煤矿巷道贯通测量精度及增强策略研究
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煤矿巷道贯通测量技术及其精度控制分析摘要:巷道贯通在煤矿生产中直接影响巷道建设效率,该环节对贯通精度的要求较高,需要得到高水平的测量技术支持。
但结合实际调研可以发现,煤矿巷道贯通测量精度控制不当的情况很容易出现,为尽可能规避相关问题,正是本文围绕煤矿巷道贯通测量开展具体研究的原因所在。
关键词:煤矿巷道;贯通测量技术;精度控制;分析1煤矿巷道贯通测量技术及精度控制方法1.1 常用技术煤矿巷道贯通测量可应用多种技术,常用技术包括:①测量勘察技术。
在贯通测量技术方案的编制过程中,其中的核心为科学测量勘测,测量勘察需要基于要求在贯通测量前完成,进而保证测量效果。
测量勘察需要重点关注高程测量,井下巷道采掘带来的视觉影响也需要得到重视,进而测量巷道顶板高程。
在斜巷,需要采用三角高程进行测量,测量过程需要布设三角高程导线。
平巷的高程测量使用水准测量方法,测量过程需要重点关注巷道中线与腰线的标定,激光指向仪及全站仪的科学应用也需要得到重视。
②陀螺定向技术。
在煤矿巷道贯通测量中,陀螺定向技术同样属于常用技术,该技术的精度较高且能够适应井下环境,在巷道贯通工程拥有较长距离时的表现更为出色,能够精准完成测量,保证施工质量。
陀螺定向技术能够较好用于深井测量,对于存在相对较低气温的深井来说,井深对陀螺定向技术造成的影响相对较低,因此基于该技术的测量精确度较高。
在安装井筒过程中,贯通测量精度可在陀螺仪支持下提升,更好安全的井筒安装也能够同时实现,这一过程可同时应用全站仪技术。
在对井下平面精度的控制中,陀螺定向技术也有着不俗表现,其能够保证井下平面平整稳定,进而更好服务于贯通测量,该技术在贯通施工后期的检查和验收中也能够发挥重要作用。
③全站仪技术。
不同于传统测量技术,全站仪技术的测量精度和计算能力较为优秀,能够实现井下贯通三维测量,该技术在误差分析、精度控制等方面均有着突出表现,负责煤矿巷道贯通测量中的全部距离测量控制。
④三维激光测量技术。
矿山测量中井下巷道贯通测量问题研究【摘要】井下巷道贯通在矿山测量过程中发挥着重要的作用,一方面能够保证之后开采工作的顺利进行,另一方面能够保障矿山生产的质量,不断提高矿山企业的经济利润。
井下巷道贯彻测量要求较高的准确性,对施工工作人员的专业性提出较高要求。
本文以矿山测量中井下通道贯通测量为核心进行研究,首先分析井下巷道贯通测量的程序,其次分析井下巷道贯通测量的方案,最后提出提高井下巷道贯通测量精准性的优化措施,为进一步提高矿山测量的质量提供理论支持。
【关键词】矿山测量;井下巷道;贯通测量;措施1.井下巷道贯通测量的程序1.1井下巷道贯通测量的前期准备工作井下巷道贯通测量的准备工作是一切工作的基础,也是整个测量精准性的重要保障。
具体的准备流程如下:首先,施工工作人员要使用经纬仪确定整个施工现场的导线,也要找出整个贯通系统的中心,并根据数据进行相关图形的绘制。
其次,施工工作人员要充分了解井下巷道的方向,了解井下巷道的承受能力,并确定开切巷到的初始点,然后根据不同的初始点确定不同的施工方案。
第三,在选择好施工方案以后,技术人员和施工工作人员要对巷道的整体布局进行重新检查,重点观察比较复杂的部位是否存在问题,然后根据可能出现的偏差问题进行问题分析,最终提高整个井下巷道贯通的精准度。
1.2贯通点和贯通时间的确定准确的贯通时间和精准的贯通点如果紧密的结合在一起,一方面能够提高整个贯通项目的质量,另一个也能保证整个贯通工艺的精准性。
而贯通点和贯通时间的选择受到多种因素的影响,做施工工作人员无法保证施工的时间,各个部门的施工工作进度配合不默契,就会导致贯通时间选择复杂,贯通点连接不精准。
所以,施工工作人员一定要做好统筹安排,要求各部门的工作人员必须按照既定的施工图纸进行操作,最大限度的保证每一个环节的巷道的坡度和倾角都在可控范围内,从而提高整个贯通点连接的精准性。
1.3贯通巷道腰线和中线的监督井下巷道贯通技术是井下巷道开采技术中最关键的一个环节,需要各个部门的积极配合。
矿山测量中井下巷道贯通测量问题研究摘要:伴随着煤炭的不断开采,井下巷道需要不断掘进延伸,巷道内的支护、照明、运输、机电、材料等设备设施不断增加,在不同程度上对布置在巷道内的观测点产生影响。
本文对矿山测量中井下巷道贯通测量问题进行分析,以供参考。
关键词:矿山;巷道贯通测量;研究引言贯通测量,尤其是大型巷道贯通测量,是矿山测量工作的一项重要工作。
矿井的顺利贯通能够有效加快矿井的建设速度,缩短建井的周期、保证正常的生产交替并且提高矿井的年产量。
贯通工程质量的好坏,直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益。
矿产常采用多井口或多头掘进方式进行贯通测量工作,因此,两井间或井田的长距离巷道贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作。
1贯通测量在矿山安全生产中的重要作用在矿山井下贯穿工程中,贯通测量能够帮助构建国家控制网,为确定地球形状和大小提供研究资料。
另外,还能将地面坐标体系联测到矿山井下,为贯穿施工提供精密的数据信息,确保井下地面数据的闭合。
矿山贯通测量还能通过建立井下首级控制网的方式,在贯穿工程施工中,降低施工成本,同时高效完成测量任务。
2巷道贯通测量的意义保证进度及节约成本,在巷道贯通施工过程中,测量数据对于巷道长度具有决定性的影响,只有确保测量数据具有足够的精度,才能将多余的巷道挖掘控制在合理范围内,进而加快巷道的掘进速度,从而实现缩短巷道建设周期的目的。
同时,通过精确地巷道测量,能够避免不必要的巷道掘进工作,进而最大限度的降低掘进成本,为施工企业带来良好的经济效益,因此,在巷道施工过程中,要充分重视巷道测量工作。
3贯通精度分析3.1贯通测量允许偏差值的确定。
井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通3种类型。
凡是由一条导线起算边开始,能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的,均属于一井内的巷道贯通。
两井间的巷道贯通,是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线,而只能由两个井口,通过地面联测、联系测量,再布设井下导线到待贯通巷道两端的贯通。
提高巷道的贯通质量与测量方法提高巷道的贯通质量与测量方法矿山测量作业特别是地下开采的矿井测量作业责任重大井巷贯通如果受到测量精度的影响出现偏差将会造成重大的损失。
此外测量工作条件艰苦受到施工和生产的干扰;工作任务往往很紧迫时限较短。
因此如何提高巷道的贯通质量与测量精度非常重要。
针对大型贯通工程精度要求高、难度大的特点我根据这7年多以来的经验、教训总结出了一种新的测量方法。
根据贯通以后的导线连测证明该方法能够显著地提高贯通的精度减少工作量和巷道占用时间具有较好的推广价值。
贯通测量导线测站多、短边多、环境条件差(风流大、高温淋水、粉尘多、巷道压力大)。
根据井巷贯通测量的这些特点采取以下技术措施:①充分地利用现有的新型仪器设备在超长贯通测量中尽量采用陀螺定向所有的测量仪器设备在使用之前都要经过严格的检查校正。
②尽量依靠原有的导线点作为现在的导线点进行观测这样既可以把现在的观测资料作为成果资料也可以作为检核减少了观测的次数。
③提高测量精度严格地按照井下7秒级导线的要求施测对于个别虽然符合规程要求但是不可靠的测回重测特别注意了起始阶段和短边影响。
④中间过程尽可能采用长边导线减少测站数并且利用大锤球挡风对中减少对中误差影响。
⑤迎头掘进采用激光指向仪控制中腰线并且对激光控制点进行精度标定。
⑥在巷道掘进阶段要经常对巷道进行复测以避免由于巷道来压引起导线点错位移动提高导线点的精度。
⑦ 平面控制。
采用7″级控制导线水平角每站测2个测回边长往返测量4次取其平均值作为最后结果。
测量方法根据现场实际情况分别采用四架法和悬挂棱镜法。
所有导线测量均独立进行两遍。
⑧高程控制。
贯通路径大部分为斜巷所以均采用三角高程测量。
在导线测量的同时进行高程测量极大节省观测和计算的时间。
所有高程测量均独立进行两遍。
⑨为了防止大巷通风对测量精度的影响可以采用点下对中器进行对中而不是传统的锤球对中法。
⑩为避免人为误差的影响巷道复测时应更换观测、记录及前后视人员。
煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究随着煤炭工业的发展,煤矿井下巷道的贯通测量技术被广泛应用。
井下巷道的贯通测量是煤矿工程中最关键的环节之一,它能够保证巷道的准确地贯通以及施工质量的控制。
因此,煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究具有重要的实际意义。
本文将就煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究进行探讨。
1.测量原理井下巷道贯通测量是通过测定巷道的中心轴线坐标、高程和巷道截面形状来确定巷道在X、Y、Z方向上的三维坐标。
巷道的贯通测量主要依靠地形测量仪和测绘设备完成。
当实测的巷道截面与理论设计差距较大时,还需要进行调整和纠正,以保证巷道的准确贯通。
2.测量设备井下巷道贯通测量设备主要包括地形测量仪、导线仪、全站仪等。
3.测量方法1)激光测量法:这种测量方法主要利用激光测距仪来进行测量,具有测量速度快、精度高等优点。
3)全站仪测量法:这种测量方法主要利用全站仪进行测量。
它不仅能够进行三维坐标测量,还可以进行倾角、水平角、方位角等参数的测量。
二、精度控制研究井下巷道贯通测量的精度控制直接关系到巷道质量和工程进度。
因此,在进行巷道贯通测量时,需要进行精度控制。
精度控制研究主要包括以下方面:1.测量误差的控制巷道贯通测量中常见的测量误差包括基准面误差、仪器误差、环境干扰等。
要控制测量误差,需要采取正确的测量方法和合理的测量精度要求。
2.精度评定通过分析测量误差,可以对巷道贯通测量的精度进行评定。
精度评定可以帮助工程师进行贯通调整和纠正。
3.巷道变形监测巷道贯通后,巷道变形对测量精度会产生较大的影响。
因此,需要对巷道变形进行监测。
巷道变形监测可以帮助工程师及时掌握巷道变形情况,及时进行调整和纠正,以保证巷道的稳定和安全。
总之,煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究对于保证巷道的质量和安全具有重大意义。
在实际应用中,应根据不同的情况选择合适的测量设备和方法,并通过精度控制和巷道变形监测等手段来确保巷道的准确贯通和工程的顺利完成。
煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究煤矿井下巷道贯通测量是煤矿生产过程中非常重要的一项工作。
巷道的贯通测量主要是为了确定巷道的位置、走向和尺寸,以便进行后续的工程设计和施工。
随着煤矿井下巷道的开挖规模不断扩大和巷道布置的复杂化,巷道贯通测量的精度要求也越来越高。
本文对煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制进行了研究。
巷道贯通测量技术主要包括传统的测绘方法和现代的测量技术两种。
传统的测绘方法主要包括地面控制测量和井下测量两种。
地面控制测量是通过地面上的控制点,使用测角仪、经纬仪等设备对巷道进行直接的测量。
这种方法测量结果的精度受到地面控制点的布局和设备精度的限制。
井下测量是通过在巷道井下设置测量控制点,使用测距仪、水准仪等设备对巷道进行测量。
这种方法相对来说较为灵活,但由于井下环境的复杂性,测量的精度较低。
现代的测量技术主要包括全站仪测量、激光测距仪测量和卫星定位测量等。
全站仪测量是目前井下巷道贯通测量中使用最广泛的一种技术。
全站仪能够同时完成巷道的方位角、俯仰角和视距的测量,具有高精度、高效率和高自动化等特点。
激光测距仪测量是一种非接触测量技术,通过红外激光束对巷道进行测量,具有测量速度快、精度高和操作简便等特点。
卫星定位测量是利用卫星导航系统对巷道位置进行测量,具有无需现场控制点,测量范围广等优点。
巷道贯通测量的精度控制非常重要。
一方面,巷道的贯通测量结果直接影响后续的工程施工和生产管理,精度不高可能导致工程误差和生产事故。
巷道贯通测量结果也是衡量巷道布置方案设计结果的重要依据,精度不高可能导致巷道布置不合理,影响煤矿生产效率和安全。
巷道贯通测量精度主要受到巷道布置、测量控制点布置和测量仪器精度等因素的影响。
巷道布置的复杂性和巷道的尺寸对测量精度有直接影响,巷道布置越复杂,尺寸越大,测量精度要求越高。
测量控制点的布置对测量精度也有重要影响,控制点的设置要满足测量需求,同时应保证控制点布置的稳定性和可达性。
煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究随着中国经济的快速发展,煤矿作为国家重要的能源资源之一,扮演着不可替代的角色。
在煤矿开采中,井下巷道的贯通测量技术及其精度控制问题一直是亟待解决的难题。
煤炭资源的贮存通常埋藏在地下深处,开采煤矿必须在地下进行,因此井下巷道的贯通测量技术至关重要。
本文将从井下巷道贯通测量技术的现状和存在的问题出发,探讨如何提高贯通测量技术的精度控制。
一、井下巷道贯通测量技术的现状井下巷道贯通测量是煤矿生产过程中的关键环节,直接关系到矿井的生产和安全。
目前,井下巷道贯通测量主要采用传统的测量仪器和手工方法,这些方法存在着测量精度低、工作效率低、费时费力等问题。
传统的测量方法不能满足煤矿生产对测量的实时性、准确性和高效性的要求。
井下巷道贯通测量技术也受到煤矿地质条件、地表地质条件以及测量设备和人员操作技能等因素的影响,使得测量结果的精度不能得到保障。
在煤矿井下,地质条件往往非常复杂,地质构造不稳定、地下水位变化大、巷道内部受到矿压和地质应力的影响等都会对测量结果产生影响,因此煤矿巷道的贯通测量技术亟待提高精度和可靠性。
为了解决井下巷道贯通测量技术存在的问题,需要对其进行深入研究,找到提高测量精度的有效方法。
需要对井下巷道的地质条件进行详细的调查和分析,了解地下构造和地质条件对巷道的影响,为提高测量精度提供有力的支持。
需要研发先进的测量设备,将先进的技术手段应用到井下巷道的测量中,提高测量的精度和准确性。
还要加强对操作人员的培训,提高其操作技能和意识,避免人为因素对测量结果造成影响。
井下巷道贯通测量技术的精度控制研究需要加强对数据的处理和分析,提高测量结果的可靠性。
可以利用计算机技术对测量数据进行处理,通过计算和分析得出准确的测量结果。
还可以通过加强精度控制的手段,如对测量设备进行校准和调试,确保其测量精度始终处于最佳状态。
煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制研究引言煤矿是我国能源工业的重要组成部分,也是国民经济的重要支柱产业。
在煤炭的开采过程中,巷道贯通是一个非常重要的环节。
巷道贯通测量技术的准确性和稳定性,直接影响到煤矿开采的安全性和效率。
研究煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制,对煤炭行业的发展具有重要的意义。
一、煤矿井下巷道贯通测量技术概述1. 巷道贯通测量技术的定义巷道贯通测量技术是指在煤矿开采中,通过一定的测量手段和技术,对水平、倾斜、立井、平面等巷道进行测量,以保证其准确贯通。
(1)测量仪器与设备巷道贯通测量主要采用全站仪、激光测距仪、测距仪和导线测距等工具。
(2)测量方法巷道贯通测量主要包括直线测量、曲线测量和水准测量等方法。
(3)测量要求巷道贯通测量要求具有高精度、高速度、高效率和便捷性。
传统的巷道贯通测量技术主要依靠人工测量和简单的测量仪器,准确度和效率都比较低。
随着科技的进步和仪器设备的更新换代,现代巷道贯通测量技术已经逐渐普及,全站仪、激光测距仪等高精度仪器设备被广泛应用于煤矿井下巷道贯通测量工作中。
煤矿井下巷道贯通测量的精度要求非常高,通常要求误差控制在毫米级别。
(1)仪器设备的校准对巷道贯通测量所使用的全站仪、激光测距仪等设备进行定期校准,保证其测量的准确性。
(2)测量过程的控制严格按照测量规范和程序进行测量,减少人为误差的发生。
(3)数据处理的精度控制对测量数据进行严格的处理和分析,消除测量误差,提高测量精度。
1. 信息化煤矿井下巷道贯通测量技术将逐渐实现信息化管理和监控,实现远程监测和数据共享。
2. 自动化煤矿井下巷道贯通测量过程将逐渐实现自动化,利用智能化仪器设备进行测量,提高测量效率和精度。
3. 全面智能化煤矿井下巷道贯通测量技术将逐步实现全面智能化,实现数据自动采集、自动处理和自动分析,提高测量的自动化水平。
结论通过对煤矿井下巷道贯通测量技术及其精度控制的研究,可以看出其在煤矿开采中的重要性。
煤矿井下巷道贯通测量精度分析及技术方法探讨摘要:贯通测量,尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作。
贯通工程质量的好坏,直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益。
为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量,经常采用多井口掘进或多头掘进,这样就会出现两井间或井田内的长距离巷道贯通测量。
本文首先说明了煤矿井下巷道贯通测量前的准备工作,然后对煤矿井下巷道贯通测量精度进行了分析,最后详细阐述了提高煤矿井下巷道贯通测量精度的技术方法。
关键词:煤矿井下巷道;贯通测量;精度;误差;控制网煤矿井下巷道贯通测量前的准备首先,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。
再次,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。
煤矿井下巷道贯通测量精度分析本文以某煤矿水平大巷贯通工程测量为例,对煤矿井下巷道贯通测量精度进行分析。
煤矿井下巷道贯通测量技术及精度控制探究中煤集团上海大屯能源股份有限公司孔庄矿地质测量科江苏徐州 221600摘要:煤矿井下巷道贯通测量技术是矿井安全生产的重要保障,也是提高矿井生产能力的有效手段。
随着国家经济建设的发展,我国煤矿开采规模不断扩大,煤矿巷道越来越长,巷道贯通工作量越来越大,巷道贯通测量技术的应用范围也越来越广泛,对巷道贯通测量的精度要求也越来越高。
为满足矿井生产需要,提高巷道贯通测量的质量水平,近年来,国内外开展了大量的研究工作,其中包括巷道贯通测量技术及精度控制技术,巷道掘进工程测量技术及精度控制技术,以及巷道支护技术等。
但是,由于巷道贯通测量技术的发展较晚,巷道支护技术的研究相对滞后,因此,在巷道贯通测量技术方面,目前仍存在许多问题。
本文主要对煤矿井下巷道贯通测量技术及精度控制进行分析,通过对巷道贯通测量技术的分析,提出了一些有益的建议。
希望能对今后的巷道贯通测量工作有所帮助。
关键词:精度控制;煤矿井下;巷道贯通;测量技术在国内外煤矿开采过程中,巷道贯通测量技术已成为矿井安全生产的重要保障。
然而,由于巷道贯通测量工作涉及面广、环节多、难度大,在国内外煤矿普遍存在着人员素质参差不齐、资源匮乏、设备落后、管理粗放等问题,严重制约了煤矿的发展[1]。
现阶段,随着煤矿生产规模的不断扩大,安全风险越来越高,为保障煤矿安全生产,提高测量精度,降低人工成本,减少测量误差,提高工作效率,减少人员伤亡,减少对环境的污染,煤矿井下巷道贯通测量技术及精度控制研究成为当前国内外煤矿井下巷道贯通测量的热点。
因此,在巷道贯通测量中采用全站仪进行测量,如何提高巷道贯通测量的精度已成为迫切需要解决的问题。
一、工程案例(一)工程概况-1015轨道大巷是孔庄矿的重点工程。
整个-1015轨道大巷贯通工程贯通距离7500米,横跨-785,-1015两个水平,垂直高差300米,其中-1015轨道大巷约2300米,IV1人行下车场约200米,IV1人行上山约800米,-785轨道大巷约2900米,IV3采区-785轨道大巷运输联络巷约300米,IV3皮带下山约1100米。
煤矿巷道贯通测量精度及增强策略研究李 芸(山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局,山西 太原 030045)摘 要本文将山西兴盛鸿发煤业有限公司煤矿主井、风井的贯通测量作为研究对象,设计了地面控制测量、地面水准测量、井下陀螺定向与联系测量及井下导向测量方案。
通过实施得出高程闭合差为78mm ,方位角闭合差为26″,坐标闭合差均小于30mm ,均满足了煤矿贯通测量的规定,对于类似工程的贯通测量有一定的参考意义。
关键词煤矿巷道 贯通测量 精度 增强策略中图分类号 TD175+.5 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2019.01.079Research on the Measurement Precision and Enhancement Strategy of Coal Mine RoadwayLi Yun(Shanxi Coal Industry Department Coal Resources Geological Bureau, Shanxi Taiyuan 030045)Abstract :This paper takes the survey of the main well and wind well of Shanxi Xingshenghong Coal Industry Co., Ltd. as the research object, designs the ground control measurement, ground level measurement, downhole gyro orientation and connection measurement and downhole orientation measurement scheme, and adopts the implementation scheme. The resulting elevation closure difference is 78mm, azimuth closure difference is 26″, and the coordinate closure difference is less than 30mm. All of them meet the requirements of coal mine penetration measurement, and have certain reference significance for the penetration measurement of similar projects.Key words :coal mine roadway through-measurement precision enhancement strategy收稿日期 2018-06-20作者简介 李芸(1986-),男,山西临汾人,2009年毕业于太原理工大学测绘工程专业,工程师,主要从事工作:测绘。
1 工程概况山西兴盛鸿发煤业有限公司煤矿主采4#煤层,煤质主要为无烟煤、烟煤,煤层平均厚度在1.9~2.6m 之间,采用的主副井立井开拓方式,主井埋深达到512m ,直径为6m ,底板标高为-416m ,风井在二采区浅层布置,埋深为362m ,与主井之间的距离为2615m 。
本矿井在生产过程中,为确保生产安全与建井需要,需将风井和主井与102轨道上山、102运输上山、102回风上山进行贯通,这3条巷道均采用平行布置的方式,长度均在3km 左右。
其中,102回风上山主要沿着4#煤层底板施工,轨道上山、运输上山按照同一坡度平行施工,3条巷道采用平行作业的方式,按照设计在巷道中部实现贯通。
其中对于贯通精度的要求是,水平方向与垂直方向的最大偏差控制在30cm 以内。
在本次贯通的过程中,面临的困难较为突出,例如,立井淋水量较大,超过了15m³/h ,风速也相对较大,超过了9m/s ,风井与立井之间的最低标高差距大,△h=186m 。
同时,贯通巷道的斜坡总体较多,曲线也大量存在。
为确保这3条上山均按照设定的精度进行贯通,需对测量方案进行优化,有效控制井下导线测量、井筒连接测量、地面测量等,提升贯通精度。
2 贯通方案设计2.1 贯通方案选择(1)地面控制测量方案。
根据山西兴盛鸿发煤业有限公司煤矿整个矿区的分布情况,设计了地面GPS 控制网络,其中选择了3个起算点。
在风井、主井的工业广场布置设计了6个GPS 控制点,分别为主近1、风近1、风近2、风近3及1#、2#宿舍楼等。
见图1所示。
(2)地面水准测量方案。
地面水准测量作为地面测量的重要组成部分,对于确保测量效果有着重要的作用。
在本次巷道贯通测量过程中,设计了3等水准点进行控制测量,同时在风井、主井周边选择了4等水准点,并以“风近2”“主近1”作为本次测量的高程基准点。
图1 GPS 测量控制网络图(3)井下陀螺定向与联系测量方案。
在主井、风井坐标传递时,使用Φ1.5mm 的钢丝进行,单独进行3次测量,提升测量精度。
使用全站仪激光测距的方式将主井、风井的高程进行导入,完成高程传递,并使用钢丝对导入的高程进行复核。
在风井、主井底部均设置定向边,并将高程、坐标等传递到边,作为井下导向测量的起始边。
在进行陀螺定向时使用逆转点法。
(4)井下导向测量。
选择使用2级防爆全站仪进行井下巷道控制测量,控制精度在7″以上,由于本次贯通测量过程中,风速较大,对于风速较大的位置,使用三架方法对高程、坐标进行传递,对于风速较低位置,将高程、坐标等传递到巷道顶板永久导线点,并将这些导线点作为巷道施工基础控制点,在角度测量时选择测回法,单独进行3次测量,每次测量2个测回,并使用三角高程进行双向往返观测。
2.2 具体实施(1)地面控制测量的实施。
本次贯通测量的过程中,选择TOPCON Hiper 型双频GPS 接收机,数量为4台,组成GPS 控制网。
在进行观测时,分4个时段进行观测,在每个时段中,观测时间均为50min ,在每个时段进行观测时,设置6条基准线与3个同步环。
对每天采集得到的数据使用Gpsadj 静态GPS 数据处理系统进行处理解算,并使用Pinnacle 对本次测量所布置的GPS 网进行约束平差。
在本次测量过程中,使用自动安平水准仪TOPCON 与双面水准尺进行测量,且设计测量顺序为“后—前—前—后”,测量得到的数据,使用NASEW98软件对平差进行计算,从而得到4等水准点的高程。
(2)实施联系测量。
具体主要有井下连接测量、高程导入、陀螺定向、投点及测量等。
具体实施为:① 使用TOPCON GTS311全站仪按照精度在5″的范围内进行导线连接,在水平观测角测量时,选择了2个测回,在进行边长测量时,选择了3个测回,其中,“主1”控制点到钢丝之间的距离,选择使用钢尺进行测量,对于测量结果使用全站仪小棱镜检验。
② 选择单重稳定投点的方式实施平面联系测量,使用Φ1.5mm 的碳素弹簧钢丝作为投点钢丝,并悬挂重跎(70kg ),并将垂球放置到盛满水的水桶中,在进行投点测量时,将手摇绞车固定到稳定物体上。
③ 使用陀螺经纬仪进行定向测量,在本次测量过程中,选择使用跟踪逆转点法,设置了5个跟踪逆转点,并使用平均值法对测量的逆转点的摆动值的平均数进行测量,每个点均完成了2个独立的定向。
④ 将“主近3”作为了高程基准点进行主井高程的导入,将“风井3”作为风井高程基准点进行高程的导入。
通过井盖将钢尺下放到井中,并在最低处悬挂垂球,质量为9kg 。
在实施下放钢尺操作时,在地面上从安平水准仪上读取示数a 、b ,当整个钢尺全部悬挂好之后,再次读取示数c 、d 。
同时,为了提升测量的精度,使用温度计读取测量过程中井下与井上的读数,根据温度差异,从拉力、温度、尺寸及钢尺自重等方面对风井、主井的导入高程进行微调。
⑤ 在主井井下的主基1安装全站仪,对主基2和钢丝之间的水平角进行测量,并使用钢尺对主基1与钢丝之间的距离进行测量,同时,主基1~2边上使用陀螺经纬仪进行定向。
这个过程中,与风井测量平行作业,在风井基2点也使用全站仪,对风井基1点和钢丝之间的水平角进行测量,同时也用钢尺对基2与钢丝之间的距离进行测量。
在测量的过程中,测量3次以上,待连续两次测量的误差均在3mm 之内时结束。
(3)开展井下控制测量。
按照井下控制测量设计,选择使用了尼康防爆全站仪进行测量,控制精度在7″范围内,水平角、边长在进行测量时控制在2个测回。
在进行井下水准测量时,选择使用了TOPCONS3水准仪对大巷进行了往返测量,同时,待往返测量差距在50mm 之内时,停止测量。
对于斜巷测量,选择使用了三角高程测量,测回为2,高程闭合差控制在30mm 范围内时停止测量。
(4)施工测量。
在具体施工的过程中,选择使用蔡司030A 以10″为导线精度进行测量,将基础作为控制测量布设点,对角度使用测回法,测回2次,以掘进20m 为单位对精度8″导线进行延伸,同时对于延伸导线检查角控制在30″,在具体测量中,每个测量来回均设计了5个中线点,且控制距离在4m 以内。
在巷道完成贯通之后,对实际点的偏差进行测量,并计算闭合差。
3 贯通精度根据本次贯通测量,绘制了贯通测量全图,具体见图2。
图2 贯通测量图在巷道完成了贯通之后,对高程联测、导线联测进行了全面的复核,得到了如下主要技术指标。
(1)坐标闭合差,X 轴、Y 轴分别为25mm 、29mm 。
(2)方位角闭合差为26″,三条上山导线长度为4900m ,导线精度为1/148950。
高程闭合差为78mm 。
4 本次测量过程中采取的增强策略在本次井下巷道贯通测量过程中,为了提升测量精度,从2个方面采取了增强策略:(1)构建了地面专用控制网。
山西兴盛鸿发煤业有限公司长期沿用上世纪七十年代形成定位点位,但随着开采范围的不断扩大,部分三角点已经位于采空区的上部,由于采空区的沉陷,影响到本次测量精度。
为了提升本次测量效果,在实施本次测量时,兴盛鸿发煤业南部设计了10个地面小三角网,通过平差后该网的单位权误差为15″,最弱边的相对误差为1/71200,点位误差为16mm ,通过这些地面测量工作,确保地面控制网原始精度,有助于增强测量效果。
(2)增强井下导线测量精度。
本次贯通测量工作量较大,一共设计了7″导线80站,为了提升井下导线测量精度,在本次测量时,选择使用三角架观测,降低瞄准对中带来的误差,同时,在对中的过程中,控制对中误差在1mm 的范围内,水平气泡控制在偏斜半格,尽量多的加大边长、压缩测站数。
5 结束语(1)从本次贯通测量得到的闭合差可看出,这些关键指标均小于设计要求,符合了实际贯通需求。