要方向上的预计误差：<0.5m，符合限差要求

2.2.3 贯通相遇点K在高程上的误差预计

B方案高程测量选用的仪器与A方案不同,但选用的基本误差参数都由《规程》规定，测量路线长度基本相同。所以,贯通相遇点K在高程上的误差与A方案相同。贯通在高程上的误差预计<0.2m，符合限差要求。

3贯通最佳相遇点的选择

从两井任意图形确定最佳贯通相遇点，找出预计中误差不大于允许中误差的一切点所在范围，确定最佳贯通测量方案，将会取得事半功倍的效果。

3.1 贯通相遇点K在巷道中间的误差分析

由方案A可知贯通相遇点K在巷道中间位置时的误差预计为：

3.2 贯通相遇点K在巷道中心偏右时的误差分析

由设计图纸上分析量取的数据及相关计算

0.031070622m20.00158432777m2

则，（），符合限差要求。

3.3 贯通相遇点K在巷道中心偏左时的误差分析

由设计图纸上分析量取的数据及相关计算：

则

（），符合限差要求

综上所述当贯通相遇点K在巷道中心位置时误差预计值最小，说明巷道贯

通测量的最佳相遇点宜选在巷道中心。

4 最优方案的选择

上述两套方案在精度上都满足工程需要，在重要方向上的误差B方案要优于A方案，在高程上B方案选用光电测距三角高程与A方案选用S3水准测量精度相当，但在人力、物力及费用上都要节省。因此，本次贯通测量选用B方案。

5 结束语

贯通测量方案设计只是贯通测量工作的第一步，后续的贯通测量工作应遵循以下两个原则才能保证巷道顺利贯通：一是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必需的精度，精度过高或过低都是不合适的；二是对所完成的测量和计算工作应有客观可靠的检查，杜绝出现一切粗差。依据此原则结合现代新技术、新方法，如GPS、光电测距导线,陀螺定向等就可以又快又好的完成测量任务，为煤矿安全生产提供基础保障。

参考文献

[1] 中国统配煤矿总公司.煤矿测量手册[M].北京:煤炭工业出版社,1990

[2] 张国良等.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社,2008

[3] 周丽.矿山贯通测量精度的探讨[D].新疆：乌鲁木齐天地源矿山工程技术咨询有限公司,2010