竖井延深测量精度控制与提高.doc

竖井延深测量精度的控制与提高童 斌(广东高要河台金矿)摘要：本文主要阐述竖井间接延深测量精度的保证及提高的方法，包括从原有井筒的中心及中线方位确定的测量，掘砌用井筒中心及中线方位传递的控制导线测量，井心及方位放样测量，装备用井筒中心及中心线方位确定的联系测量的高精度测量方法。关键词：竖井延深；系统误差；偶然误差；导线；改化；定向；中误差；极坐标法中图分类号： 文献标识码： 文章编号：1 前 言竖井开拓的许多矿山到一定年限必须延深竖井开拓深部矿体。竖井工程是一项投资大、施工技术难度高的工程，竖井间接延深成败的关键是井筒中心控制测量。本文以广东高要河台金矿高村竖井延深测量的成功实例，阐述竖井间接延深测量精度保证及提高的方法。矿山测量试行规程规定井筒掘砌用中心误差在100mm以内，装备用井筒中心误差在20mm以内，方位误差在60以内。竖井间接延深是一项特殊高精度控制测量，为保证竖井间接延深顺利进行，测量方案必须准确无误，并保证精度在上述范围内，同时力求精度越高越好。本次测量井筒中心O贯通点位误差为3.2mm，即x=2.6mm y=1.9mm，大大高于规程规定的竖井施工技术要求。本文介绍笔者在负责此次测量工程时采取的方法及体会。2 施测前的准备工作控制测量精度的一个重要影响因素是所使用的仪器及工具等的精度。故在施测前必须选择好所使用的仪器及工具并进行检校。本次施测之前已采购好一台性能稳定可靠的日本索佳SET5W全站仪，以减少产生系统误差及偶然误差，同时还在广东省计量局鉴定好两把30m和50m的钢尺，并利用此钢尺在平坦场地多次检验全站仪的测距误差，在0m长的两点用钢尺及全站仪测距每次距离之差都在1mm以内。此全站仪测距精度实际在13PPmm内。3 掘砌用井筒中心及方位的确定3.1 原井筒中心及中心线方位的测定原有井筒的中心及中线方位有设计数据和竣工后的实测数据，但井筒已生产多年必须实测。一般情况是实测原竖井井底倒数五层罐道的平均井心及方位，但竖井井底最后三层只起支架作用，罐笼并未运行，原安装时精度不够，实际上，误差较大的近24mm，不能采用。原竖井最底中段马头门段两层因斗车进出罐笼对罐笼进行冲击，从而造成对罐道的冲击并使之产生偏差。故选择最底中段马头门以上5层罐道梁及罐道的平均相对位置，推算井心及方位。3.2 原有井筒中心及中心线方位传递至开挖水平的井筒中心及中心线方位导线点布设时导线边数越少越好，边长越长越好，在转弯处尽量拉长边长，以提高测角精度。测量前用钻有1.0mm孔的三角铁钉及水泥先作点于巷道顶板竖井施工前要设计施工一小通风井,利用此井投点缩短导线长度，与通过斜井等辅助巷道布设的导线构成一闭合导线，提高点位精度。施测按5级精密导线精度要求进行测量。测角用J2经纬仪，量边用全站仪测光电距边，光电距不象钢尺量距受拉力、垂曲、温度、两端水平及读数等诸多条件影响。全站仪测距时要设置球气改正参数。测量时要采取挡风措施。至少分两组人员独立实测两次。检验准确性及提高精度。3. 开挖井筒中心O点的放样由已知控制点坐标及方位用直角坐标法放样井筒中心O点位置,即在井心最近控制点放样出两条平行于井筒中心线的两条相互垂直线，再以这两条线为基准放样出井筒中心线。3. 成果计算3.1 边长改化本测量工程属高精度控制测量，成果计算时，须对边长进行改化且本控制测量工程是在局部范围内进行，可视其为独立坐标系统，对边长进行相对改化，改化公式为：L=L11-(R+H2)/(R+H1) 其中L1为上中段水平边长,H1为上中段水平高程,H2为下中段水平高程，R为地球平均半径6371km。3.2 导线成果计算按导线坐标成果计算原理计算。（略）3. 误差预计测角中误差VV/(N-1)n测边中误差lll/(N-1)n沿提升中线方向终点的中误差为l2垂直于提升中线方向上终点的中误差为2=(ltg2)终点的总误差14 装备用井筒中心及中心线方位的确定为了保证装备用井筒中心及中心线方位的更加精确和检查掘砌井筒中心精度进行此次测量。同时重复第一次测定原有井筒的中心及中心线方位的内容。此次投点通过竖井内贯通小井一次性投到施工井筒时的临时天轮平台水平及开挖井心放样水平，按照一井定向联系三角形法原理及技术要求将原井筒中心及中心线方位直接向下传递。同时附合至原掘砌井筒用的近井控制点附合点位差即掘砌井筒中心误差，此次为3.2mm即x=2.6mm y=1.9mm , 亦开挖井筒中心贯通误差，大大高于规程规定的竖井施工技术要求。5 装备井筒对接测量在装备井筒贯通对接时，还应再次实测4条罐道的实际位置后再安装对接。在确定井心及方位时，只实测了一根罐道的位置。原有井筒已使用多年，4条罐道位置与理论值会有一定的误差。测出4条罐道位置，剔除少数偏差较大值后取平均值对接，并调整原偏差较大罐道。6 结束语本延深竖井已成功投入使用，事实证明，本测量方案是可靠的。作者在负责此次竖井施工测量过程中感受较深的有如下几点，供同仁们参考：要提高测量精度首要的条件是使用高精度性能可靠的仪器及工具。所有参加测量人员必须具有高度的责任感，密切配合，严格按技术规范要求执行。作为这样重大测量工程必须分两组人员独立实测两次以上并独立计算互相检验。实测最底层马头门顶以上5层或多层罐梁罐道位置并去掉偏差较大数据确定井心。充分利用辅助工程缩短导线传递长度，点位用最短线路传递，方位用直接导线传递。对边长进行了改化。极坐标法点位放样因井下空间限制而容易产生误差，改用平行线法要好。增测了4条罐道的实际位置，去掉偏差较大数据取平均值对接，并调整原偏差较大的罐道位置。为了减少停产时间及节省资金，同时为使安装施工更安全，从理论和实践都证明，开挖及装备用井筒中心及中心线方位都完全可用第