綜采工作面貫通測量施工設(shè)計

薛晉玉

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)四明山煤礦，山西高平048400）

1 概述

晉能控股煤業(yè)集團(tuán)四明山煤礦9101工作面東部為副斜井大巷，北部為三條大巷，西部為未開拓區(qū)，南部為井田邊界，與蓋州煤業(yè)毗鄰。9101 回風(fēng)順槽為半煤巖巷巷道，設(shè)計長為1229.936m，9101 運輸順槽為半煤巖巷，設(shè)計長為1170.441m，9101 開切眼為半煤巖巷，設(shè)計長210m。貫通導(dǎo)線沿貫通點K→9101 開切眼→9101運輸順槽→南翼輔運大巷→9101回風(fēng)順槽聯(lián)絡(luò)巷→9101 回風(fēng)順槽→K布設(shè)成閉合路線，導(dǎo)線全長2796.483m。目前9101 開切眼已施工到位，9101 回風(fēng)順槽已掘進(jìn)1050m，距貫通點181m，為了保證巷道安全快速貫通，四明山煤礦通過技術(shù)研究，采取了一套合理有效貫通設(shè)計方案。

2 貫通測量方法

2.1 水平角觀測方法及限差要求

9101回風(fēng)順槽采用賓得R-422NM全站儀進(jìn)行水平角觀測，在水平角觀測過程中側(cè)邊長小于30m時，每個測站采用兩個測回并進(jìn)行兩次儀器對中；當(dāng)側(cè)邊長大于30m時，每個測站僅需一次測回一次對中即可；在水平角觀測中必須滿足在同一測回中半測回互差應(yīng)不大于20″，亮測回互差應(yīng)不大于15″，兩次對中測回間互差應(yīng)不大于30″。

2.2 豎直角觀測方法及限差要求

在進(jìn)行豎直角觀測時與水平角觀測同步進(jìn)行，主要采用全站儀中絲對中正倒鏡的方法進(jìn)行觀測，觀測結(jié)果必須保證兩測回間互差不得大于15″。

2.3 導(dǎo)線邊長測量及限差要求

采用全站儀測距功能，對同一導(dǎo)線測距三次，測量完成后最終測量結(jié)果取三次測量結(jié)果的平均值。三次長度互差不大于3mm。

2.4 導(dǎo)線的延長

根據(jù)9101 回風(fēng)順槽實際掘進(jìn)情況，決定采用全站儀進(jìn)行開口放線標(biāo)定，在放線過程中巷道延伸10m 左右時及時進(jìn)行復(fù)查或重新標(biāo)定中線，及時糾正偏差；當(dāng)巷道掘進(jìn)30m后在巷道中線后部安裝激光指向儀進(jìn)行中線標(biāo)定；當(dāng)巷道進(jìn)行上山或下山掘進(jìn)時，每掘進(jìn)50m必須及時進(jìn)行一次延線，在延線過程中測點必須固定在堅硬穩(wěn)定頂板上，避免測點脫落、位移等現(xiàn)象。

3 貫通測量設(shè)計

3.1 坐標(biāo)系統(tǒng)

（1）9101回風(fēng)順槽與切眼貫通點為K點，以垂直于9101回風(fēng)順槽的水平方向作為X軸，以9101回風(fēng)順槽中線豎直方向作為Y軸，建立假定坐標(biāo)系統(tǒng)。則X軸表示貫通的水平重要方向，Y軸表示貫通的豎直方向。

（2）對于井下工作面貫通，貫通相遇點K在水平重要方向（假定的X軸）上的誤差包括：測角誤差、量邊誤差、定向誤差和高程誤差。

3.2 水平重要方向上的誤差預(yù)計

井下測量中誤差：mp=±15″，井下光電測距量邊誤差系數(shù)：A=5mm、B=5×10-6mm，RY為K點與各導(dǎo)線點連線在Y軸上的投影長；l為導(dǎo)線各邊的邊長；ml為光電測距的量邊誤差，ml=±（A+Bl）；α為導(dǎo)線各邊與X軸間的夾角，具體計算方法如下：

測角誤差引起K點在X軸上的誤差MXβ=量邊誤差引起K點在X軸上的誤差；K點在X軸方向上的預(yù)計中誤差；K點在X軸方向上的預(yù)計貫通誤差采用中誤差的2倍MXK預(yù)=2·MXK。

3.3 豎直方向上的誤差預(yù)計

貫通點K在豎直方向產(chǎn)生的誤差主要由9101回風(fēng)順槽和9101切巷高程測量時產(chǎn)生誤差疊加引起的按照三角高程測量的誤差公式計算：

式中：Mh——巷道每千米高程測量產(chǎn)生的中誤差，一般取±50mm/km；

L——進(jìn)行三角高程測量時巷道總長度，km。

4 貫通測量注意事項及保障措施

4.1 注意事項

（1）在貫通前20m巷道每掘進(jìn)5.0m必須進(jìn)行一次導(dǎo)線延伸，準(zhǔn)確標(biāo)定巷道中腰線，保證巷道在水平及豎直方向的誤差符合設(shè)計要求。

（2）嚴(yán)格按照測量標(biāo)準(zhǔn)要求，及時向礦各有關(guān)單位下達(dá)貫通通知書；巷道貫通后贏在貫通點處對測角、高程等誤差井下計算并計算出設(shè)計偏差值，并貫通兩側(cè)巷道導(dǎo)線連接，并準(zhǔn)確計算出各項閉合差。

（3）9101回風(fēng)順槽與切巷貫通后，及時對貫通時精度進(jìn)行分析總結(jié)，并將總結(jié)報告與設(shè)計、內(nèi)外業(yè)貫通測量資料一起保存，測量人員應(yīng)及時繪制出巷道貫通后平剖面圖。

4.2 保障措施

（1）在貫通測量前地測防治水部門應(yīng)做好地測預(yù)報，實時掌握巷道貫通附近水文地質(zhì)情況；技術(shù)科應(yīng)根據(jù)巷道貫通前后頂板情況及時調(diào)整圍巖支護(hù)設(shè)計，保證巷道貫通施工安全。

（2）為了保證貫通測量時測角、測距以及高程的精度，測量前必須對測量儀器進(jìn)行仔細(xì)檢查，由于巷道風(fēng)流較大，為了防止風(fēng)流對測量精度影響，必須采取合理有效的防風(fēng)措施。

（3）為了防止頂板下沉、破碎導(dǎo)致測點發(fā)生位移現(xiàn)象，測點必須布置在堅硬頂板處，測點布置后必須準(zhǔn)確記錄測點標(biāo)高。同時在重要測點處安裝圍巖位移監(jiān)測儀，每天安排專人進(jìn)行觀察記錄。

（4）在貫通測量前后必須對每一個測站數(shù)據(jù)必須進(jìn)行復(fù)測，保證貫通測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，合理利用平差一級短邊增加測回數(shù)量等技術(shù)手段，降低測量誤差。

（5）掘進(jìn)隊負(fù)責(zé)每班對照中線進(jìn)行激光校準(zhǔn)，巷道在中腰線延伸時必須由地測科技術(shù)人員負(fù)責(zé)，中腰線延伸后與前一次中腰線進(jìn)行對照，確保中腰線延伸準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語

四明山煤礦對9101工作面設(shè)計了一套合理有效的貫通方案，截止2020年8月13日9101回風(fēng)順槽與切眼已順利貫通，通過實際應(yīng)用效果來看，巷道貫通時水平方向誤差明顯小于±0.3m，豎直方向上的誤差小于0.2m，誤差在設(shè)計范圍內(nèi)，符合設(shè)計要求，由此可見該貫通設(shè)計方案滿足巷道貫通需求，為其它類似采掘工作面貫通施工提供了有力實踐依據(jù)。