新建矿井矿山测量的特点及工作方法.pdf

第 2 6卷第 4期 2 0 0 7年 4月 煤炭技术 Co a l Te c h n o l o g y V0 1 ． 2 6 ． N o ． 4 Ap r ， 2 0 0 7 新建矿井矿山测量的特点及工作方法 Z跃 芯 淮北矿业集团公司 涡北煤矿 ，安徽 淮北 2 3 5 0 4 7 摘要 以涡北煤矿为例论述了在现代经济条件下新建矿井矿山测量工作的特点及其相应的工作方法。为相近条 件的矿井测量提供了参考。 关键词 新建矿井；测量；特点；方法 中图分类号 T D 1 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 r 7 0 4 0 1 0 5 0 3 Ch a r a c t e r i s t i c s a n d M e t h o d s o f Ne w Bu i I t M i n e S u r v e y i n g W ANG Yu ez h o n g Wo b e i C o a l Mi n e ，H u a i b e i M i n i n g G r o u p L i m i t e d C o m p a n y ，H u a i b e i 2 3 5 047 ，C h i n a Ab s t r a c t T hi s p a p e r e x p o u n d s t h e c h a r a c t e r i s t i c s a n d me t h o ds o f n e w b u i l t mi n e s u r v e y i n g o n the p r e s e n t e c o n o mi c c o n d i t i o n s b y e x a mp l e o f Wo b e i Co a l Mi n e，wh i c h i s a ref e ren c e f o r the s i mi l a r o n e s． Ke y wo r d s n e w mi n e；s u rve y i n g；c h ara c t e r i s t i c s ；me thod s 1 涡北矿井概述与地质特征 1 ． 1 矿井概述 涡北煤矿位 于涡 阳矿 区东 部， 距涡 阳县城约 4 k m。井 田南 北长 6 k m， 东西宽 3 ． 2 k m， 面积 约 l 9 k m 2 ， ⋯4 0 0 1 0 0 0 i n水平地质储量 1 5 2 3 3 ． 8 7万 t ， 可采储量 6 7 1 4 ． 5 万t ， 矿井设计生产能力 1 2 0 万 t ／ a ， 服务年限约 4 0 a 。矿井工业场地 占地 面积 2 1 ． 6 5 k m2 ，采用立井开拓 ， 在工业场地 内布置主、 副、 风三 个井筒 。井下布置南北翼轨道、 胶带运输机和 回风 大巷 ， 分区开拓 ， 一个水平上 、 下山开采 ， 水平标高 一 6 4 O i n 。回风水平 一 4 6 0 i n 。涡北矿井有 自己的铁路 专用线 与地销煤公路。 涡北煤矿 2 0 0 4年 2 月 1日开工建设 ， 2 0 0 6年 l 2 月 2 8日实现矿 井联合试运转 ， 预计 2 0 0 7年 2月矿 井正式投产能够实现 。 1 ． 2 地质特征 1 井田地层属华北型沉积 ，含煤 地层为石炭 迥厚度大于 5 5 i n 时 ， 煤层 的厚度又开始减小 。这是 因为 ， 当沉积速度过大 ， 失去了 良好 的成煤条件 ， 致 使煤层变劣或相变为炭页。 4 煤田的构造形态与聚煤古构造的关系 该区同沉积背斜走 向近东西 ， 而现在的构造等 高线近南北， 即两者的走向垂直， 岩相和等厚线走向 近平行 ， 构造走 向不一致 。根据柯鲁滨岩相 、 等厚线 和构造走向关系理论推定 ， 该煤 田最初受南北方 向 的应力形成拗陷， 在拗 陷的中部形成次一级 的向东 南方向倾没的次一级同生背斜 ， 接受 由南东方向而 来的物源补给沉 积 ， 形成含煤 旋迥后 ， 全 区整体下 降 ， 形成了静水条件下 的厚层状泥岩 湖沼相 ， 等到 泥岩段形成后 ， 构造应力发生明显的变化 ， 即由原来 的近南北向转为东西向， 形成了煤 田现有的格局 。 5 新煤 区预测 该 区西部最初根据在 同生背斜上施 工的 l 7和 2 5号所揭露的情况判定 ， 向斜的西部无煤 。从文章 研究发现 ， 同生背斜 的情况 不能说 明西部的整体情 况 。特别是 l 4 、 l 5号孔的深部应为煤层生成和赋存 的有利地带 ， 这一点已被该勘探队施 工的 8 91 号 和 8 9 2号孔所证实。这两个钻孔均发现 了良好的 可采煤层 。同时 ， 该 区的东 部虽然有煤层 的露头发 现 ， 但配合岩比图进行分析 ， 此处为砂体分布的主要 区域 ， 所以， 煤 田的东部边界为剥蚀边界 ， 是后期改 造的结果 。根据柯鲁滨“ 富煤 区一般距 离主砂体一 定距离形成” 的理论 ， 离开现有的煤 田边界向东延伸 一 段距离 ， 还有新的煤盆地 ， 这也是今后找煤的工作 方向。 参考文献 [ 1 ] 武汉地质学院煤田教研室． 煤 田地质学[ M] ． 北京 地质出版 社 ， 1 9 8 5 ． [ 2 ] 赵根榕． 某些多元统计法在霍林河盆地分析中的应用[ M] ． 西 安 煤 田地质与勘探 ， 1 9 8 6 ． 收稿 日期 2 0 0 7 一O 1 2 2 修订 日期 2 0 c r 7 0 2 0 3 作者简介 王跃忠 1 9 7 2一 ， 男 ， 安徽明光人， 工程师， 1 9 9 6年毕业于中国矿业大学， 现在淮北矿业集团公司涡北煤矿生产技术 部工作， T e l 0 5 6 1 4 9 6 9 1 6 4 ， Em a i l w a n g y u e z h o n g 2 0 0 5 ． 5 1 6 3 ． e o m 。 维普资讯 1 0 6 煤炭技术 第 2 6 卷 系、 二叠系。井田地质构造复杂程度属中等类型， 局 部中等偏复杂。 涡北井田位于淮北煤田涡阳矿区的东北部， 地 处宿北断裂、 光武～固镇断裂及夏邑～固始断裂和 丰涡断裂所围成的菱形块内。井田主体构造表现为 遭受断层 块 切割了的西倾单斜 ， 地层倾角一 般在2 0 ～3 0 。其南北边界为 、 F 9 1 和刘楼断 层。区内的 F 2 2和 F 2 6 两条相交的正断层将井 田分 割成 四个小 区。 区内构造特点以断层为主， 摺区不太发育。除 第三小区断层相对稀少外 2 条 ， 其它 3 个小区的 断层较发育， 其中以第四小区最复杂。但出露于基 岩面的仅有 2 8 条。全井田共查出断层 5 4条， 其中 正断层 5 1 条， 逆断层 3 条 。在 5 4条断层中， 小于 1 O m的有 8 条， 小于 2 0 m 2 1 条， 大于等于 2 0 113 的占3 3 条， 另外还有孤立断点 4 6个。总的来看小断层还是 较为发育， 特别是在浅部或一些较大的断层附近。 2 冲击层厚度 涡北矿井冲击层平均厚度达 4 1 4 m， 属巨厚冲 击层， 采用综采放顶煤施工工艺。 2 新建矿井矿 山测量工作的特点 2 ． 1 工作范围涉及的面比较大 从地面到井下 ， 从铁路 到公路 ， 从征地 到迁村 ， 从控制测量到采区测量 ， 从联系测量到导 向高程， 测 量工作几乎涉及到新区建设的各方面。 1 地面井下 的控制测量 、 采 区控制测量 、 井筒 十字基桩的布置、 井架基础等大型建构物与首采区 沉降变形观测、 矿井联系测量 、 井筒导人高程保护煤 柱的留设、 地面建构筑物等的定位测量、 安装测量、 图纸测绘、 征地迁村与防洪堤坝的修复与回填、 测量 装备的选定、 测量人员的配备与培训。 2 对外委施工队伍的测量工作进行监督管理 ①人员与设备 a ． 要求其从业人员具备一定的测量工作经验， 具备一个测量员的基本素质。 b ． 要求其具备至少 1台 J 22经纬仪、 1台 D S Z 2 水准仪。 C ． 所有测量人员都有 1 把 5 m钢卷尺、 1 个坡度 规。 ②测量业务的管理 对其测量工作进行规范化管理， 要求其建章立 制， 从健全制度人手， 要求其建立岗位责任制、 测量 工作细则， 规范测量工作。 ③不定期进行检查 a ． 检查测量人员是否按照质量标准化要求进行 测量放线、 记录、 计算、 标定。 b ． 检查施工队伍是否严格按 中腰线施工。 C ． 以书面考试的方式考核施工队伍测量从业人 员素质。 ④对测量人员不定期地有针对性地进行培训 ， 提高其素质。 2 ． 2 测量工作的工作量大 造成测量工作大的原因是多方面的。 1 测量人员配备与安全质量标准化有一定距 离 ①人员配备数量低于 8 人后， 造成测量工作一 直在非 常规下开展 ， 不能成根本上有效规避各种测 量风险。要求同时进行多项测量任务 时， 人员组合 上不能有效展开。 ②人员素质参差不齐， 不能充分形成整体合力。 新建矿井测量团队的组成不是以测量专业负责人的 意志为转移的， 不能形成按专业要求进行人员配备 与再整合。 2 I期紧、 设计变更多 目前新建矿井都是快速掘进 ， 2 0 0 7年涡北矿井 的掘进工程量达 i i 2 0 0 m ， 这也决定了测量工作是 高负荷。为更好地达到减少投入 、 提高施工质量 的 目的， 可经常性地修改设计方案， 但是不利于测量工 作有效错落展开。 3 巷道拨门、 拐弯多、 贯通工程多、 围岩易松 动 、 巷道起伏大 ①所有新开巷道都要拨门、 拐弯， 都要送中腰 线。 ②重要性的贯通工程要做贯通设计与总结。 ③断层多、 次生构造发育 ， 造成原本规整的机巷 与风巷起伏大、 不具备安置激光的条件； 岩巷围岩不 稳定 ， 始终处于岩移变形状态， 激光没有较好的生根 点这就需要频繁延伸巷道中线 。 4 巷道压力大 巷道受压变形量 ， 造成测点很难稳定 。 ①巷道显现压力大的根本原因 a ．由于涡北矿井属巨厚冲击层。 b ． 断层多 、 次生构造发育。 C ． 巷道施工质量不高。 空帮空顶空肩窝； 巷道支护强度不够 ； 掘进施工 人员素质参差不齐 、 责任心不强 。 ②巷道压力大， 巷道受压变形量 大显现的几点 特征有 a ． 顶板 支架 下沉； b ． 地鼓； C ． 帮赤脚。 5 临时性措施工程多 为满足尽快建成本质安全型矿井的要求 ， 新建 矿井需尽快解决通风、 防排水、 运输等 问题 ， 这就要 求不得不采用一系列 的联巷等临时性措施工程 ， 这 些也在某种程度上加重了测量工作的工作负荷。 6 掘进队伍素质不高 从管理技术人员， 到施工班队长及普通工人， 测 量业务常识方面知之甚少。对测量施工的要求知道 的不多 ， 对测量的重要性认识不够 ， 对 中腰线的重要 性认识不够， 测点保护意识不强。 2 ． 3 测量工作的难度大 1 人员的整合与人员素质的提高难度大 人员整合与素质的提高不是一 日之工， 需要有 足够的人、 足够的时间与精力循序渐进地进行。 维普资讯 第 4期 王跃忠 新建矿井矿 山测量的特点及 工作方法 ’ 1 0 7 2 断层多、 相 向贯通工程多 由于地质构造复杂， 跟煤层等特征层位施工的 巷道经常是快贯通 了 还有 2 0 m左右 ， 出现异 常， 出现断层， 出现高程控制上的穿袖子。相向贯通工 程多， 对贯通的精度要求特别高。 3 巷道受压变形量大 ①安装方案经常变更 。巷 道受压变形 ， 频繁造 成安装工程不得不重新测量巷道变形后 的实 际情 况 ， 然后再根据实际变形后的巷道给定安装方案 ， 提 高了测量的难度与工作量。变形情况实测时测量施 工的空间过于狭小也大大提高了测量工作 的难度。 ②永久 轨道敷设要 根据实际情况重新制定方 案。巷道底鼓、 顶板下沉 ， 巷道断面相对变小 ， 还要 考虑巷道 的风水管路 吊挂与排水 ， 这样永久轨道敷 设难度大大提高。要重新测定变形参数， 重新给定 中腰线指导施工， 同时要参与一定时间段变形欲 留 量的给定。 4 河流切割造成地表移动观测与分析难度加 大 武家河 、 涡河从首采面上方流过 ， 地面河流把首 采区地表移动变形沉降观测站切割的支离破碎， 大 大提高了过程观测与地表移动参数分析 的难度。 5 工业广场狭小 ， 设计 回旋空 间小 ， 加大 了测 量工作难度 具体原因有 ①一系列施工 队伍都进驻在工业广场 内， 后期 因布局需要施工 队伍进驻点反 复挪置 ， 造成前期布 置的十字基桩构成的十字中心线支离破碎。 ②工业广场频繁改变设计 ， 尤其是道路反复设 置 。 ③高大建筑物影响测量通视。主副井井筒绞车 房 、 联合 办公 楼、 灯房浴室联合建筑 、 筛分车 间、 栈 桥、 综采配件库等高大工业建筑恰好处于井筒十字 中心线上。其中好些高大建筑物是轻钢结构、 顶层 不是水泥屋面， 这些建构筑物在测量方面只是起到 了阻挡 遮挡 视线的功用。 ④施工队伍素质低 、 野蛮施工 ， 破坏十字基桩。 ⑤十字基桩穿越井筒遇到不可克服的障碍， 提 升钢丝绳正好处于十字 中心线上。 6 设计图件经常存在瑕疵 工期重 ， 时间紧 ， 造成设计更改过于频繁 ， 再加 上设计人员数量与质量上也不太完善， 设计图件出 台也比较仓促 ， 造成设计图件经常存在瑕疵 ， 留给测 量人员校核的时间差很少 ， 甚 至没有。造成 图纸审 核的各环节也不是尽善尽美。 3 新建矿井矿山测量工作方法 1 建立完善的测量规章制度、 工作细则、 岗位 责任制。完善仪器配备， 加强仪器检校。完善人员 配备， 尽可能配备高素质的测绘人员。对现有人员 加强培训， 有针对性的制定相关人员的提高目标。 明确各个岗位的职责， 知道需要做什么、 怎么 做、 如何做好尽可能使用高性能设备， 提高劳动效 率， 同时减少因测量施工对运输与掘进等各环节的 影响时间。例如充分利用微棱镜 ， 替代传统的三架 法施工， 提高量边精度与速度， 提高测量速度 4 0 ％ 以上 。 培训人员为所有 与测量相关 的人 ， 范围是全矿 所有从事测绘行业的人、 各掘进区队技术员与班队 长 ， 明确这些人的测量职责。 ①掘进队的技术员要吃透巷道施工的各个要 素、 明白如何施工， 具备以下几种基本技能 a ． 能够熟练给定临时中线 ； b ． 能够向班队长传达贯彻好施工意图； c ．翻中线、 延伸腰线， 准确掌握巷道施工坡度， 准确判断中腰线是否符合要求 ； d ． 调校激光 ； e ． 正确熟练使用度尺； f ． 测点保护； g ． 要能够准确判断 目 前巷道的施工质量， 准确 掌握巷道施工断面 、 净断面尺寸。 ②掘进队的班队长要能够熟练以下几种基本技 能 a ． 调校激光 ； b ． 能够落实好如何给临时中线； c ．翻中线、 延伸腰线， 准确掌握巷道施工坡度， 准确判断中腰线是否符合要求； d ． 正确熟练使用度尺 ； e ． 测点保护 ； f ． 要能够准确判 断 目前巷道 的施工质量 ， 要人 人有钢卷尺 ， 准确掌握巷道施工断面、 净断面尺寸。 2 统一测点编码规则 统一测点编码的规则见表 1 。 表 1 测量点编码实例 测点编码细则 ①对于大巷水平来说 ， 上 山巷道 ， 所有点的编码 要 自大巷水平开始 自小到大进行 ； 下山巷道 ， 自大巷 水平开始 由大到小 向下山方 向进行编码。 ②机风巷要自机风巷开始点向切眼方向由小到 大进行编码。 ③巷道内的测点， 如果不存在了， 重新在老点附 近布置的测点要标注成 L 1 、 F 1 等形式， 再次布置的 维普资讯 第 2 6 卷第 4 期 2 O O 7年 4月 煤炭技术 C o a l Te c h n o l o e v vo 1 ． 2 6． N o． 4 Ap r ， 2 O O 7 G P S 在大地控制测量中的应用 朱彦武 黑龙江省煤田地质物测队，哈尔滨 1 5 0 0 0 8 摘要 对 G P S 技术的发展过程、 发展趋势进行了阐述， 对 G P S技术的应用给传统的大地测量所带来的变化及其在 大地测量中的应用进行了论述。 关键词 大地控制；测量；G P S 中图分类号 T D 1 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 O r 7 0 4 0 1 0 8 0 2 Ap p l i c a t i o n o f GPS i n Ea r t h Co n t r o l S u r v e y ZHU Ya nWU H e i l o n g j i a n g P r o v i n c e C o a l F i e l d G e o l o g y E x p l o ra t i o n T e a mt H a r b i n 1 5 0 0 0 8 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e o u d i n e s t h e d e v e l o p i n g p r o c e s s ，t e n d e n c y o f G P S t e c h n o l o g y ，a n d the e l a b o r a t i o n o n c h a n g e i n t r a d i t i o n a l g e o d e t i c s u r v e y and a p p l i c a t i o n o f G P S a r e als o d i s c u s s e d． Ke y wo r d s e a r t h c o n t r o l ；me s u r e；GPS O 概述 G P S 定位技术以其精度高、 速度快、 费用省、 操 作简便等优良特性被广泛应用于大地控制测量中。 时至今E t 。 可以说 G P S 定位技术已完全取代了用常 规测角、 测 距手段 建立 大地控 制 网。一 般将应 用 话则标注成 L 1 ” 、 F 1 的形式， 依次类推。 G P S卫星定位技术建立的控制 网叫 G P S网。归纳起 来大致可以将 G P S网分为两大类 一类是全球或全 国性的高精度 G P S网， 这类 G P S网中相邻点的距离 在数千公里至上万公里， 其主要任务是做为全球高 精度坐标框架或全国高精度坐标框架， 为全球性地 球动力学和空间科学方面的科学研究工作服务，或 米 鬻 豢岽 豢岽 豢 * 豢嵌豢嵌 豢嵌豢嵌岽嵌豢嵌 豢嵌豢嵌豢嵌 ⑧正返方向画圈， 代表“ 这个站结束， 要进行迁 ④如果是过路点， 可以简单编码为 1 、 2 、 3 的形 式。 ⑤岩巷内测点用红漆划圆明示 。煤巷内测点用 半圆明示， 半圆的豁口背离切眼方向。巷道左右帮 用红漆醒 目标注点名点号。 ⑥巷道内的先后布置的所有测点 ， 都要整体考 虑。 要适当欲留点号。 3 统一完善灯语的使用， 加强测量人员之间的 联系 井下噪音大 ， 煤尘、 岩尘等粉尘大 ， 相互联系使 用灯语 比较现实。 ①对着对方闪灯 ， 代表“ 对我晃” 、 “ 对我照” ； ②闪后向上晃， 代表“ 向上照些” ； ③闪后向下照。 代表“ 向下照些” ； ④闪灯后向左照， 代表“ 旁照” ； ⑤连续间断闪灯两次后向左照， 代表“ 灯再向左 移些 ’ ； ⑥连续间断闪灯两次后向右照， 代表“ 灯再向右 移些” ； ⑦一个方向画圈， 代表“ 单个项目结束， 该进行 下一步 了” 站 ” ； ⑨画叉 ， 代表“ 理解错了” 。 注意 距 离近时 ， 切记不可直接 正对着仪器 闪 灯 ， 要偏移一定角度 上下左右均可 ； 对仪器闪灯 ， 仪器将感到晃眼特别厉害。 4 加强外委队伍测量业务监督管理 在加强外 委队伍测量业务监督管理力度 的同 时， 加强与施工单位测量人员的交流与合作， 团结协 作、 共谋发展。 5 重视大贯通 ， 也不忽视小贯通 ， 坚持“ 复测复 算” 制度 。 4 结语 新区测量工作的开展， 需要从工程监理、 招投标 管理、 人员配备与整合、 不同专业间的交流与合作等 方面进行加强， 新区的建设就是一个磨合的过程， 不 同专业相互磨合然后逐步进入正规化轨道。 矿井 自开工建设以来， 取得了良好的经济效益 和社会效益， 没有出现任何测量工作事故。多个大 型贯通工程实现了 0 误差贯通， 组建整合了一支特 别能战斗的测量团队。 收稿 日期 2 0 0 61 2 2 8 ； 修订日期 2 0 0 2 020 3 作者简介 朱彦武 1 9 6 5一 ， 男 ， 黑龙江林 口人 ， 测量高级工程师， 1 9 8 7 年毕业于中国矿业大学测量专业 ， 现在黑龙江省煤 田地 质物测队工作 ， 党委副书记兼副队长。 维普资讯