贯通测量

0摘要矿山测量中大量日常性的工作是为井巷掘进实现贯通。能否实现井巷贯通是衡量测绘工作质量的一个重要标志。通过总结该次测量工作中的实践工作经验，介绍一些保障井巷贯通精度的一些措施，为以后的高精度贯通测量提供了非常有益的借鉴。测绘工作是矿山生产行业中的一项重要基础工作与技术服务工作。测绘工作质量的好坏直接关系到矿山生产的正常运作。矿山测量在矿山生产中的主要任务是为井巷开拓、机电设备安装、为各井巷提供准确的中线、腰线位置、数据与图纸。矿山测量的好坏，集中表现在测量成果的好坏上。矿山测量日常性的工作是为巷道掘进指导方向、坡度、成形，包括部分巷道的贯通。能否实现井巷贯通是衡量测量工作质量的一个重要标志。1AbstractAlargenumberofroutineminesurveyingworkistoachievethroughroadwayexcavation.Roadwaycanbeachievedthroughsurveyingandmappingworkisameasureofthequalityofanimportantsymbol.Bysumminguptheworkofthemeasurementsofpracticalworkexperience,introducessomesafeguardstheaccuracyofroadwaythroughanumberofmeasuresforthefuturethroughhigh-precisionmeasurementsprovideaveryusefulreference.Surveyingandmappingworkismineproductionindustryanimportantfoundationworkandtechnicalservicework.Mappingthequalityofworkisdirectlyrelatedtotheproperfunctioningofmineproduction.MineSurveyinginmineproduction,themaintaskistoroadwaydevelopment,mechanicalandelectricalequipmentinstallation,toprovideaccuratecenterlineoftheroadway,waistposition,dataanddrawings.Thequalityofminesurveying,concentratedexpressionofthequalityofthemeasurementresults.MineSurveyingroutinejobistoguidethedirectionoftheroadwayexcavation,slope,forming,includingsomeroadwaythrough.Roadwaycanbeachievedthroughmeasurementisameasureofthequalityofworkisanimportantsymbol.21马塘矿区概况马塘金矿区位于胶东半岛西北部，在莱州市东北27km处，地理坐标为东经119°33′-120°18′，北纬36°59′-37°28′。东临招远市，东南与莱西市接壤，南连平度市，西南与昌邑市相望，西、北濒临渤海湾，属丘陵与滨海平原过渡地带其大地构造位置处于中朝陆块东南端的胶北隆起西北缘，沂沭断裂带北段东侧。区内地层出露有新生代古近纪五图群朱壁店组含砾长石砂岩、硬砂岩及黏土质砂岩和第四纪临沂组、沂河组、旭口组、山前组松散堆积物。第四纪河漫滩相、河床相底部的砂砾层是砂金矿富集的有利场所。矿区位置见图1-1。图1-131.1区域构造位置以及特征1.1.1地层区内地层出露有新生代古近纪五图群朱壁店组含砾长石砂岩、硬砂岩及土质砂岩和第四纪临沂组、沂河组、旭口组、山前组松散堆积物。第四纪河漫滩相、河床相底部的砂砾层是砂金矿富集的有利场所。1.1.2构造1）NNE-NE向断裂该组构造区内最为发育，为胶西北伸展拆离控矿构造的重要组成部分，也是区内最重要的金控矿构造。按其规模和与金矿关系，焦家断裂带主干断。裂为区内I级控矿构造，焦家主干断裂下盘支断裂——望儿山断裂和灵山沟一北截断裂为区内Ⅱ级控矿构造，其余次级断裂为区内Ⅲ级控矿构造。焦家主干断裂：纵贯全区，区内出露长20km，宽140～500m，工程控制最大斜深1730m，最大垂深940m，总体走向2O度，裂面以灰黑色断层泥(厚2～40cm)为标志，基本沿断裂破碎带中部展布，以主裂面为界，构造岩基本对称分带。焦家断裂具多期次活动的特点，成矿前后该断裂经历了挤压一引张一挤压的过程。断裂在主裂面附近，下盘以及沿走向、倾向转弯部位或“人”字型构造交汇部位都是矿化有利地段。此外，伴生裂隙对金的富集也起着重要作用。2)近SN向断裂零星分布于玲珑岩体内，规模较小，多数被脉岩充填，蚀变矿化较弱。望儿山断裂：为焦家主断裂下盘分支断裂，北部在朱宋地段与主断裂交汇。长12km，宽30～100m，倾向NW，倾角50度—65度。其走向拐弯、倾角由陡变缓部位是矿床赋存的有利部位，该带赋存望儿山、上庄、河东等著名金矿床。42贯通测量概述2.1贯通测量采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。2.1.1贯通测量遵循的原则1)要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。2)对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。贯通测量工作的主要任务包括：①根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。②根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。各种测量和计算都必须有可靠的检核。5③对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计的要求，则应重测。④根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线。⑤根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。⑥巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。⑦重要贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。2.1.2贯通测量的种类井巷贯通可能出现下述三种情况（图2-1）1）两个工作面相向掘进，叫做相向贯通，见图2-1(a)。2）两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通，见图1-1(b)。3）从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通，见图2-1(c)。(图1-1)(c)(b)(a)图2-1井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定限度，对采矿生产不造成严重影响。显然，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而未能贯通，6或贯通后接合处的偏差超限，都将影响工程质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果，在经济上和时间上给国家造成很大损失，也使测量人员的信誉一落千丈。因此，要求测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作。2．1．2贯通测量的基本方法：基本方法为测出待贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程，通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度，此坐标方位角和坡度与原设计相符，差值在容许范围内，同时计算出巷道两端点处的指向角，利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线，指示巷道按照设计的同一坡度分头掘进，直到贯通相遇点处相互正确接通。2．1．3贯通测量的种类：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三种类型。3井巷贯通测量的容许误差3.1贯通巷道接合处的偏差值可能发生在三个方向上：73.1.1沿巷道中线方向面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响。3.1.2沿垂直于巷道中线方向平面内垂直于巷道中线的左、右偏差△x＇（见图3—1）。(图2—1)3.1.3垂直于巷道腰线的上、下偏差平面内内垂直于巷道腰线的上、下偏差△h（见图3—2）。(图2—2)后两种偏差对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。对于立井贯通来说影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下8两段待贯通的井筒中心线之间的偏差（见图3-4）。(a)(b)3.2井巷贯通的容许偏差值由矿（井）技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定。同一矿井内贯通巷道、两井之间贯通巷道和立井贯通三种类型井巷贯通的容许偏差见表一。表一贯通类型贯通巷道名称及特点在贯通面上的容许偏差/m两中线之间两腰线之间第一类同一矿井内贯通巷道0.30.2第二类两井之间贯通巷道0.50.2第三类立井贯通先用小断面开凿，通之后再刷大至设计全断面0.5—用全断面开凿并同时砌筑永久井壁0.1—全断面掘砌，并在破保护岩柱之前预先安装罐梁罐道0.02~0.03—轨道运输平巷贯通时，中线和腰线的容许偏差值△x＇和△h可用下式计算9（见图3—3）：△x＇=2lv/s△h=2li极限式中l——由完全铺好永久轨道的巷道到贯通相遇点的距离，即铺设临时轨道的距离，一般l=20~30m;V——轨距与车轮间距之间的容许差值，一般v=20mm;S——电机车头的轴间距；i极限——贯通巷道的实际坡度与设计坡度之间的容许差值，一般i极限=0.002~0.003。4贯通方案4.1贯通测量方法在地面两个近井点选用GTS-102N全站仪进行测量，依据《煤矿测量规程》、《三角高程测量规范》，确定贯通容许误差为：垂直方向±0.20m,水平方向±0.5m4.1.1平面控制测量方案地面控制网是地下工程特别是矿井贯通工程正确性的基础。地面控制测量的基本任务是根据地下工程特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度。施测方法：我们使用的是导线网，把导线布设成网形或闭合环形。5″复测导线,施测等级四等,使用仪器为智能型全站仪，作业限差按照7″经纬仪导线的限差来进行。1）施测方法：采用GPS进行平面控制。下面我们就介绍一下用GPS机型控10制的特点：GPS测量的特点是对点间的边长没有限制，也不要求两点间通视，而且点位精度均匀。它与常规方法相比，具有很大的优越性和灵活性，适合各种地下工程的地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制测量[2]。2）网点应满足一定的精度要求合理地确定施测精度标准，既能保证当前工程的需要，又留有适当的余地，同时考虑今后其他工程的可能需要，以便节省人力、物力，提案高工作效益，加快施测进度。3）遵循统一的测量规范、按等级标准设计和作业GPS测量定位速度快、相对定位精度高、工作时间短、效益好，是现代的测量方法，必须遵循统一的测量规范，按等级标准设计和作业。国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》中，GPS按其精度划分为六个等级，见下表表5-