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      淺談巷道貫通測量技術(shù)

      2015-07-27 08:18:04王洪敏遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院吉林遼源136201
      山東工業(yè)技術(shù) 2015年21期
      關(guān)鍵詞:遼源井筒導(dǎo)線

      王洪敏(遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 遼源 136201)

      淺談巷道貫通測量技術(shù)

      王洪敏
      (遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院,吉林 遼源 136201)

      礦井貫通測量是礦山測量的重要內(nèi)容,測量人員必須具備高度責(zé)任心以及較強(qiáng)測繪專業(yè)技能。本文以西安礦巷道的貫通測量為例,設(shè)計(jì)了貫通測量的方案,并對方案進(jìn)行了比選,確定了最優(yōu)方案。本文的探討對于礦井貫通測量實(shí)踐具有一定的參考意義!

      礦山測量;貫通測量;礦井貫通

      1 貫通測量概述

      所謂的巷道貫通就是指在井巷掘進(jìn)中,按照設(shè)計(jì)要求由井巷掘進(jìn)的一個方向與指定地點(diǎn)的另一個井巷相遇連通,簡稱貫通。為各條巷道貫通工程所進(jìn)行的參數(shù)測量稱為貫通測量。生產(chǎn)礦井發(fā)展過程中,巷道延伸、巷道貫通是不可缺少的一部分,同時貫通測量也成為礦井建設(shè)的一個重要環(huán)節(jié)。巷道貫通質(zhì)量的好壞取決于測量技術(shù)參數(shù)的偏差。

      貫通測量分為井下和地表兩個環(huán)節(jié)。貫通測量是為本礦的安全提供相對應(yīng)的數(shù)據(jù),供地面管理人員進(jìn)行安全生產(chǎn)決策,如果因?yàn)闇y量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差或不準(zhǔn),將導(dǎo)致井下巷道不能正常貫通,給礦井帶來巨大損失,本礦設(shè)計(jì)巷道長度為986米,根據(jù)本礦的生產(chǎn)實(shí)際需要,西安煤業(yè)公司決定采取對頭掘送,以減少巷道的掘送時間,實(shí)現(xiàn)采區(qū)正常接續(xù)。本條巷道按實(shí)際設(shè)計(jì)要求,本條巷道中線允許偏差為±0.2m,腰線允許偏差±0.1米,平面導(dǎo)線長度為4公里。

      為了巷道的精確貫通,實(shí)現(xiàn)零誤差,經(jīng)過多方位論證將采用以下巷道貫通測量方法。

      2 巷道貫通測量

      2.1 平面控制測量

      巷道貫通測量有很多測量方法,經(jīng)過過方位的論證及技術(shù)參數(shù)的要求,結(jié)合本礦現(xiàn)場實(shí)際,本條巷道將采用GPS測量方法。GPS測量方法分地面和井下兩部分,地面GPS測量時,應(yīng)滿足一定的精度要求,要遵循國家相關(guān)的法律法規(guī)相應(yīng)的規(guī)范制度, GPS進(jìn)行作業(yè)的時候,必須滿足同一時刻的GPS各個網(wǎng)點(diǎn)成環(huán)形閉合圈,同時與GPS的已知點(diǎn)進(jìn)行同時測量,滿足后續(xù)數(shù)據(jù)處理時的外部審核。

      采用GPS近井網(wǎng)點(diǎn)的布設(shè)及解算

      2.1.1 GPS應(yīng)用原理

      GPS衛(wèi)星發(fā)射測距信號和導(dǎo)航電文,導(dǎo)航電文中含有衛(wèi)星的位置信息。用戶用GPS接收機(jī)在某一時刻同時接收三個以上的GPS衛(wèi)星信號,測量出測站點(diǎn)(接收機(jī)天線中心)P至三顆以上GPS衛(wèi)星的距離并解算出該時刻GPS衛(wèi)星的空間位置坐標(biāo),據(jù)此利用距離交會法解算出測站P的位置坐標(biāo),如下圖所示,設(shè)在時刻t測站點(diǎn)P用接收機(jī)同時測得P點(diǎn)到3顆衛(wèi)星S1,S2,S3的距離分別為通過導(dǎo)航電文解譯出該時刻3顆衛(wèi)星的3維坐標(biāo)為 ( Xi,Yi,Zi),i=1,2,3,即可分別求出P點(diǎn)3維坐標(biāo)(X, Y, Z),即:

      2.1.2 近井網(wǎng)的布設(shè)

      由于本礦是新改擴(kuò)建礦井,地面礦區(qū)控制網(wǎng)未形成,為了確保主副斜井的精確貫通,需要在該礦區(qū)地面設(shè)立地面近井控制網(wǎng).且所建地面近井網(wǎng)必須滿足井下巷道貫通技術(shù)的需要,由于井筒是礦山的主要運(yùn)輸路線,要求參數(shù)精度必須高于其它巷道貫通參數(shù)。一般來說大多數(shù)巷道貫通并不在井筒位置貫通,而是在到位點(diǎn)貫通,根據(jù)具體情況,為了縮短工期,提高工作效率,西安煤業(yè)公司決定采用對頭相向掘送,在井筒中形成井筒貫通。為了將誤差降到最低值,否定了地表常規(guī)測量方案,選定了GPS建網(wǎng)方案。

      2.1.3 GPS解算

      即GPS相對靜態(tài)定位是用2臺以上的接收機(jī)分別安設(shè)在2條以上基線的端點(diǎn),同步觀測出相同GPS衛(wèi)星,以便確定出基線向量數(shù)值。在一個端點(diǎn)向量已知的情況下,可用基線向量推算出其它待定點(diǎn)的坐標(biāo)向量。

      2.2 礦井聯(lián)系測量

      礦井高程聯(lián)系測量又稱導(dǎo)入標(biāo)高,其目的是建立井上,井下統(tǒng)一高程系統(tǒng)。采用長鋼絲法導(dǎo)入高程,在定向投點(diǎn)工作結(jié)束后,鋼絲上、下作好標(biāo)識,提升至地面,用光電測距儀、鋼尺丈量出兩標(biāo)識點(diǎn)之間的距離。導(dǎo)入高程要獨(dú)立進(jìn)行兩次,互差不得超過井深的。(見圖1)

      井下高程測量,井下平巷中用北京水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測,往返觀測高程差較差,按《煤炭測量規(guī)程》不得超過高程閉合差±50mm(R為水準(zhǔn)點(diǎn)間的路線長度,以km為單位)。

      斜巷中采用經(jīng)緯儀三角高程測量施測,每條導(dǎo)線兩端高差的互差不大于10mm+0.3mm×L(L為 導(dǎo)線的水平邊長,以km為單位),每段三角高程導(dǎo)線的高差互差不應(yīng)大于±100mm(L為導(dǎo)線長度,以km為單位)。

      圖1 長鋼絲導(dǎo)入高程

      3 結(jié)論和建議

      巷道貫通質(zhì)量的好壞,取決于方案的選擇,實(shí)際施測工作更重要。一是在貫通工程開始施測前,首先要有足夠的測量技術(shù)人員,二是抓好體系建設(shè)的具體貫徹落實(shí)情況。此外,還應(yīng)采取以下措施:

      (1)盡量減少測量過程中出現(xiàn)的誤差,提高精確度;

      (2)選擇精確儀器,提高精確度;

      (3)斜巷測角時,提高儀器的精確度,每次測量時都要重新整平;

      (4)井下巷道測量時,經(jīng)常出現(xiàn)淋水,從而導(dǎo)致標(biāo)識不清晰,建議選擇合理位置和防治水的管理。

      言而總之,巷道貫通的測量要嚴(yán)抓每個工作步驟,真正實(shí)現(xiàn)零誤差,給礦井帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

      10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.078

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