盲豎井延深工程測(cè)量實(shí)踐

摘 要：因工程需要，需延原井筒向下延伸至1560中段，并與1560中段貫通，在保證不影響原豎井正常運(yùn)行的情況下向下掘砌并要求成功對(duì)接，該工程具有一般豎井掘砌的特點(diǎn)，同時(shí)又具有一些特殊要求，文章對(duì)豎井井筒測(cè)量方案進(jìn)行了優(yōu)化對(duì)比，并按方案實(shí)施，效果良好。

關(guān)鍵詞：豎井延深；井中坐標(biāo)；激光投點(diǎn)儀

前言

由于我礦近年來找礦平臺(tái)向下發(fā)展，礦體賦存標(biāo)高向下延深，竹葉山坑盲豎井需在2060中段至1750中段原有的基礎(chǔ)上按原井筒中心延伸至1560中段。掘砌過程中，在保證上部豎井正常運(yùn)行的情況下，如何制定測(cè)量方案確定施工井筒中心坐標(biāo)，保證上下一致準(zhǔn)確貫通具有重要的意義。

1 現(xiàn)有測(cè)量資料

2060中段盲豎井車場(chǎng)由十四冶二井司布設(shè)7秒附合導(dǎo)線，附合導(dǎo)線相對(duì)閉合精度為1/15400，現(xiàn)有盲豎井竣工圖、測(cè)量竣工說明、竹葉山坑2060中段至1750中段導(dǎo)線升級(jí)復(fù)測(cè)成果及技術(shù)總結(jié)各一份、1750中段盲豎井腳布有3秒紅外閉合導(dǎo)線測(cè)點(diǎn)M1、M4，相對(duì)閉合精度1/4.7萬，從M1、M4布設(shè)Ⅱ級(jí)導(dǎo)線至1700中段盲豎井位置導(dǎo)線長(zhǎng)465.966米。

2 豎井延深工程測(cè)量方案制定

2.1 技術(shù)依據(jù)

2.1.1 《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ213-90。

2.1.2 主要依據(jù)《云南錫業(yè)集團(tuán)（控股）有限責(zé)任公司礦山測(cè)量技術(shù)規(guī)定》。

2.2 測(cè)量?jī)x器

10秒級(jí)GAK-1型陀螺儀；2秒級(jí)DTM-530全站儀（2+2ppm量邊精度）；激光投點(diǎn)儀（垂直精度為1/40000，指向距離為800m處中心光斑≤φ40mm，水準(zhǔn)管格值為20″/2mm）；S3型蔡司水準(zhǔn)儀。

2.3 豎井延伸測(cè)量方案優(yōu)化

由于該井筒經(jīng)過近十年的投產(chǎn)使用，使用原設(shè)計(jì)井筒中心坐標(biāo)和十字中心線的參數(shù)在1700中段進(jìn)行標(biāo)定是不恰當(dāng)?shù)?，所以如何找到井筒下部?shí)際井中坐標(biāo)是井筒延深工程的關(guān)鍵測(cè)量工作，根據(jù)井筒下部罐梁罐道的實(shí)測(cè)位置和設(shè)計(jì)圖中罐梁罐道與井筒十字中線的相互位置關(guān)系，可以確定延伸井筒的中心和十字中心線。

2.3.1 選定垂線點(diǎn)位置。通常在主罐梁和主罐道附近選4個(gè)垂線點(diǎn)，由于設(shè)計(jì)中規(guī)定主罐道中心線與主罐梁中心線與十字中心線平行，所以井筒中心線可由主罐梁、罐道中心線求得。

2.3.2 逐層量距。在井筒下部各層量取各有關(guān)參數(shù)，每個(gè)平距丈量?jī)纱?，兩次之差小?mm，最后按所有各層同名數(shù)據(jù)取平均值，觀測(cè)值與平均值之差超5毫米的數(shù)據(jù)應(yīng)舍去。

2.3.3 測(cè)定垂線點(diǎn)的坐標(biāo)和連線方位角。在1750中段進(jìn)行垂線點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量及方位角反算。

2.3.4 計(jì)算井筒十字中心線的坐標(biāo)方位角和井筒中心坐標(biāo)。利用井口原井筒十字中心線直接投放，并在井底水泵平臺(tái)標(biāo)定十字中心線，在1750中段使用全站儀進(jìn)行單井聯(lián)系測(cè)量，再從1750中段進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量至1700中段標(biāo)定竹葉山盲豎井延伸段十字中心線，當(dāng)豎井從1700中段向上與原井筒貫通后可與標(biāo)定于井底水泵平臺(tái)十字中心線進(jìn)行比較達(dá)到檢核作用，檢核正確無誤后指導(dǎo)豎井向下延伸掘進(jìn)工作。

2.4 井口井筒中心直接投放法（激光投向）

經(jīng)實(shí)地調(diào)查井口2060中段保存有該豎井施工時(shí)留下的十字中心線，根據(jù)此中心線投放井筒中心比較可靠，在2060封閉井口安置三臺(tái)激光投向儀（一臺(tái)位于井筒十字中心，另兩臺(tái)位于十字線方向上），該方法操作簡(jiǎn)便，耗時(shí)少，對(duì)豎井運(yùn)行影響小。比之垂線投放容易，因?yàn)榇咕€在下放的過程中鋼絲極易與現(xiàn)在罐籠下部的穩(wěn)定鋼繩交叉纏繞，造成垂線下放失敗，并且下放鋼絲經(jīng)過300多米后穩(wěn)定困難，造成1750中段的聯(lián)系測(cè)量誤差大，直接影響豎井延伸工程的質(zhì)量，故采用激光投向儀進(jìn)行井筒中心投點(diǎn)工作。

3 測(cè)量方案實(shí)施

3.1 測(cè)量方案實(shí)施過程中，應(yīng)符合《云南錫業(yè)集團(tuán)（控股）有限責(zé)任公司礦山測(cè)量技術(shù)規(guī)定》。

3.2 根據(jù)制定的測(cè)量方案，使用2000年云錫竹葉山坑3秒導(dǎo)線作為控制點(diǎn)測(cè)定2060中段井筒中心，利用激光投向儀在2060中段將井中心投至1750中段，測(cè)定其坐標(biāo)與2060中段井口中心坐標(biāo)。

3.3 對(duì)井下1750中段至1700中段的Ⅱ級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行3秒導(dǎo)線升級(jí)，指導(dǎo)1700中段井中十字線標(biāo)定，車場(chǎng)、絞車硐室修刷，繩道上山與盲豎井井底水倉貫通等施工工作。

3.4 十字線標(biāo)定。井中位置標(biāo)定后，采用全圓觀測(cè)法標(biāo)定東、西、南、北四個(gè)方向的十字線。

3.5 根據(jù)1700中段井中十字中心線，指導(dǎo)向上掘進(jìn)小斷面貫通豎井原井底水倉，并刷大井筒斷面，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)中段井筒對(duì)接；向下掘砌至1560中段，并開掘1650中段馬頭門。

3.6 在1700中段井壁上測(cè)設(shè)固定點(diǎn)高程并懸掛鋼尺，利用水準(zhǔn)儀確定鋼尺零端高程，確保鋼尺自然懸掛、無遮擋情況后，向下傳遞高程，指導(dǎo)豎井各中段腰線布設(shè)及掘砌深度控制。

4 豎井掘砌驗(yàn)收測(cè)量檢查情況

豎井掘砌工程已經(jīng)完工，經(jīng)過比較可得出2060中段與1750中段和井底水倉井中坐標(biāo)差，分別為±0.0255米和±0.0422米，此點(diǎn)位誤差由激光投點(diǎn)儀投點(diǎn)誤差與井下導(dǎo)線誤差影響而成。下放井筒中心線及邊線，信號(hào)圈檢查鋼線確認(rèn)無遮攔后，在各中段采用全站儀中線延伸法對(duì)馬頭門方向進(jìn)行檢查，東、西邊中線點(diǎn)均檢查無誤。

5 取得的收獲

一般豎井掘砌，都是由上至下一次性掘砌澆筑完成，施工過程中井筒中心坐標(biāo)統(tǒng)一，不易造成井筒扭曲或錯(cuò)位。針對(duì)該項(xiàng)目的特殊性，運(yùn)用了新的儀器和高精度的測(cè)量方法，因此取得了一些收獲。

5.1 激光投點(diǎn)儀的使用

從2060中段至1750中段垂直距離300米，下放垂線標(biāo)定十字線指導(dǎo)掘砌工作不能滿足該工程特殊性的要求，通過測(cè)量方案優(yōu)化對(duì)比，確定利用激光投點(diǎn)儀直接投放井中坐標(biāo)，并標(biāo)定下部十字線的方法可行，此方法具有過程耗時(shí)少、操作簡(jiǎn)便、易穩(wěn)定、對(duì)上部豎井正常運(yùn)行影響較小的特點(diǎn)。

5.2 全圓觀測(cè)法標(biāo)定十字線

一般標(biāo)定十字線可采用近井點(diǎn)擺站測(cè)回法分別標(biāo)定十字線四個(gè)端點(diǎn)，但由于計(jì)算過程復(fù)雜、測(cè)距精度等影響，標(biāo)定得到的十字線往往達(dá)不到測(cè)量規(guī)范要求。而使用近井點(diǎn)先標(biāo)定井筒中心，并測(cè)其坐標(biāo)達(dá)標(biāo)定要求后，在井筒中心擺站用全圓觀測(cè)法標(biāo)定十字線四個(gè)端點(diǎn)，并測(cè)設(shè)方位角。通過1700中段標(biāo)定十字線的數(shù)據(jù)可以看出，此方法標(biāo)定的十字線精度較高，符合十字線標(biāo)定的規(guī)范要求。

5.3 導(dǎo)線升級(jí)的必要性

由于此次工程的時(shí)間跨度較大，較早期的測(cè)量資料精度達(dá)不到施工要求，所以進(jìn)行了導(dǎo)線升級(jí)工作，結(jié)果順利完成豎井上下井筒對(duì)接及向下掘砌的測(cè)量任務(wù)。根據(jù)導(dǎo)線升級(jí)后與早期測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比可看出，有部分點(diǎn)位差值較大，如果延用早起測(cè)量資料，井筒延深工程就不能達(dá)到預(yù)期的效果，說明導(dǎo)線升級(jí)工作的必要性。

6 結(jié)束語

考慮豎井工程的特殊性，排除一些不利因素，最終確定采用激光投點(diǎn)法指導(dǎo)豎井掘砌的測(cè)量方案，到掘砌過程中運(yùn)用了增加測(cè)回?cái)?shù)的提高導(dǎo)線精度方法，確保掘砌工程的準(zhǔn)確性，通過兩年時(shí)間的建設(shè)，現(xiàn)在已順利完成了豎井延伸工程掘砌部分的工作，通過檢查井筒中心坐標(biāo)、十字線方位及各中段腰線的數(shù)據(jù)對(duì)比均滿足《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》和《云南錫業(yè)礦山測(cè)量技術(shù)規(guī)定》的要求，驗(yàn)證了各套測(cè)量?jī)x器的可靠性及各項(xiàng)測(cè)量方案的可行性。

參考文獻(xiàn)

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