贯通测量技术在整合矿井间的应用.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除摘要： 大型煤炭企业整合相邻的小型矿井后需要通过巷道工程与之连通，以形成一个的生产系统。为了保证被整合矿井与主体矿井间连通巷道工程准确贯通，通过地面控制测量、井上下联系测量及井下控制测量等技术改造被整合矿井测量控制系统，通过控制系统的可靠性，从而实现了两个矿井间巷道工程的准确贯通。 Abstract： It needs to be connected with tunnel engineering for the large-scale coal enterprise after integrating adjacent small mine， in order to form a production system. To ensure the roadway engineering connected accurately between integrated mine with main mine， through the tenologies such as ground control survey， well from top to bottom contact measurement and downhole control survey to renovate integrated mine surveying control system， through the control of the reliability of the system， so as to realize connected accurately for roadway engineering between two mines. 关键词： 整合矿井；测量技术；提高贯通精度 Key words： integrated mine；measurement technology；improve the precision of connection 中图分类号：TD1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）06-0038-02 0 引言 根据国家煤炭资源整合政策，鼓励和支持大型煤炭企业兼并重组中小煤矿，属于同一矿区的只能保留一套生产系统。东庞矿落实国家资源政策，整合了与其南部边界相邻的一小煤矿（升达井），两个矿井属于同一煤田，按照煤炭资源整合的要求，设计一条轨道下山，连接东庞矿南二运输大巷与升达井西翼运输大巷，在两个矿井间完成井巷工程贯通后再进行相应系统改造。 本工程为两井间大型贯通工程，为了保证工程贯通精度，需要选定合理的测量方案及测量方法，并进行贯通测量误差预计。但是由于升达井生产规模小，各种技术资料不齐全，测量控制导线系统级别低，不能满足两井间大型工程贯通的需要，在工程施工前首要工作是对升达井的井下测量控制系统升级改造，以保证巷道工程施工控制的需求。 1 被整合矿井控制系统改造的方案及实施 为了在升达井井下建立测量控制系统，首先要在升达井工业广场附件建立近井点和高程基点，再通过井上下联系测量将地面测量控制点坐标传递到井下，最后在此基础上测设井下测量控制导线。对升达井控制系统的改造主要包括三个方面：地面控制测量、井上下联系测量、井下控制测量。 1.1 地面控制测量 地面控制测量方案设计在升达井工业广场布设三个作为近井点，三个高程基点。 近井点采用GPS控制测量，使用用Trimble4600LS单频接收机同步观测，按E级控制施测，以东庞井田区域内E级GPS控制点“D9”和国家一等三角点“高庙”起始。GPS控制网基线解算和平差采用Trimble公司的随机附带的计算程序，平差时在WGS-84坐标系下进行平差，确定GPS控制网的观测质量。其闭合环闭合差最大平面：4mm，其相对精度为：1.063ppm。观测基线边长与坐标反算边长较差最大为：2mm，相对误差为：1/54243。 高程基点测量，以矿区三等高程控制网中的“邢矿36-1”和三角点“高庙”为起算点，布设一条四等水准附合路线，水准路线长度为10.8Km，使用Ni007水准仪、铟瓦金属标尺观测。水准路线闭合差为：39.6mm，限差为：65.8mm。 1.2 井上下联系测量 根据升达井为单井筒，井筒深度540米，设计联系测量采用一根钢丝单重稳定投点、陀螺定向、长钢丝导入高程的方法实施。 钢丝投点稳定后，在地面和井下同时架设全站仪进行连接测量，水平角用测回法测三个测回，地面测回间互差最大为8，井下测回间互差最大为4。用全站仪测距，直接观测平距，三个测回，每测回三次读数，读数间最大差2mm，限差2mm，测回间较差最大0mm，限差3mm。 陀螺定向使用GAK-1型陀螺仪，采用逆转点法观测，按2-2-2（下井前测两次常数，井下观测两次，上井后再在同一条边上测两次常数）的程序进行观测。陀螺仪观测时，零位最大观测值0.2格，限差0.5格，相邻摆动中值的互差16，限差20，间隔摆动中值的互差9，限差30。 采用钢丝法导入高程，后使用全站仪对钢丝进行长度测量。两次导入高程的差值为8mm，限差为68mm。均符合规范的要求。 1.3 井下控制测量 在升达井井下主要巷道中顶板布设了永久导线点，导线级别采用与东庞矿相同的7”级导线作为井下基本控制导线，高程控制采用三角高程测量，导线点兼做高程点。导线测量使用SET2130R型全站仪，采用三架法，两次对中，两个测回观测。 2 贯通测量方案及实施 设计利用南二辅助轨道连接东庞矿与升达井，为了加快工程进度，从两个矿井同时施工，相向掘进至贯通。 2.1 贯通允许偏差值的确定 根据煤矿测量规程规定，结合工程需要，确定贯通相遇点在中线方向上的允许偏差不得超过0.5m，在腰线上的允许偏差不得超过0.2m。 2.2 贯通测量方案的选择 井下贯通导线从东庞矿副井井底起始边边起，导线沿南翼运输大巷、南二运输大巷至南二辅助轨道下山布设；升达井侧从井底起始边SS开始，导线沿西翼运输大巷至南二辅助轨道下山布设。设计按7级控制导线精度要求施测，测量仪器选用SET2130R型全站仪。为了减小测角误差对贯通的影响，使用点下光学对中器对中，以减小风流的影响，提高对中精度。 2.3 贯通测量误差预计 根据选定的贯通测量方案，确定各种误差参数，估算出各项测量误差引起的贯通在中线、腰线的偏差。本次贯通为两井间贯通，地面GPS控制测量误差、联系测量误差、井下导线测量误差均对贯通精度产生影响，通过计算得出贯通在重要方向上的中误差，取两倍的中误差作为贯通在重要方向上的预计误差。经预计本次贯通预计误差在水平重要方向上的误差为224mm，在高程上的预计误差为92mm。 2.4 工程贯通精度 工程贯通后经过测量，中线偏差为0.184mm，腰线偏差为0.094mm 3 提高贯通测量精度的措施 3.1 被整合矿井测量控制系统应选择与主体矿井相同级别的控制系统，按照煤矿测量规程要求，井下平面控制导线级别的选择与矿井的规模相关，被整合矿井一般规模较小，如果选择低级别的测量控制系统，对于安全生产及工程贯通精度有不利影响。 3.2 采用点下光学对中器对中，提高对中精度。一般井下导线点布设在巷道的顶板上，对中时悬挂垂球进行对中，受风流的影响较大，尤其是主要大巷中是回风的主要通道，风流很大，常用挡风布挡风等措施以减少风流对对中的影响，工作效率低且操作不方便。使用点下光学对中器对中，消除了风流的影响，大大减少了对中带来的误差。 3.3 加测陀螺边，减小了测角误差的积累。导线误差有很大成分来自水平角的观测，尤其是使用全站仪导线后，测距误差大大降低，导线误差主要来源于测角，为了提高贯通工程的施测精度，通过加测陀螺边，达到降低方位误差提高测量精度的目的。 3.4 注意仪器及觇标高的量测精度，仪器及觇标高一般是采用小钢尺量测的，一定要注意量高时钢尺是否与测点接触，钢尺是否平展，如果不加注意，产生粗差