巷道控制测量（精选7篇）
巷道控制测量 篇1
1 贯通测量准备
首先, 要对图纸资料等进行认真细致的审查。一张大型井巷设计图纸有上千个数字成果。虽然有各级设计部门层层校核, 但最后在图纸上仍会出现或大或小的数字错误, 测量人员如按这些错误的数据计算标定要素与放线要素, 那必将严重影响工程质量, 甚至造成工程报废的重大损失, 所以把好审图这一关是测量人员在实施测量贯通工程中首先应抓好的大事。其次, 要采取可靠的检核贯通测量控制的措施。不论对同一矿井内的还是两矿井之间的贯通都应自成独立的控制体系, 即尽量是自行闭合的, 这样就能形成可靠的检核条件, 闭合环的路线应尽量短, 以减少测量误差的累计。每步测量结果都有可靠的检核措施。如果需要利用原有的测量成果, 则应充分收集原有控制网的测量资料, 检查其精度是否可靠。如对其可靠性有怀疑时, 即应重新布设独立的控制系统。在贯通测量中, 对所有的测量工作都应独立进行两次 (尽可能采用不同的方法或不同的测量人员分别施测) , 并取其平均值作为该项测量结果。这样既可提高测量精度, 又可检查测量中出现的错误。测量中应严格防止错误 (粗差) , 如因疏忽大意而出现差错, 又没有及时检查出来, 那就只有待到贯通巷道出现很大偏差既成事实时才能发现。所以搞贯通测量的工作人员, 一定要有高度的责任感, 有一丝不苟, 严肃认真的科学态度。
2 井下巷道贯通误差预计
2.1 工程概况
晋华宫矿河北11#层307盘区8712面位于11#层东翼。工作面走向长2675米, 倾斜长183.8米, 是我矿的重要生产面, 它的顺利贯通对我矿的安全生产有着重要意义。8712工作面5712巷开口位置在轨道巷L1#导线点。X:4445966.922、Y:554762.583、Z:857.959, 方位0°沿11#层煤掘进。2712巷开口位置在皮带巷A#导线点X:4445966.924、Y:554574.32、Z:866.374方位0°, 沿11#层煤掘进, 掘至2673米后拐入边切巷方位270°与2712巷贯通。依据《煤矿测量规程》的规定特对该项工程作出贯通误差预计, 根据生产和施工要求, 贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差为0.5米, 因其沿同煤层顶板掘进, 故不做高程方向上的误差预计。
2.2 贯通测量方案的选择
起始资料本次贯通的起始资料使用11#层盘区7″级导线保存较好的△11和△12点做为两条巷的同一起始边, 以保证两巷方位一致。井下平面控制采用7″级导线, 红外光电测距, 采用仪器:DTM532全站仪, 根据《煤矿测量规程》要求, 角度采用测回法观测, 观测时30m以上边一次对中两个测回, 15-30m边两次对中, 两个测回, 15m以下边三次对中, 三个测回, 对中采用0.5kg垂球对中, 导线边长150-200m, 边长测量时按红外测距的二级精度要求进行, 气压读至1mpa气温读至0.5℃, 气温和气压在观测时读取, 并输入全站仪中。所测边长改正后的水平距离互差不得大于1/6000。井下测角和测边时要严格按照技术要求来执行, 测距时的各项限差平巷和斜巷中要求相同。
2.3 贯通误差预计
贯通工程, 其贯通质量的好坏直接影响着工程的使用和企业的经济效益。编制好贯通测量设计书, 选择较佳的施测方案和测量方法, 做到对贯通工程心中有数。即不因精度不够造成工程的巨大损失, 也不盲目追求过高的精度而增加测量人员工作量, 所以做好误差预计尤为重要。
2.3.1 各项误差预计参数的确定
a、井下测角中误差mβ下=±7″
b、井下测距中误差取DTM532全站仪的标称精度ML=2+2ppm。由于井下边长均小于1KM所以得ML=4mm
2.3.2 求贯通相遇点K在重要方向XK方向上的误差
(1) 井下导线测角引起的误差:
根据误差预计参数表, 得出:∑R2y1=47744682, ∑R2y2=44276795
两次独立测量:
(2) 井下光电测距引起的误差。
计算得出:∑ (L×COSα) 2=28865
两次独立测量:
(3) 贯通相遇点K在重要水平方向的总误差:
取2倍中误差为极限误差, 则贯通相遇点K在水平重要方向的预计误差为:
MK预=2×MK=0.460m
从贯通相遇点在水平重要方向上的预计误差数值说明本测量方案是可行的。
3 贯通分析
贯通工程进行中, 要注意以下的安全措施:在盘区轨道巷作业时应注意过往车辆和行人。坚持复测复算制度, 保证贯通测量工作的准确可靠。测量人员在贯通前30米时用“贯通测量通知单”的形式, 通知安监站、通风区和生产队组等, 以使其准确掌握贯通距离, 确保安全贯通。在贯通时, 应及时掌握贯通点附近的地质、水文条件, 以及瓦斯通风情况。贯通后要及时联测导线, 求出各项闭合差, 并进行精度评定, 写出技术共总结。
8712工作面于2008年5月由两个生产队分别施工5712和2712两顺槽。该工作面是建矿以来最长的一个工作面。要保证其精确贯通必须在施测方法上有别于其它工作面。首先, 我们要求在8712工作面两顺槽的开口复测上必须认真再认真, 从一开工就打下坚实的基础, 两巷开口复测分别都进行了两次, 两巷互差分别为:5712巷±30"、2712巷±15"。其次, 在日常延线过程中要求承担这两巷工作的小组必须在延线之前对上次所测水平角进行检查, 符合限差要求才能延线, 这样在日常延线过程中能够避免失误, 减少累积误差。
8712工作面于2009年6月17日准确贯通, 正常延线设站共计73站, 复测导线设站计73站, 导线全长5764米, 测设7秒导线51站。贯通后实测闭合差分别为:FX=±0.574、FY=±0.199、FH=±0.503、Fβ=±47"1/T=1/9224, 由闭合资料可以看出重要方向的闭合差为0.199米小于误差预计0.460米。由此说明误差预计合理, 施测方案选择科学, 施工精度精确。
4 结束语
对应煤矿贯通测量而言, 做好日常检查校核及资料管理是不可忽视的基础工作, 另外, 测量员还要克服麻痹思想及侥幸心理, 贯通测量本身并不难, 实际工作时应树立足够的信心, 但若想贯通在相遇点符合允许偏差, 也不是很容易的。无论是大型贯通还是小型贯通, 搞好导线测量的基础工作是关键, 不能掉以轻心, 不能因为是小型贯通而放低精度要求, 这样, 必将给贯通工程造成很大的影响。在井巷贯通工程结束后, 要认真总结贯通测量工作的经验, 要对该次贯通测量的质量进行检查, 如果事先作了贯通误差预计, 还要检查贯通结果是否与预计误差相符合, 为此就要及时地进行贯通后实际偏差的测定。积累贯通测量的经验, 更好的指导以后的井巷贯通生产实践。
参考文献
[1]郑永海, 马超, 常青, 王志武.浅析煤村煤矿贯通测量误差预计[J].中州煤炭.2007 (6) .[1]郑永海, 马超, 常青, 王志武.浅析煤村煤矿贯通测量误差预计[J].中州煤炭.2007 (6) .
[2]张立志.贯通测量方案的选择与误差预计[J].煤炭技术.2008 (7) .[2]张立志.贯通测量方案的选择与误差预计[J].煤炭技术.2008 (7) .
巷道控制测量 篇2
1)测区位置。
山西汾西中兴煤业有限责任公司位于吕梁市交城县岭底乡东雷庄村附近，矿区北面以歇马头、火烧坡为界，南面以郭家庄、西雷庄、东雷庄为界，西面以周家坡、李家山、山庄头为界，东面以冯家塔、峁上村、申家圪垛为界;井田面积约20 km2ㄢ
2)完成工程量。
a.施测井下导线长度为2.37 km;b.施测井下永久控制点12个。
3)执行规程。
a.《煤矿测量规程》(2010);b.GB 50026-2007工程测量规范;c.GB/T 24356-2009测绘成果质量检查与验收。
4)数学基础。
平面坐标系统采用1980西安坐标系，中央子午线111°0000″，6°带高斯投影，带号19;高程基准采用1985国家高程基准。
5)近井点坐标见表1ㄢ
2 井下控制网布设
2.1 布施方案
井下控制点布设原则为主斜井、副斜井、轨道巷、回风巷及皮带巷巷道顶板岩层上，间距300 m～500 m布设一组;一组由三个永久导线点组成，点间距80 m～120 m，且点与点之间要互相通视。同时，根据矿方要求及巷道实际情况，合理布设永久导线点位置，为矿井测量提供精确、便捷的服务。
2.2 布施方法
现行井下控制点布设方法为采用水泥钉固定在巷道顶板岩层上;然后用工程线吊线来进行巷道测量。这种方法有以下两个缺点:
1)水泥钉太短，特别是巷道顶板岩层较软时，易脱落，固定不坚固;
2)工程线栓在水泥钉上，工程线经常来回移位，严重影响测量精度。所以，为了保证井下测量精度，井下控制点布设方法特别重要。根据巷道顶板岩层软硬程度不同，设置固定桩的直径和长度，选择相应的钻孔方法。
当巷道顶板岩层较软时，需要固定桩的直径较大和长度也较长，固定桩桩帽材质采用直径为32 mm、长度为100 mm的紫铜件;固定桩桩杆材质采用直径为24 mm、长度为500 mm的螺纹钢筋件;相应的钻孔方法采用锚杆机打孔。
当巷道顶板岩层较硬时，需要固定桩的直径较小和长度也较短，固定桩桩帽材质采用直径为20 mm、长度为50 mm的紫铜件;固定桩桩杆材质采用直径为12 mm、长度为250 mm的螺纹钢筋件;由于高瓦斯矿井下不能用明火，钻孔方法采用36 V充电式冲击电钻打孔。
固定桩桩帽和桩杆通过内丝扣连接成为一个整体;为了保证精度，桩帽上小孔直径为1 mm，吊线采用高强度丝线。井下巷道潮湿，紫铜桩帽具有不生锈功能;螺纹钢筋通过锚固剂作用，与顶板岩层连接为一体。同时，利用特制反光牌标记点号。
3 井下控制网测量
3.1 井下平面控制测量布设
根据采掘工程的实际需要，基本控制导线为±7″导线。本项目布设闭合导线路线为沿主斜井导入井底至副斜井井口闭合到近井点，其路径为:
EJ16—EJ15—支1—支2—支3—ZXJ1—ZXJ2—ZXJ3—ZP1—ZP2—ZXJ4—ZXJ5—ZXJ6—ZPL1—ZPL2—ZPL3—P3—L2—支09—支08—支07—FXJ6—FXJ5—FXJ4—支06—支05—支04—FXJ3—FXJ2—FXJ1—支03—支02—支01—EJ15—EJ16(其中加黑的测点为永久控制点),导线长度为2.37 km,布设永久控制点12个。
3.2 井下导线外业测量
1)水平角观测。
水平角观测采用TOPCON 332N 2″防爆型全站仪三架法进行观测左右角各两个测回，在观测过程中，水准气泡偏离不超过一格。
2)垂直角观测。
测量垂直角与观测水平角同时进行，采用对向观测(中丝法)进行，观测两个测回。
3)距离测量。
距离与角度同时进行观测，每条边的测回数不小于两个，往返测的互差不大于1/15 000。采用对向观测，取平均值。
4 井下控制网测量计算
1)导线坐标计算表见表2。2)三角高程路线平差计算表如表3所示。
5 井下控制网测量精度分析
5.1 导线控制测量精度分析
外业观测结束，整理检查外业全部资料，本次水平角按左、右角观测，观测两个测回，取两次平均值为平差值，导线边长归划到投影水准面的改正和高斯克吕格投影面的改正，平差采用杨运英导线平差软件，采用严密平差，导线控制测量精度见表4ㄢ
5.2 高程控制测量精度分析
井下高程测量采用三角高程测量方法，相邻两点往返测高差的互差不大于10 mm+0.3 mm×τ(τ为导线水平边长，以m为单位)，高程导线和平面控制导线路线一致，高程控制测量精度如表5所示。
5.3 井下控制网测量结果
经过闭合导线的控制测量，并结合《导线控制测量精度表》和《高程控制测量精度表》的精度分析，本项目闭合导线达到±7″级导线标准;同时，12个控制点坐标满足±7″级导线标准要求，可以指导矿井巷道导线测量。
摘要：结合工程实例,从井下控制网的布设、测量、计算、精度分析等方面入手,对巷道控制网在矿井中的应用进行了分析,并将所测结果与相关规程进行了比较,对同类工程有借鉴作用。
关键词：控制网,矿井巷道,测量,精度
参考文献
[1]张国良,朱家钰,顾和和,等.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
[2]董秀桃,郭玉柱.提高大型贯通工程精度的方法[J].矿业快报,2003(3):5-7.
[3]丛玉梅,孙占群,宋丙剑.井巷贯通测量控制网布设及精度提高方法[J].中国西部科技,2010(186):67-69.
浅析煤矿井下巷道贯通测量技术 篇3
在煤矿井下作业过程中, 巷道贯通是较为常见的施工方法。在进行巷道贯通施工过程中, 为了确保巷道贯通质量, 必须要进行精确的测量。在巷道贯通中运用测量技术, 能有效防止井下贯通过程中存在的许多问题, 从而极大地提高煤矿井下作业安全性。
1 贯通测量工作的主要任务及遵循的原则
两井贯通理论是现阶段国内外理论较为成熟的, 贯通测量主要是对测量方案及方法进行合理选择, 在这过程中是以贯通巷道的种类及允许偏差为依据来进行的。在测量方案及方法选定后, 便开始进行各项测量工作, 从而将贯通导线最重点的高程及坐标计算出来, 同时要检核各种测量及计算, 并分析贯通导线施测的成果及定向精度, 比较估算误差时所采用的相关参数。如果实际测量精度达不到设计标准要求, 则需重新进行测量。贯通巷道的标定几何要素是通过求得相关数据来进行计算的, 同时贯通巷道的中线及腰线都可实地进行标定。巷道的中线及腰线需根据掘进程度及时进行延长, 在这个过程中需定期进行检查测量及填图, 巷道的中线及腰线可根据测量结构进行调整, 在巷道贯通后, 需对贯通的实际偏差值进行测量, 同时需连接起两边的导线, 从而对各项闭合差进行计算, 并调整最后一段巷道的中腰线。此外, 在完成重要的贯通工程之后, 还要详细分析测量工作的精度, 进行技术方面的总结。在进行贯通测量时, 必须要保证精度符合标准要求, 同时要客观地对测量及计算工作进行检查, 在测量过程中, 至少要有2次独立测量, 且需要2人以上进行计算, 或采取不同的计算方法及工具等。总之, 贯通测量必须要确保误差控制及精度考量[1]。
2 煤矿井下巷道贯通测量中常用的技术方法
2.1 巷道贯通的测量勘察
在井下巷道贯通测量中, 测量勘察是测量的基础及前提, 测量技术的实施只有在进行过勘察后才能进行。通常情况下, 高程是巷道贯通测量勘察中的重点, 由于井下可视性不高, 因此在某些情况下会将顶板处作为高程点的测量位置。在这时, 要倒立放置水准尺, 在读取数据后, 在进行公式计算时, 需按负值写入, 而双向测量方法则适用于高程中的水准支线测量。
2.2 陀螺定向技术
在煤矿井下巷道贯通中, 陀螺定向技术测量精度准确, 且在测量过程中其精度不会由于矿井深度而出现变化。一般来说, 如果井下环境中的贯通导线较长, 则是采用陀螺定向技术能减少导线点的测量误差, 因此经常被用于井下环境贯通导线较长的测量。在使用陀螺定向技术进行井下巷道测量时, 其作用主要包括以下几方面的内容:a) 深井的定向测量。在煤矿矿井深度较大的情况下, 井深及温度会对传统贯通测量技术产生很大的影响, 而运用陀螺定向技术进行贯通测量能提高测量精度, 尤其是深井的定向测量。在煤矿矿井深度较大的巷道中, 陀螺定向技术能稳定获取贯通测量结果, 而不会随矿井深度的影响而出现偏差。这样不但能较好地维护矿井的安全性, 同时也为巷道贯通测量提供可靠条件;b) 井下平面的控制。在挖掘煤矿矿井巷道过程中, 必须要确保井下平面的稳固性。在这个过程中, 运用陀螺仪来对井下平面进行控制, 继而利用导线来指示巷道掘进的方向及长度[2]。传统的单支导线测量在煤矿巷道掘进中, 容易导致结果出现误差。因此, 采用陀螺定向技术, 对方位角进行测量, 能有效控制单支导线测量的误差, 从而满足井下平面的稳固, 为巷道挖掘打下良好基础;c) 井筒安装。在进行矿井巷道贯通测量过程中, 陀螺仪可作为辅助的安装工具。在这个过程中, 主要是利用陀螺仪来对井下基点的情况快速进行检测, 从而掌握井底情况。井下环境的测量通过陀螺定向技术来进行, 继而对井筒安装及钢梁预埋进行安排, 从而保证井筒位置的合理性, 从而减少了由于井筒位置误差而对对巷道安全性能产生的影响;d) 巷道的验收检查。在巷道贯通测量中运用的陀螺仪, 还可用于验收及监测巷道。如果井下巷道设计条件精度不够, 那么导线方面存在的不足会影响巷道贯通的实施。而将陀螺定向技术应用在这个过程中, 巷道方位角就可通过陀螺仪来确定, 从而对巷道位置进行逐步调整, 这样能与煤矿井下作业的基础要求相符合, 从而提高了巷道验收及监测效果[3]。
2.3 中腰线一体测量
在煤矿井下巷道施工过程中, 经常会出现通风及运输等问题, 存在的安全隐患较多, 尤其是在急倾斜巷道施工中。与一般巷道不同, 急倾斜巷道的坡度具有特殊性, 因此为了确保巷道贯通的施工质量, 经常采取的测量方法是中腰线一体方法。能对巷道贯通中的放线位置进行准确确定, 同时能在巷道贯通测量中对井筒仓的基本位置进行辅助寻找。在进行中腰线一体侧梁过程中需注意的是, 为了提高贯通测量的科学性, 需在护顶工程施工完毕并验收合格后再进行中腰线一体测量。
2.4 利用全站仪进行煤矿巷道贯通测量工作
全站仪是一种坐标三维测量系统, 其计算能力及程序功能都在不断完善, 其综合融入了多种因素, 包括数据存储单元及电子计算、测角等。在煤矿开采中, 全站仪起到了重要作用, 且全站仪应用在煤矿开采的各个不同阶段, 其地位及作用都十分重要。包括煤矿开采的规划设计阶段、勘察测量阶段, 不同的阶段对于测量的要求也各不相同。全站仪既能起到经纬仪的作用, 也能起到水准仪的作用, 因此全面性、准确性及便捷性较高, 在控制精度及分析误差方面能起到极大的作用[4,5]。在煤矿巷道贯通测量中, 全站仪主要应用在以下几方面:a) 误差分析。纵向误差、测距误差、轴系误差及读盘误差等都属于全站仪误差的分析范围之内。例如轴系误差又分为横向误差和纵向误差, 横向误差主要是对水平测量产生影响, 这种误差是横轴与视准轴没有正面相交而导致的。而纵向误差是对竖直方向的测量产生影响, 这种误差产生的原因主要是由于盘零点部位垂直而导致的。因此, 在进行测量观测时, 要避免俯视及仰视观测, 同时要对纵向误差进行重点关注;b) 精度控制。在控制测量精度方面, 通常包括三种, 对产生误差的原因及种类进行确定, 运用科学的测量方法, 区分人为误差及误差等。分析产生误差的原因及种类, 能有效降低误差产生的影响, 从而保证测量的准确性及精确度。在煤矿开采过程中, 贯通测量的方法可运用三角高程测量法来进行, 这样能有效提高测量准确性, 因此要科学合理地选择测量方式。为了准确把握施工测量中的误差, 减少人为误差的出现, 在测量过程中, 测量人员需根据相关规定来进行测量, 同时要通过计算机的运算及存储功能来修正测距仪的示值;c) 应用三维激光。在巷道贯通测量过程中, 将三维激光应用其中, 不但能拓宽测量范围, 同时对于空间的精度能进行有效控制, 这种测量方式是以很多新设备为基础的, 包括GPS, 不同格式的数据转化等, 因此其特点是融合与综合。在进行巷道贯通测量时, 应在测量计划中添加三维激光的应用, 从而实现测量系统的综合化, 继而实现巷道贯通测量的细化[6]。
3 结语
从上述分析中可看出, 井下管道贯通测量技术在贯通过程中起到了极其重要的作用。在测量过程中, 要合理选择贯通测量方法, 重视技术性的选择。现阶段, 随着中国煤矿开采的不断加大, 在井下贯通测量中也出现了很多新的测量方法。在今后的巷道贯通测量中积极运用先进的测量方法, 提高煤矿井下作业效率及安全性成为煤矿企业发展的重点。
摘要：介绍了常用的贯通测量技术方法, 然后以工程实例为研究对象, 对贯通测量技术应用进行了分析, 以供参考借鉴。
关键词：煤矿,井下巷道,贯通测量
参考文献
[1]王铎, 郝雷, 许永刚.浅析胡家河煤矿巷道大型贯通测量[J].科技创新与应用, 2015 (2) :45.
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[3]刘师文, 任成, 蒋军.探析新技术在煤矿巷道贯通测量中的应用[J].科技视界, 2014 (23) :313.
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[5]李兴国.大型矿井巷道贯通测量方法与误差分析[J].煤炭科学技术, 2012, 40 (7) :93-95.
浅析胡家河煤矿巷道大型贯通测量 篇4
井下的巷道按设计要求施工到一定地点与另一巷道相遇, 叫做巷道的贯通。根据煤矿贯通测量的允许偏差值结合巷道的实际用途及编制的贯通设计和误差预计图, 选择经济合理的测量方案, 在确定测量方案和施测方法的同时, 应保证巷道贯通所必需的精度。在巷道贯通后, 应在贯通点处实测贯通偏差值, 并将两端导线、高程连接起来, 计算各项闭合差, 进行贯通测量技术总结。
1 工程概况
胡家河煤矿隶属彬长矿业集团, 根据生产建设计划, 需要对中央一号回风大巷进行相向贯通。为缩短工期, 对中央一号回风大巷掘进的同时, 对中央胶带大巷、中央大巷20#联巷同时掘进, 在一号回风实现贯通。贯通测量以井下中央一号辅运大巷基本控制网7″级导线点B20、B21作为起始数据, 经过12#联巷、胶带大巷、20#联巷和13#联巷、中央一号回风大巷各布设一条15″级导线, 两条线路各施测两次, 沿途共布设33个测点, 导线平均长度103m, 全长3.4km。测量路线如图所示。
2 测量方案
导线全长3.4km, 在同一矿井中开凿的倾斜巷道或水平巷道中, 在贯通面上两中线之间的允许偏差值300mm, 两腰线之间的允许偏差值200mm。为保证本次起算数据的一致性, 本次测量选用经过检验的7″级导线点B20、B21作为起始边, 由起始边分别向两测施测15″级导线, 独立观测两次, 取其算数平均值作为最终结果。
由于巷道中风力较大, 对中误差是影响巷道精度的主要原因。因此, 为减小对中误差对测量结果的影响, 本次施测采用“三架法”, 进行强制对中, 使对中误差减小到最低程度。
3 误差来源及测量方法
3.1 误差来源及防范措施
(1) 仪器误差:使用经过校正的TS06徕卡防爆型全站仪。 (2) 观测误差:对中误差、读数误差等, 测量时采取各种措施, 包括“三架法”, 同时增加短边边长, 短边增加测回数等措施, 尽量减少该项误差。 (3) 环境误差:风流、喷雾、粉尘引起空气的不稳定及矿压、皮带、胶轮车引起的底板震动等, 增加了导线测量的难度, 影响了观测精度。因此, 入井前必须考虑各种不利条件, 制定专门措施, 把各种不利影响降低至允许范围之内。 (4) 三角高程测量:消除井下空气折光对导线精度的影响, 量高时必须考虑仪器加乘常数的改正计算及高程归化和投影改正计算等因素。
3.2 测量方法
水平角观测: (1) 采用测回法, 大于50m的长边每站对中2次, 测2个测回, 小于50m的短边每站对中4次, 测4个测回; (2) 限差要求, 同一测回中半测回互差不大于20″, 两测回间互差不大于12″, 两次对中测回间互差不大于30″, 检验角与最终角之差不大于20″。
垂直角观测:垂直角与水平角和导线边长同时进行观测, 仪器仍采用TS06徕卡防爆型全站仪中丝法2测回测定, 垂直角互差不超过10″, 指标差互差不超过15″。
导线边长测量:采用TS06徕卡全站仪直接测距法, 取两次读数的算术平均值作为观测值。边长互差不得大于1/6000, 倾角在15°以上的倾斜巷道中, 往返水平边长的允许互差可以适当放宽, 但不得大于边长的1/4000。
水准测量:水准点间高差应采用往返测量, 往返测量高差的较差不应大于为水准路线长度, 以km为单位) , 取其算术平均值作为观测结果。
三角高程测量:垂直角观测两个测回, 仪器高和前视高应在观测开始前和结束后用钢尺各丈量一次, 两次丈量的互差不得大于3mm, 取其平均值作为量测结果。相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm×L ( (L为导线水平边长, 以m为单位) , 三角高程的闭合差不应大于 (L为导线长度, 以km为单位) 。
4 结束语
本次贯通工程由于采取了各种有效措施, 目前中央一号回风大巷已经实现顺利贯通, 实测贯通中线误差为68mm, 高程误差为12mm, 相对闭合差为1/18900, 满足《煤矿测量规程》的贯通限差要求, 属于高精度贯通测量, 为胡家河煤矿的下一步生产建设提供了条件, 同时, 也积累了井下大型巷道贯通测量的经验。
摘要：在现代煤矿建设、生产过程中, 煤矿的贯通测量是煤矿测量的重要内容。矿井贯通工程质量的好坏直接关系到全矿的建设、生产和社会经济效益, 矿井为了加快建设速度、缩短建设周期, 经常采取相向掘进的方式进行施工, 这就对巷道的长距离高精度贯通提出了较高的要求。通过组织高素质的测量人员, 采用先进的测量技术、先进的测量仪器以及科学合理的施测方案, 提高了贯通精度, 满足了长距离高精度相向掘进的要求, 同时, 总结了经验, 对以后井下巷道的大型贯通测量有一定的指导意义。
关键词：贯通测量,相向贯通,测量方案,精度
参考文献
[1]煤矿测量规程[M].
[2]杨尊献.煤矿地质测量作业岗位操作规范[M].中国矿业大学出版社, 2011.
巷道控制测量 篇5
关键词：测量系统分析法,井下多交叉巷道,贯通测量
1 概述
在矿井的生产过程中, 矿井的测量是其中的重要组成部分, 被称之为“矿山之眼”。而在矿山测量工作中, 巷道的贯通测量则是其中的重中之重。贯通测量的精密程度要求非常高, 需要借助高精度的测量设备仪器以及专业测量人员根据巷道的实际情况设置周密的设计方案, 并经过细致的数据分析后再进行实地的测量, 从而为巷道的顺利贯通做出保证。
2 贯通测量系统分析法
2.1 贯通测量导线路线布设最优化分析
在进行巷道挖掘的过程中, 通常以一边计算每挖一定距离需要埋设的测量导线数才能更好的将坐标进行有效的传递, 而如何才能够在情况复杂的井下导线段中正确的找出本段的最优测量路线, 则正是进行测量当中首先应当进行考虑的问题。首先, 应当对巷道同测量点的位置关系进行分析, 并按照巷道直线距离最短、测站数最少、连接性最好的原则来制定实际的测量路线, 并对已挖掘的测量点进行充分的分析, 来对坐标进行精确的推算, 从而使巷道两端的贯通导线段进行形成。以下图为例, 在K5与B2两端间, 最优的测量路线应当为K5-A6-A2-B2。
2.2 贯通两端测量起算数据的统一性分析
井下量测的支导线都是随着巷道的挖掘而逐步埋设的, 同时形成树桩的支线线路, 而其线路的精确度也会因为支线的向外延伸而下降。而在一个正在进行测量工作的巷道之中, 首先要设定两端之间的最优的测量路线, 再分析贯通测量两端之间的数据。注意井下的延伸导线点相对于基本控制点来说其精度会较低, 测定时应避免在测量路线中出现较多的分支导线, 因为这样的贯通方式会使两端导线之间形成不了一个统一的测量坐标, 从而对巷道数据测量的精确程度产生影响。这就需要有针对性的对其采取一定的措施, 使其中的导线点拥有良好的联结性。
2.3 贯通测量导线精度分析
2.3.1 两端起算的精度分析
在对贯通两端起算的精度进行分析时, 必须对其测量方法、精度、路线与环境等因素进行充分的考虑, 从而对数据的精度进行最大程度的保证。同时, 在对贯通两端测算数据的最优路线测量工作中, 可以从其中任意的支点开始进行推算。但是应当注意到, 从不同支点与路线进行推算, 其得出的结果是不同的, 所以在对贯通数据的精度进行分析时, 应当认真的对路线中每一段的测量情况进行细致的分析, 从而在对精度统一进行保证的前提下再开始数据推算工作。
2.3.2 施测导线精度分析
巷道施测导线主要为从贯通两端为初始点开始测量的导线段, 其特点为在贯通中需要根据巷道挖掘情况, 从两端同时施测, 而其它的贯通方式只能从一端施测。另外, 应当根据巷道长度选择测量方法, 以确保巷道掘进方向和贯通精度符合预期要求。
3 提高贯通测量精度的途径
3.1 使用最优导线推算
每个贯通测量工程中都有测量系统的问题, 其主要为贯通两端之间的测量方法、参数、坐标系统与技术等数据之间的关联性。贯通工作开始前, 要全面分析导线数据和贯通路线, 标记没有联结到位或联结精度未达到要求的导线边, 并对其采取精度相同的导线同其进行联结, 确保联结的完整性。
3.2 采用“加距减站”法
由于矿井底部的特殊环境限制, 使得在对两端导线联结时会出现测量距离长于贯通巷道, 这种测量误差会随着测距增大而增大, 并且会影响两端点的量测精度。鉴于此, 实际测量时应根据巷道坡度的情况尽量加长导线边, 以减少测站数量, 提高测量精度。
3.3 提高巷道测量的中线标设精度
在巷道测量工作中, 其测量导线通常应当按照巷道的挖掘路线设置成直伸形, 并在测量中严格按照相关规程进行施工, 及时对中腰线标定以及测量。同时, 在施工的过程中还要及时对导线的测量情况进行监测, 并对相关数据进行及时的分析。如果出现偏差, 则应当及时的对其进行调整, 从而保证贯通工作的精确性。
4 结束语
矿井贯通测量是矿井正常生产的重要工作, 其贯通的准确与否将直接影响到矿井能否进行安全稳定的生产。这就需要我们在实际测量的工作中, 应当保证测量工作的有序化、合理化、精确化, 从而以精确的贯通工作对矿井的顺利施工做出保障。
参考文献
[1]杨振, 李广云, 贺磊.光学准直测量方法与精度分析[J].红外与激光工程, 2011 (02) :282-286.
[2]杨文喜, 班桂花, 徐晓艳.矿山测量中贯通测量分析[J].中国新技术新产品, 2012 (03) :83-84.
巷道控制测量 篇6
顺和煤矿是永煤集团本部开发的第五对矿井, 位于河南省永城市北20km, 矿井东西走向长10.7km, 南北宽2.2km~5.0km, 设计生产能力0.6Mt/a, 服务年限38.7a, 于2014年1月份投产, 也是永城本部目前最深矿井。地表标高+38.5m, 井下水平运输大巷标高-702m, 矿井地质条件非常复杂, 井田内断层较多。从井下现场的实际测量数据显示, 在进行日常的导线测量时检查角不能满足规程要求, 给测量工作带来很大的困难。经过认真的分析主要有:巷道压力、控制点布设、对中精度、数据检核等因素, 而巷道压力引起控制点发生移动是形成误差的主要因素[1,2,3,4,5]。
2 大埋深巷道测量误差影响分析
煤矿测量工作中产生的任何小的测量事故, 都将给煤矿的安全生产造成重大的安全事故, 甚至给人们的生命带来很大的危害。如何在大埋深矿井巷道测量中克服巷道围岩压力大, 测量控制点受巷道压力影响不稳定, 本文从井下控制网的优化提高井下定向精度;提高仪器测量精度合理布设控制点, 增加导线点的稳定性, 对于巷道风流较大地方进行挡风措施, 减少风流对测量的影响, 在进行巷道贯通时利用四架法测量确保贯通精度, 在测量内业方面对设计图纸的审核、仪器的检核、测量数据的检核等, 通过有效的措施把巷道压力产生的误差对测量成果的精度减少到最小, 实现深部矿井下的各种贯通符合《煤矿测量规程》要求。
3 大埋深巷道测量技术
井下平面控制测量的目的是在井下建立统一的平面测量控制系统, 为井下的测绘和标定巷道、硐室、回采工作面等平面位置提供基础数据。因受井下巷道条件的限制, 井下平面控制系统均采用导线的形式沿巷道顶板上布设。按照《煤矿测量规程》规定要求:“高级控制低级”的原则进行逐级布设。
3.1 控制网优化 (加测陀螺边定向)
顺和矿属于大埋深矿井, 巷道受地压影响, 井下岩石巷道应力较大, 巷道变形比较严重。在日常施工期间测量控制点有产生位移现象, 为了保证巷道方向的正确性, 我们在井底绕道车场、东翼胶带运输大巷顶板加固后稳定的地方, 利用先进的全站仪陀螺定向技术, 各加测一组陀螺边作为井下基本控制测量系统, 确保巷道方位按要求精度准确地传递给井下导线, 增加了井下导线测量的精度。
3.2 提高导线测量精度
井下导线测量应遵循《煤矿测量规程》“高级控制低级, 每项测量有检查, 测量精度应满足工程”三项原则进行布设。
3.2.1 导线点布设
顺和煤矿地表标高+38.5m, 井下东、西翼水平运输大巷标高-702m, 从巷道掘进时可以看出, 因受地应力影响造成巷道变形非常严重, 测量点因此原因而产生移动, 测点有的甚至脱落, 这样给测量工作带来很大的困难, 从实测的测量数据分析, 巷道地应力作用是造成井下测量误差的主要来源。为了保证导线点的稳定性, 施工初期采用沿线控制法及时延设巷道中线, 待巷道施工150m-200m时, 为了保证控制点能够有效地保存, 以便长期的使用, 我们待巷道压力释放一定时间及巷道注浆加固结束后, 再按照7″级的精度进行实测控制点, 这样可保证导线点的稳定性。
3.2.2 提高对中精度
煤矿井下测量受工作条件的限制, 产生误差的因素很多, 在巷道的测量工作中风流影响是最大的因素, 风流直接影响仪器的对中精度, 为了减少对中误差我们采取许多挡风的办法如:工作服、雨伞等等, 挡风效果都不是很好。后来我们采用废旧风筒布做成一个长2.5m宽0.5m的风障, 风障两侧用两根三米长可分解式测量杆支撑, 通过三年多的现场测量数据证明, 挡风效果非常好, 既提高了测量对中的精度, 又保证了测量成果的准确性。
3.2.3 四架法联测
顺和矿属于大埋深工作面开采受顶板围岩应力的影响, 在2102工作面胶带顺槽掘进施工时, 由于巷道顶板压力较大, 测量点有沿煤层倾向方向位移的趋势, 在日常的导线测量工作中每次的检查角均未超限 (按30″级导线精度测量要求) , 我们通过采用“四架法”导线联测时发现施工300m巷道方位角闭合差为1.5', 距离偏差为150mm, 通过联测及时校正了巷道施工的正确性。 (下转第144页) 由于找到了误差产生的原因, 所以在以后的施工测量中, 巷道每掘进一定的距离就用四架法联测一次确保巷道的贯通精度。
“四架法”联测的优点:在进行导线测量时除起始点 (三个测点) 需要对中外, 其他测站均不需要对中, 大大降低对中误差的影响, 同时又缩短测量时间, 提高了工作效率。
3.2.4 测量检核措施
测量仪器的检核:在进行日常的测量工作前首先对测量仪器进行全面的检查 (如仪器电量、脚架、测量工具等) , 按照仪器规范进行日检、周检、年检三种, 日检即仪器在使用前对测量仪器的外表进行检查等;周检即按照周期性检查如经纬仪、塔尺、水准仪等仪器, 并将检查结果建立周检台账;年检按照《煤矿测量规程》的要求每年必须将仪器送国家有资质的鉴定部门进行全面的检验与校正, 并出具合格的仪器鉴定证书。
测量数据的检核:包括内业对算和外业对算两种, 在井下测量放样结束时要及时进行现场验算水平角、倾角、距离等, 验算无误后方可进行下一站的测量工作。在地面进行内业计算时必须两个或两个以上人员进行同时计算, 计算结果确认一致后方可填绘测量图纸。
设计图纸的审核:设计单位提供的矿井设计图纸是测量中计算标定要素和现场放样的依据, 如果设计图纸出现错误按其施工错误的图纸进行施工, 将会破坏矿井的生产布局和造成重大事故。所以在接到图纸后要仔细地对设计图纸的数据进行审核, 如标注数据的粗差、设计总图与项目图纸不符、巷道交叉点数据不齐全、巷道坡度及高差错误、巷道方位角闭合差不符等。
4 结束语
大埋深矿井由于巷道压力造成控制点位移产生的误差, 将会给矿井带来巨大的经济损失。本文从优化井下控制网、合理布设导线点、提高对中精度、四架法测量、测量检核等有效技术措施, 减少了由于测量误差对巷道施工精度的影响因素, 精确实现深部矿井、复杂条件下的巷道测量精度, 保证了巷道施工的正确性, 真正发挥测量工作在安全生产中的指导性作用。
参考文献
[1]张国良.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社, 2001.
[2]煤矿测量规程[M].北京:煤炭工业出版社, 1989.
[3]张凤举, 等.控制测量学[M].北京:煤炭工业出版社, 1999.
[4]廖蔚勇.深部矿井长距离巷道贯通测量实践[J].中国矿山工程, 2007, 7:27-28, 41.
巷道控制测量 篇7
1 概况
赵固二矿设计生产能力1.8 Mt/a。1105工作面位于该矿Ⅰ盘区东部400 m处, 工作面沿煤层走向布置两巷。巷道沿二1煤层顶板掘进, 顶板为泥岩, 煤层倾角平均为5.5°, 平均煤厚6.16 m, 工作面走向长2 200 m, 倾斜长180 m, 巷高3.40 m, 工作面巷道总长约4 760 m。根据工程需要在1105回风巷铺设主胶带, 增加了巷道贯通难度。1105工作面从2010年11月10日施工, 2011年7月9日准确贯通, 贯通位于1105回风巷1 780 m处, 贯通精度符合《煤矿测量规程》规定, 贯通限差0.3 m。该贯通采用11011工作面的2条陀螺定向边作为起始数据, 分别沿Ⅰ盘区东段运输大巷、胶带大巷布设7″级控制导线至1105运输巷、回风巷, 然后按控制测量要求指导运输巷、回风巷掘进。工作面两巷道均采用激光指向, 激光指向仪前各线点间距离足够远, 且基本相等, 保证指向精度。
2 井下导线测量误差来源
2.1 地质条件引起的测量误差
1105工作面运输巷、回风巷均布置在煤巷中, 顶板为泥岩, 较破碎, 底板距L9、L8、L7灰岩较近, 井下水压最大时达到5.2 MPa。地质条件复杂, 断层多, 很容易发生顶板下沉、底板鼓起、两帮移近等矿压显现现象, 巷道变形严重, 使导线控制点稳定性降低, 对实现长距离巷道的高精度贯通影响很大。
2.2 工作环境引起的测量误差
在矿山测量中, 井下测量与地面测量差别很大, 无论从测量条件、劳动强度还是安全因素等方面均比地面测量复杂得多。井下风流影响使得仪器对中精度低;受粉尘、水蒸气、潮湿、温差、照明、噪声、机车和人员往来、井下爆破等情况影响, 仪器稳定性变差, 前、后视目标成像不清晰, 而这些将直接影响观测精度。
2.3 导线长度引起的测量误差
1105工作面走向长达2 200 m, 控制导线总长度5 000多米, 误差累积权重增大, 使得巷道高精度贯通难度很大。
2.4 复测不及时引起的测量误差
1105工作面巷道长2 200 m, 控制导线是支导线, 如果复测不及时, 容易引起误差积累。巷道采用综掘机掘进, 每天掘进20多米, 为了减轻劳动强度, 在测量放线时, 只是检查上次退后一站的水平角是否超限。1105运输巷在掘进至600 m时进行了复测, 方位角误差46″, (X, Y) 误差30 mm。
2.5 测量组人为引起的测量误差
(1) 用错导线点。
井下巷道压力大, 易变形, 控制点容易被破坏或被矿车和物料隔挡而无法观测。因此, 在原控制点附近敷设第2个控制点, 2个测点距离较近, 由于受巷道喷浆、粉尘的影响, 点号显示不清楚。在导线测量时, 由于前、后视人员不细心就会用错测点。如果不及时发现测点用错, 巷道将偏离原设计方向, 严重者会造成贯通责任事故。
(2) 数据记录不全。
在井下测量作业时, 遇到生产单位急需运料或放炮撤人, 测量人员为尽快完成测量任务, 急躁、忙乱, 导致测量数据 (如仪器高、前视高、点距两帮数等) 记录不全。
(3) 方位角推算错误。
由于井下环境差或记录人员分心, 在导线测量较多时, 工作人员容易把方位角推算错, 或者需要井下计算时, 未注意计算器使用状态, 造成坐标和方位角错误。上井后未及时进行对算、检查, 这就会给工程施工带来影响。
2.6 观测者引起的测量误差
由于人的感官鉴别能力有限, 在对仪器操作过程中会产生一定的误差;同时, 仪器操作员的工作态度、熟练程度和技术水平也使得在观测过程中的每一个环节可能产生误差, 降低导线精度。
(1) 井下巷道煤块、矸石较多, 底板不平, 架设仪器时没有将架腿放稳固定好, 固定螺丝未拧紧等, 造成仪器在测量过程中移动, 产生仪器偏心误差。
(2) 观测者和记录者在测量工作中不细心, 观测者读出观测数据, 记录者没有听清或者观测者将数据读错, 记录者没有重复观测者读出的数据, 致使观测数据错误。
(3) 仪器整平对中 (井下主要是点下对中) 时, 由于风速大使得垂球摆动幅度较大和人眼判断等引起的对中误差。
(4) 瞄准目标时, 由于人眼视力的临界角、望远镜的放大倍数、十字丝的结构、觇标的形状、颜色及其照明状况、视线长度以及空气透明度等因素的影响, 不能精确地瞄准觇标, 因而产生了瞄准误差。
3 提高测量导线精度的方法
(1) 恰当选点, 提高导线点的稳定性。导线点应选择在巷道顶板稳固、通视良好且易于安设观测仪器、尽量不受来往行人及矿车影响的地方。赵固二矿地质条件复杂, 围岩压力较大, 巷道变形量大, 导线点位置的选择尤为重要。当顶板条件很差时, 若在合适的边长范围内没有适合设置导线点的地方, 要尽量在相对远处的稳固地方设置导线点, 避免导线短边出现。较长的导线边更能减小导线点位移引起的误差, 提高导线稳定性。
(2) 根据所使用仪器及巷道内环境情况, 结合实践经验, 将导线边长尽可能控制在100～150 m之间。导线边长过短, 会增大仪器对中误差对测角精度的影响和巷道顶板变形引起的导线点位移所产生的误差。同时, 较短的边长势必引起测站数增加, 误差累积权重增大。而当边长过长时, 虽然减少了测站数, 但由于受到巷道环境特别是空气质量的影响, 觇标成像模糊, 极大地降低了仪器操作员的照准精度。设置导线边长遵循原则:在保证觇标成像清晰的前提下, 尽量增大边长, 减少测站数量。相邻点间距应大致相等, 避免特长边与特短边相邻, 减少对中误差和照准误差对测量精度的影响。
(3) 进行导线测量时, 测点要前后标记清楚, 在测量搬站时, 记录人员应把后视点位置告诉后视人员, 同样前视人员也要把前视点指给仪器操作人员, 这样可避免用错测点。操作人员和记录人员要相互提醒, 记录人员在记录时要重复报数人员的读数, 确保记录无误。特别是在离开现场时, 不要急于撤走, 应检查各种记录是否齐全, 以免因记录不全, 给升井后内业计算造成麻烦。
(4) 根据巷道的围岩情况、掘进速度、巷道的精度要求、巷道长度等来确定巷道的复测距离。如果人员充足, 为确保测量精度, 可以每次都从起始边开始导线测量。根据1105工作面的实际情况, 复测距离控制在500 m左右。
(5) 采用高精度仪器减小仪器系统误差。在井下7″基本控制导线中, 选用2″级仪器进行测量, 所以仪器的稳定高精度是敷设高精度控制导线的首要条件。在1105工作面7″基本控制导线敷设过程中, 选用TCR802型全站仪, 其测距测角的高精度和稳定可靠, 已在赵固二矿以往的贯通测量工作中多次得到验证。
(6) 减少仪器操作误差。为提高贯通精度, 在基本控制导线的施测过程中, 要选用技术水平过硬、仪器操作熟练、测量精度高的人员现场操作仪器, 减小测量人员本身操作误差, 并严格按“后前前后”的测量顺序进行两测回观测, 提高观测精度。
(7) 提高仪器对中精度。在1105工作面7″基本控制导线施测过程中, 选用1 kg垂球进行对中作业。为减小巷道中风流的影响, 必要时采取防风措施, 如用衣服、雨伞等物遮挡风流, 提高对中精度。
(8) 采用三联架法消除对中误差传递。在贯通距离剩余500 m时, 使用三联架法对运输巷、回风巷进行了联测, 1105工作面采用三联架法共联测了4回, 取所测角值算术平均值为最终角值, 减小对中和观测误差对测角误差的影响, 确保运输巷、回风巷的坐标和方位角一致。
(9) 11011工作面在掘进施工过程中, 控制导线总长度超过2 000 m时, 在回风巷与胶带运输巷内分别测设了1条陀螺定向边, 对导线进行了方向平差, 并重新计算校正了各导线点坐标值, 提高各导线点坐标值的绝对精度。1105工作面的控制导线就是从11011工作面回风巷、胶带运输巷内的2条陀螺定向边延长出来的坐标和方位。
4 结语
矿山测量的目的是指导施工, 保证工程质量, 确保安全生产。所以, 在满足施工需要的前提下, 要合理确定导线等级, 减少投入和工作量, 提高工作效率。1105工作面顺利贯通, 为今后测量工作提供了值得借鉴的经验。
(1) 认真审核设计图纸, 消除标注错误, 并进行导线和高程闭合计算, 确保巷道贯通安全。
(2) 退站检校夹角, 检查导线点有无移动, 做到测量工作步步有检核, 保证测量外业准确、有效。