1795至1720中段黑蚂石平巷贯通测量的技术设计及效果

1795至1720中段黑蚂石平巷贯通测量的技术设计及效果

王 ,勝

云南锡业集团大屯锡矿 

【摘要】  本文对该项贯通工程的工程概况及测量控制作了介绍，通过对测量方案的优化设计、误差预计、贯通偏差的测定和精度计算，证明了所选的测量方案是可行的，具有较好的效果。

【关键词】贯通测量  贯通方案  精度

1：工程概况

1795中段黑蚂石开拓工程位于松矿黑蚂石矿段坝西断裂的上下盘以及在芦塘坝断裂、一号断裂与坝西断裂交接部位间，是由平巷、通风斜井为一体的系统开拓工程，它将作为松矿井下1795中段黑蚂石矿段深部开拓、运输及通风工重要工程。该工程从1795中段测点37951点往北东进33米后，施工黑蚂石平巷1340.549米到贯通设计点Q4，设计规格：2.4×2.6(米)。1720中段往南西施工通风斜井137米至1795中段贯通设计点Q4点，设计规格：2×2(米)斜井垂高59米,坡度+25°。工程采用相向贯通方式掘进,贯通于设计点Q4点,贯通盲距1447.549米,控制导线长3029.547米。如何确保斜井施工的水平重要方向、竖直重要方向与贯通设计点Q4方向一致，是贯通测量的量大难点问题。1795-1720中段黑蚂石平巷贯通工程设计示意图如下。

2：施测方案的确定

2.1 贯通允许偏差

根据贯通位置的精度要求，它不仅要求平面位置上要控制好，高程上更要控制严格。因此根据计部门和生产部门设计的《1795中段黑蚂石平巷设计平面图》设计精度的要求，确定了贯通允许偏差。

水平面允许偏差：±0.3米，竖直面允许偏差：±0.2米，按此要求进行贯通测量设计。

2.2 工程原有导线点控制情况

1720、1795中段原敷设有如下：表一

表一：松矿5″级导线测量技术指标

表二：松矿Ⅰ级、Ⅱ级水准高程测量技术指标

3：贯通测量技术设计

该工程布设方案为一个已知边、点开始的环形导线，对N2931、N2961这一加强边进行复测、分析，按支导线布点原则和技求要求进行设计和误差预计。

3.1 平面控制测量技术要求见表三

表三

导线量边采用中纬ZT80XR+丈量，所使用的仪器、工具必须经过检校，计算成果必须两人对算检查，其他要求按云锡公司《矿山测量技术规定》执行，边长应进行各项改正，并投影至参考椭球体面，最后归算到高斯平面上。

3.2 高程控制测量

该工程由于距离较长，贯通后形成支导线闭合环。布设坑内Ⅰ级水准允许闭合差为±12㎜ R为单程水准长度，以百米为单位。三角高程闭合差为＜±15㎜要求。式中R为单程水准长度，L以百米为单位。

Ⅰ级水准和三角高程即可具体要求如下：

平巷：采用精密水准仪，进行往、返观测，往返观测高差较差小于3mm。

斜井：采用精密经纬仪，测垂直角两测回，量取仪高、觇高、距离，两次丈量之差不超过4mm，取其平均值作为丈量结果。

4：贯通测量误差预计

根据施工方案，贯通位置在斜井头Q4点处，以贯通点Q4为坐标轴的原点,以斜井施工方向为Y′轴，以垂直斜井掘进方向为X′轴来进行贯通测量误差预计。

由于工程贯通后，控制导线从N3451～N2961点起始成闭合形导线，故不考虑地表控制点的误差因素对贯通误差的质量影响。

5：贯通测量误差预计参数确定

5.1 5″ 导线由本矿积累实际资料中分析求得测角中误差mβ=±5″，中纬全站仪a=2+2×10-6ppm

5.2 井下水准仪测量Ⅰ等级是本矿参数，每百米水准测量误差,mh水= ±15mm，井下经纬仪三角高程测量m= ±m= ±15

5.3 误差预计公式：

m= ±、m= ± 、m = ±aiI；式中：ma0起算边坐标方位角a0的误差，mβ0= ±20″；Ry0：导线起点和终点的长度从贯通测量设计图上量取；mXβ：井下导线的测角误差，mβ= ±5″；ρ=206265  ; Ry：井下导线第i边与K点联线在假定的y轴上的投影长度，它从贯通测量设计图上量取;ai井下导线第i边与假定的x轴间之夹角。

6：1720、1795中段5″导线测量误差引起Q4点在X轴方向上的误差：

6.1 测角误差的影响：

由起始点引起Q4点在X轴方向上的误差：

已知：mβ0= ±20″,由图上量得R0=117.673米。

m= ±= ±0.012(m)

6.2 1720、1795中段中段5〞导线测量误差引起Q4点在X轴方向上的误差，测角误差的影响：

6.2.1 已知：m= ±5″,由图上量得=22949681（m）

m= ±= ±0.116(m)

6.2.2 1720、1795中段量边误差影响中纬全站仪a

2=2+2×10-6ppm 

由图上量得=533.642（m）

m = ±a2= ±0.002(m)

6.2.3 贯通相遇点Q4在水平重要方向上的预计误差：

m=±= ±0.082(m)

m=2M= ±0.165(m)

6.2.4 贯通在相遇点Q4的竖直重要方向上的预计误差：

m= ±m= ±12= ±60.383 (mm)

m= ±m= ±15= ±25(mm)

贯通在相遇点Q4的竖直重要方向上的预计误差：

M= ±= ±6.534(mm)

M=2M= ±13.068(mm)

6.2.5 贯通误差预计结果:

（1）、水平重要方向上       M=  ±0.165(m)

（2）、竖直重要方向上       M=  ±0.013(m)

水平方向上的预计误差小于±0.3米的限差要求, 即： M＜M  

竖直方向上的预计误差小于±0.2米的限差要求, 即： M＜M  

以上分析表明,水平方向上的预计误差已达到要求,竖直方向上的预计误差已达到要求,方案可行。

7：技术措施：

7.1 施工测量严格按设计有关参数、坐标、方位、高程、坡度值反复验算，精心施测。

7.2 及时进行初测和复测成果对照检验，发现问题及时查找解决。

7.3 进行平、剖面图跟踪，为切实做好监督与指导工程质量，做到及时掌握工程的动态过程，我组按设计平面图展绘测点及时控制好水平方向，按设计剖面图展绘测点高程，及时控制好竖直方向上的高差和坡度。

7.4 在进行标定巷道中、腰线以两次标定作检查，斜井腰线标定以伪倾角标定，以真倾角作检查。

7.5 按云锡公司《矿山测量技术规定》及有关测量职责认真管理好工程，做到勤劳跑现场，发现问题及时纠正。

7.6 加强与施工队组的联系，在距贯通点15～20米时及时发出贯通通知书，做好透巷贯通工作，采取相应的安全措施。　

8：贯通偏差的测定

工程贯通后，测量组及时进行了贯通偏差的测定工作，中线偏差+0.012m，腰线偏差+0.046m。

9：精度计算

按闭合图形进行平差计算：fβ（闭）=+50.6＂，fβ（容）=±1＇28＂，fx=+0.008m,fy=-0.187m

闭合精度fd=

10：总结说明

1795至1720中段黑蚂石平巷实现准确贯通，说明矿区原有控制测量资料可以利用，精度满足井下深部长距离的贯通测量。通过误差预计选择的贯通测量方案，方法正确，技术合理，保证了斜井施工的水平重要方向方向、竖直重要方向与贯通设计点Q4方向一致。为1795至1720中段黑蚂石矿体深部盲中段工程建设提供了可靠的测量技术资料。重要贯通工程关系到整个矿井的生产建设，我们务必认真对待，引起高度重视，贯通限差的大小可作为重要的质量评价指标，贯通质量的限差变化取决于施测标定的精度和施工的质量。只要加强施测的检查和复测，加强施工质量的监督管理，就会有较好的贯通效果。

参考文献:

【1】中国有色金属工业总公司《矿山测量手册》苏瑞祥，长沙：湖南科学技术出版社，1995年1月。

【2】中国矿业学院测教研室编，《矿山测量学》上册，北京：煤炭工业出版社，1979年1月。

【3】《云南锡业集团（控股）有限责任公司矿山测量技术规定》

作者简介

王  勝（1996），男，云南锡业集团大屯锡矿,测量技术员。