全站式陀螺仪在新集一矿-700主石门贯通中的应用

全站式陀螺仪在新集一矿-700主石门贯通中的应用

曹康

中煤新集能源股份有限公司新集一矿安徽淮南232172

摘要：利用塌陷区域内的地物灵活布设沉降观测点配合GPS动态测量完成监测工作。

关键词：陀螺仪；贯通；主石门

一、项目研究现状及意义

新集一矿西区改扩建工程，目前已施工到-700水平，井底车场基本结束，正在施工-700西区主石门，该石门主要作用是为-700水平延伸工程运输、通风及行人等服务，巷道全长446米。截至2013年12月31日，尚余306米贯通，因西副井与-550泄水巷有贯通联测成果，本次-700西区主石门贯通工程，视为地面同一近井点JW1作为起始点，通过西副井分别传递坐标和高程到-550水平和-700水平至-700水平贯通，属两井两水平贯通，因近井点距离井中心较近32米，可只考虑联系测量和井下控制测量影响，地面控制误差可不考虑。该方案线路较短，贯通路线长度约为2268米。-700水平联系测量和-550泄水巷联测时间都不长，可以分别在-700井底和-550泄水巷内重新陀螺定向，对现有方向边进行校核。保证-700主石门顺利安全贯通。

二、项目研究内容、项目研究总体思路及实施技术方案

根据巷道使用性质，该工程在水平重要方向上的允许偏差定为±0.2米，高程方向上的允许偏差定为±0.2米。

本次贯通可利用的起始测量资料：《西区副井十字线资料》、西区副井高程控制资料、中煤第三建设公司技术开发工程处提供的《新集煤矿西区副井联系测量测量成果》、-550西副井与泄水巷贯通联测成果资料、付井~西风井平差控制导线成果等（导线图附后）。

《西区副井十字线资料》测量时间为2012年，采用GPS静态测量，最弱点位标准差4.8mm。《西区副井高程控制资料》测量时间为2013年，测量仪器电子水准仪，高程闭合差0.031m。《新集煤矿西区副井联系测量测量成果》测量时间2013年，测量仪器瑞士GAK-1型15″级陀螺经纬仪，定向精度Mα=±7.2″。《-550西副井与泄水巷贯通联测成果资料》测量时间2011年，测量仪器QHJ-352C-0623，坐标闭合差0.066m，高程闭合差-0.084m。付井~西风井控制导线测量时间为2009年，测量仪器QHJ-352C-0623，测角中误差±2.4″,导线相对闭合差1/30000。

因西副井与-550泄水巷有贯通联测成果，本次-700西区主石门贯通工程，视为地面同一近井点JW1作为起始点，通过西副井分别传递坐标和高程到-550水平和-700水平至-700水平贯通，属两井两水平贯通，因近井点距离井中心较近32米，可只考虑联系测量和井下控制测量影响，地面控制误差可不考虑。该方案线路较短，贯通路线长度约为2268米。-700水平联系测量和-550泄水巷联测时间都不长，可以分别在-700井底和-550泄水巷内重新陀螺定向，对现有方向边进行校核。

贯通测量线路为：西副井近井点JW1(西基桩)→西副井→-700水平井底车场→-700西区主石门南段→贯通点K→-700西区主石门北段→-700西区行人暗斜井下部车场→-700西区行人暗斜井→-700西区行人暗斜井回风联巷→-580西三回风石门→西三回风下山→-550西皮带巷联巷→-550泄水巷→西副井→近井点JW1。该方案导线点30个，有关参数见表一，线路特征见表二。

最终经过误差预计：

贯通点K在水平重要方向上的预计误差为±0.114m，在高程方向上的预计误差为±0.134m，该预计结果均小于贯通允许偏差，该测量方案可行。

三、主要技术创新点分析

-700主石门贯通为两井两水平贯通，贯通难度很大。寻常方法很难保证正常安全贯通，所以压力之下唯有使用陀螺定向仪对现有边长方位进行校核确保安全顺利贯通。陀螺定向仪在本矿为第一次正规使用，以前也在井下使用练习过。经练习使用校核已知边，确保仪器能正确正常使用。

四、与同类技术比较

因为巷道已知点大多是很早年前的控制点，巷道压力大年久失修，导致巷道内已知控制点准确性可靠性不大。-700水平已知控制点与-550已知控制点不在一个系统，与同类测量技术比较，如果不使用陀螺定向仪对已知边进行校核，巷道安全贯通却是存在难度。使用陀螺仪定向后，加上井上下联系测量，相对贯通系统为一个系统。这样增加了贯通精度。大大了为矿安全生产提供保障，减少经济损失。

五、工程应用情况及实施效果

此次在-700主石门贯通中使用陀螺定向仪定向已知边进行校核，大大提高了贯通精度，和测量人员对陀螺定向仪的使用信心。

此测量方案中加了陀螺定向边贯通点K在水平重要方向上的预计误差为±0.114m，在高程方向上的预计误差为±0.134m，该预计结果均小于贯通允许偏差，该测量方案可行。

六、经济效益、社会效益分析

经济效益方面，保障-700主石门顺利贯通，减少因为测量技术导致巷道贯通误差使巷道不能正常使用。

此次贯通如果安全顺利高精度贯通，大大提高测量人员在使用陀螺定向仪工作方面的信心，加大对陀螺定向仪使用的力度，增加了先进贵重仪器的使用度。可以对其他兄弟矿井做出表率，提供经验，进行指导。使公司顺利使用陀螺定向仪，避免仪器在设备室，不能熟练使用。