长距离工作面贯通测量分析.pdf

2020 年第 8 期2020 年 8 月 贯通测量作为矿井生产中的一项基础性工作，一 直是矿井日常管理的重点[1-2]。一旦在贯通测量中因精 准度不足而导致巷道无法顺利贯通或贯通接合处偏差 超过安全规定值，必然会造成巷道质量大幅下降，严 重的还可能使得巷道完全报废，从而引起巨大损失。 尤其是对于长距离贯通测量作业而言，不仅测线距离 远而且测量工作量大，技术人员必须根据实际情况优 化贯通测量技术，以确保贯通作业的高质、有效。 1工程概述 A 矿井下 23105 工作面位于 21 采区北部，整个作 业面走向长度 3 204 m，走向方位角为 0毅。整个掘进 作业中先掘进 3 204 m 的 23105 皮带巷，后拐开切眼 245 m，切眼到位后反掘 23105 材料巷，并与 23105 材 料巷相向贯通。整个贯通作业过程导线闭合长度在 7 km 以上，图 1 即为贯通工程示意图。 图 1贯通工程示意图 2测量设计分析 此次贯通测量作业平面坐标系统采用北京坐标系， 高斯投影为 3毅，中央子午线为 111毅，高程系统选用黄 海高程系。作业时，测量小组共由 5 人构成，分别负 责观测、数据记录、前照明、后照明和前后通讯工作。 测量设备选用型号莱卡 TS09 的 2义级全站仪。 测量时，选用 21 采区带式输送机上山-21 采区辅 运上山闭合导线作为起始，分别对 23105 工作面两巷道 导线进行施测，施工导线为 15义，后跟 15义的控制导线， 确保两巷道导线按直线分布。但是，受井下地质环境的 制约，巷道边长无法做到等边布设，最长边与最短边长 度分别可达 142 m 和 65 m，共计 62 条导线边和 62 个 导线点。对井下巷道高程的测量选用三角高程测量法， 以实现对两侧巷道高程变化的有效控制。 此次 A 矿井下作业面贯通测量作业中，由于 23105 工作面两巷顶板均为锚杆锚索联合支护，受东侧回采 工作面采动影响，巷道所处区域应力条件和顶板相对 复杂，巷道顶板上导线点设置保存难度较大，需在贯通 作业时加以注意。 3贯通方案设计 3.1井下导线测量分析 导线测量作业主要分为起始边校验和导线测量两 部分[3-4]，其中，起始边校验作业使用全站仪进行，只 有确定起始边可靠时，方能开展正式的导线测量作业。 此次贯通作业所选定的基本控制点分别为 XF9、XF11 和 XF13。进行导线正式测量时，先按照 15义导线指导生 产，待掘进 500耀800 m 后，敷设 7义级控制导线进行精 度控制。其中，水平角测量和边长测量均需 2 个测回取 均值；垂直角测量 2 个测回，测量所得数据必须符合井 下测量限差要求。在整个观测过程中，全站仪水准气泡 不能有超过一格的偏离，并配套使用悬挂棱镜和挡风帘 挡风的方式，而水平角测量中要瞄准导线点的线绳；竖 角测量或距离测量时需瞄准棱镜中心。观测导线点应当 收稿日期2020-04-01 作者简介裴亚东，1986年生，男，山西吕梁人，2015年毕业于辽 宁科技大学采矿工程专业，助理工程师。 长距离工作面贯通测量分析 裴亚东 （ 山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿，山西 兴县 033600 ） 摘要 以长距离工作面贯通测量为对象开展探究，结合具体工程实际，在开展井下测量设计分析的基础上，对贯通 作业方案进行全面分析研究，并对测量结果和贯通精度做出分析，希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴和参考。 关键词 矿井；长距离工作面；贯通测量；精度分析 中图分类号 TD175.5文献标识码 A文章编号 2095-0802-202008-0127-02 Analysis of the Penetration Surveying in Long-distance Working Face PEI Yadong Xiegou Coal Mine, Xishan Jinxing Energy Co., Ltd. of Shanxi, Xingxian 033600, Shanxi, China Abstract This paper exploree the penetration surveying in long-distance working face. Combined with the actual engineering, on the basis of the underground surveying design and analysis, it conducted a comprehensive analysis and research on the penetra- tion operation scheme, and analyzed the surveying results and penetration accuracy, hoping to provide reference for the develop- ment of similar projects in other mines. Key words mine; long-distance working face; penetration surveying; accuracy analysis （总第 179 期） 技术研究 23105材料巷 23105工作面 3 204 m 23105皮带巷 127 2020 年第 8 期2020 年 8 月 （上接 112 页） 5结语 井下掘进作业面通风安全问题一直是矿井安全管 理的重中之重，特别是随着矿井生产规模的不断扩大， 井下巷道掘进作业长度也不断延长，确保长距离掘进 通风的持续性和有效性，对矿井综合效益获得至关重 要。矿井管理者必须高度重视相关问题，在生产实际 中积极组织专业技术人员开展针对性的分析探究，总 结相应的通风方案，实现长距离掘进的有效通风，为 矿井安全持续生产提供坚实保障。 参考文献 ［1］ 韩少勇.藻渡煤矿矿井通风系统优化应用研究 ［J］ .山东煤炭 科技， 20203 93-95. ［2］ 申晓良.沿空掘进均压通风防治瓦斯应用分析 ［J］ .能源与节 能， 201912 191-192. ［3］ 许珍珍.智能化通风控制系统在掘进工作面中应用 ［J］ .煤矿 现代化， 20202 121-123. ［4］ 赵晓勇.煤矿通风系统的优化设计 ［J］ .能源与节能， 20202 140-141. ［5］ 吴伟征.长距离掘进面局部通风风库尺寸的数值模拟 ［J］ .煤 炭技术， 2019， 389 94-97. ［6］ 邓宁宁.煤矿长距离掘进工作面通风技术研究 ［J］ .石化技术， 2019， 2610 321-322. （ 责任编辑白洁 ） 均匀布设在顶板上，并尽可能增加边长且间隔一定距 离要设置一个永久导线点。此外，测量过程中的环境 气压取值应精准到 100 Pa，温度取值应精准到 1 ℃。 降低误差的方法是a 针对各个导线的测量必须 独立进行 2 遍以上，测量时要采取一定措施对巷道风 流进行遮挡，以提升精准度；b 实际施测边应当尽量 选择长边，以尽可能缩减测角站数，减小测角对贯通作 业精准度造成的影响；c 贯通作业时要按照矿井规范施 工要求及时开展测量和复测施工，按时布设控制导线， 并严格把关每次实测结果；d 进行角度计算时，应采用 加权平均的方式，同时，在边长的纠偏计算中加入气 压、温度、乘常数、倾斜等数值；e 对各项改正计算完 成后，要使用光电测距的方式测算各点最终结果。 3.2井下高程测量分析 21 采区的高程测量以大巷中永久导线点为基准点， 选用三角高程测量法，每次垂直角的测量不少于 2 个 测回[5-6]。而对于高程测量的水准测量而言，作业时每 组水准点之间必须往返各测 1 次，每个站点均需使用 2 次三角高程测量法进行校准，确保互差不超过 3 mm。 当 2 次往返测量的闭合差不超过 50 mm，水准测量高 差互差在限差允许范围内时，取往返值的平均值作为 测量结果。井筒和井下斜巷的高程测量使用对向观测 的方式，邻近 2 个测点往返高差的测定值互差不能超 过 10 mm，高程闭合差不超过 100 mm。 此外，需注意的是，所有测量设备在使用前必须 由作业人员进行校对，测量结果必须由 2 个人独立计 算完成，以避免人为原因造成的测量误差。 4测量结果和贯通精度分析 4.1测量成果整理 对于井下大型贯通作业来说，其往往需要在反复 的多次测量中方能实现实测数据的大量积累，而通过 对这些资料的综合分析，可以对以后作业中的测量结 果进行精准度分析。 在此次测量中，针对导线测角误差的分析基于多 个测站角度的多次独立观测；对测距误差的分析则基 于对多个边的多次独立测量。相关数据分析汇总后的 结果，通过对误差预计时要求的误差值进行比对，以 确定测量结果是否符合作业要求。此外，对导线实测 精准度的判定通过对井下导线边最终边方位角差值和 最终点坐标差值的多次独立测定实现，从而实现对整 个贯通测量作业精准度的有效约束。 4.2贯通结果分析 完成对 A 矿井下 23105 工作面两巷道的全部贯通 作业后，针对两巷道导线进行坐标闭合和角度闭合测 量，其中，角度闭合测量显示实际角度闭合误差值为 0.017毅，而矿井贯通允许值为 0.026毅，实际值小于允许 值，符合作业要求；坐标闭合误差值为 125 mm，其精 准度为 1/82 860，精准度小于 1/8 000 的矿井贯通测量 规定精准度，符合贯通作业要求，表明此次贯通作业 达到了 7义级导线精准度要求。 5结语 贯通作业作为矿井生产中的基础工程，其开展的 高效、有效、精准是矿井采掘接续顺利进行，巷道使用 持续、安全的必要保障，对矿井生产综合效益的增加 有着不可替代的积极意义。矿井管理者必须高度重视 相关问题，在生产中积极采取针对性举措，引进先进 技术，开展综合研究，不断提升井下贯通测量作业的 精准度和实效性，为矿井更好地发展提供坚实保障。 参考文献 ［1］ 陈二龙.巷道长距离贯通测量误差原因分析与控制措施 ［J］ . 能源技术与管理， 2019， 442 131-133. ［2］ 吕文斌， 刘爽， 贾东秀.侏罗系软岩变形巷道长距离贯通测量技 术研究 ［J］ .中小企业管理与科技下旬刊， 201711 148-150. ［3］ 李兴国.煤矿长距离贯通测量经验探讨 ［J］ .江西煤炭科技， 20164 20-22. ［4］ 龚邦军， 曲宝.长距离回采工作面贯通误差预计 ［J］ .科技经济 导刊， 20172 52-53. ［5］ 江亚明.长距离精密导线在煤矿贯通测量中的应用 ［J］ .科技 展望， 2016， 266 143-144. ［6］ 李建.长距离井巷贯通测量相关技术研究 ［J］ .山东工业技术， 20166 223. （ 责任编辑白洁 ） 128