立井简捷精确联系测量.pdf

收稿日期 2006Ο9Ο29 作者简介姜 涛1972 - , 男,山东青岛人,工程师,从事矿山测量工作。 立井简捷精确联系测量 姜 涛 潞安矿业集团公司 屯留煤矿,山西 屯留 046103 摘 要根据多年的测量实践经验,结合屯留煤矿建设的实际,采用自由摆动观测方法,简单快捷、 高精度 完成800万t特大型矿井立井联系测量中的座标传递工作。 关键词摆动测量;简捷;精确 中图分类号 TD173 文献标识码B 文章编号 1005Ο27982007 09Ο0044Ο02 自从有了陀螺经纬仪,很少再用几何定向的方 法进行立井的联系测量,彻底摆脱了工序烦琐,井筒 占用时间长,耗用器具人力多,计算复杂的几何定向 时代。但陀螺定向仅是确定方位,座标传递仍沿用 钢丝导入,采取定点连接测量的方法,仍存在动用器 具多,定点时间长等缺点。文中介绍摆动连接测量 方法进行立井联系测量,其工序简单、 精确快速。 1 钢丝导入及地面连测 将手动小绞车上钢丝绕过定向轮无条件时用 钢管代替 , 通过“V” 型定点板导入井下,固定小绞 车,挂锤陀入稳定容器一段为油桶改造中,检查 钢丝和锤陀是否自由摆动。 注水浸没锤陀。按常规 进行地面连测,结束后留人看管地面井口,其余人员 乘罐笼下井。期间确保“V” 型定点板不位移。 2 井下连测 联系测量的工作重点在井下,联系测量的精度 也主要取决于井下。首先进行距离连测,尔后进行 角度连测。连测开始前,稳定容器内加锯末等漂浮 物,降低和消除淋水对钢丝自由摆动的影响。 2. 1 水平距离测量 如图1所示,检定钢尺置于测点F3上,固定钢 尺,使之读数不变,尺头置于钢丝A′处,钢尺水平, 施加比长时的拉力,进行摆动测量。在钢尺上连续 读取13个以上的奇数读数,取左右读数平均值的中 数,作为钢丝稳定后在钢尺上的读数值。计算公式 为 Nc L平R平 2 式中L平为钢丝在钢尺左边连续读数,取n个 数L1, L2,⋯Ln的平均值;R平为钢丝在钢尺的右边 连续读数,取m个数R1,R2,⋯Rm的平均值。 n-m 1 R平ΣR i m L平 ΣLi n 移动钢尺,重复上述过程,进行水平距离第二次 摆动测量。两次测量互差不大于3 mm。 2. 2 水平角测量 连测点F3处置经纬仪,对钢丝实施摆动观测, 在水平度盘上连续读取13个以上的读数,取左右读 数平均值的中数计算公式同上面的距离测量作 为钢丝稳定后在水平度盘上的读数值,将经纬仪水 平度盘置于该读数,用一大头针钉在该方向线的某 一点上可用其它方法 , 以7″导线的精度要求进行 水平角 ∠AF3F2的测量,共测两回。 F3处经纬仪重新对中整平,让钢丝自由摆动, 重复上述过程,进行水平角第二次摆动测量。取两 次独立测量的平均值作为连接测量的计算值。 3 精度分析 如图1,计算从地面连接点C传递到井下起始 点F3的点位误差。 图1 点位布置 1 测角引起的误差。 Mα 1 ρmβD 2 1 ρm rd 2 1. 910 - 3 m 1. 9 mm 取Dd40 m,mβmr7″ 2 量边引起的误差。 Mea 2D a 2 d4. 510 - 3 4. 5 mm a 510 - 4 m 44 实用技术 总第95期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 3 摆动观测误差。 根据实践经验,最大摆动 误差不大于3. 0 mm,故取M摆3. 0 mm 4 风流引起的井上下不同点误差。建设中 的矿井风流一般不大,故取MA3. 0 mm,则F3 相 对 于C点 的 点 位 误 差 为Ms M 2 aM 2 lM 2 摆 M 2 A 6. 5 mm,完全满足工 程的施工精度。 4 注意事项 1 确保钢丝和锤陀自由摆动。 2 摆动测量必须在无外界干扰摆动的情况 下连续测量。 3 井筒淋水大时,稳定钢丝的容器上用材料 覆盖,并在容器中放入锯末,漂浮于水面。 4 钢尺第二次量边时,须错动1 m以上。 5 尽量降低风量以提高投点精度。 5 结 论 采用本方法,分别对屯留矿主副井进行定向,采 用进口全站仪在主副井间3次联测,检核其定向精 度均在 20“以下。目前井下巷道延伸30 000 m,巷 道方位及两井间的巷道贯通均十分理想。采用本方 法,操作简单,速度快捷,精度又高,不存在常规方法 钢尺固定后怕位移的问题,故很有推广价值。 [责任编辑王玉洁] 上接第43页而目前主要通风机在叶片角度40 运行时,电机已超负荷运行,再单靠挖掘内部潜力和 调整主要通风机叶片角度来增加风量是不现实的。 为此,必须尽快将西风井扇风机投入运转以满足矿 井生产需要。 西风井投入运转后,中央风井和西风井主要通 风机怎样才能合理匹配中央风井可否减小主要通 风机叶片角度联合运转时通风系统如何调整比较 合理可靠为此在对通风系统充分调查的基础上, 通过系统优化确定了最佳通风系统方案。 2. 3. 1 矿井通风系统现状调查与分析 1 矿井通风系统阻力测定。1998年7月,与 淮南矿院合作对中央风井系统进行了矿井通风阻力 测定,对沿途各分支线路风量和主要通风设施的漏 风压差进行测定。了解了矿井通风阻力分布及主要 设施的漏风情况,掌握了高阻力段和阻力大的原因, 取得了矿井主要巷道的风阻值和巷道摩擦阻力系 数,为西风井并网后通风系统改造方案的优化奠定 了基础。 2 矿井主要通风机运转状况分析。1998年8 ～10月,对中央风井主要通风机和西风井主要通风 机进行了性能鉴定。 鉴定结果西风井GAF26. 6 - 15 - 1主要通风 机的制造、 安装质量较好,主要通风机效率较高。但 是在相同角度下, 2 主要通风机的通风能力比 1 主 要通风机高, 1 主要通风机噪音高于 2 主要通风机。 2. 3. 2 矿井通风系统现状的计算机模拟 矿井通风系统现状的计算机模拟在于对通风系 统的网络化和数字化。将通风系统各巷道的风阻、 始末节点号及主要通风机特性曲线以数字形式输入 计算机,进行网络试算和调整,使分支的风阻风量与 通风系统实际相符。 1 绘制通风系统网络图。 2 建立通风网络基础数据,主要包括分支名 称及始末节点号;分支风阻;主要通风机性能曲线; 用风地点和主要进回风分支风量。 2. 3. 3 通风系统现状分析 调查发现,矿井通风系统的控制风流设施较多, 内部漏风地点多;回风侧阻力大,约占总阻力的48。 另外中央风井兼作提升,矿井外部漏风量较大。 2. 3. 4 西风井与中央风井并网的通风系统方案的 确定 根据矿井通风系统实际情况和生产布局,制定 了8种调风方案,经技术经济分析,确定了最终方 案通过- 250 m西翼总回风巷把中央采区4 000～ 4 200 m 3 /min回风调往西风井;在- 450 m西大巷安 设 调 节 风 门,将 其 回 风 量 控 制 在1 800～ 2 000 m 3 /min;西风井主要通风机叶片角度为- 15 和- 20 。这样西风井主要通风机初期排风量为 6 000 m 3 /min,矿井通风方式将由中央并列式改为 混合式通风。 方案实施后,矿井中央风井主要通风机叶片角 度为35,主要通风机负压1 600 Pa,排风量为 10 100 m 3 /min;西风井主要通风机叶片角度分别为 - 15和- 20,主要通风机负压2 800 Pa,主要通风 机排风量6 600 m 3 /min。西风井与中央风井主要通 风机联合运转一次试验成功,在安徽省尚不多见。 不仅彻底解决了矿井通风能力不足问题,而且保持 了原有通风系统的稳定。 [责任编辑王玉洁] 54 2007年9月 姜 涛立井简捷精确联系测量 第16卷第9期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.