斜井贯通测量分析.pdf

第 1 6卷增 刊 2 0 0 4年 5月 中国煤田地质 C0AL GE0L0GY 0F CHI NA Vo | ． 1 6 S u p ． Ma y 2 0 0 4 文章 编 号 1 0 0 4 9 1 7 7 2 0 0 4 S I 一 0 1 0 3 0 3 斜井贯通测量分析 梁宏奇 ， 杜 占彬 开滦精煤范各庄矿业 分公司 ，河 北唐 山0 6 3 1 0 9 摘要 3 2皮带上山主要承担范各庄矿二水平至三水平的煤炭运输任务， 以三水平为界分上 、 下两段施工， 上段施 丁地 点位于第一部皮带 中部 ， 下 段施 地点住 j水平 3 0 1绕道 。由于范各 庄矿地质条件 复杂 ， 采 用了严密误 差预计 ， 操 作得 当， 措施 合理 ， 测角 、 高程 测 准确 ， 线昔误 差 为 7 9 ． 8 8 ra m ， 保证 了 3 2皮带上山的贯通精 度。 关键 词 皮 带上山 ； 贯通测鼙 ； 误 差预计 中图分类号 T D 1 7 5 ． 5 文献标识码 A 范各庄矿业 分公 司是 开滦精煤 股份公 司 的主 力矿井 ， 年产量约 4 5 0万 t ， 现一水平 已基本采 完 ， 二水平现为主采水平 ，三水平为主要开拓水平 ， 为 解决三水平煤炭运输问题 ， 开掘一 条三水平 至二水 平皮带运输上山 ， 以下简称为 3 2皮带 。 工程要求 此工程设计方案由开滦工程设计院 提供 ， 上 口标 高为二 水平缓 冲煤仓 一 4 7 5 ． 6 2 m， 下 口 标高为一 6 5 3 ． 0 6 m 三水平一 6 2 0井底车场附近 ， 分两 部皮带运输 ， 中部有溜煤井与绕道连接 。 煤 由三水平 串车运至 5 t 卸载坑后放至第 二部 皮带运到 中部溜 煤井 ， 经溜煤井由第一部皮带运至二水平缓冲煤仓 ， 再 由新井箕斗提至地面。 巷道净宽 4 ． 6 m， 净高 3 ． 1 m， 净断面 1 0 ． 4 k m ， 施工方法是全断面掘喷一次成巷 。 3 2皮带 以三水平为界分上下 两段 分别施工 ， 上段于 1 9 9 9年 3月开工 ，地点位于第一部皮带 中 部 ，下段也于同年六月开工 ，地点在三水平 3 0 1 绕 道 ， 巷道上 、 下段分别 于 2 0 0 3年 5月 、 2 0 o 3年 3月 胜利 贯通 ， ． 1 贯通导 线 的误 差预计 根据 煤矿测量规程 贯通测量允许偏差值 ， 在 同一矿井中开凿的倾 斜巷道规定的允许偏差值中线 0 ． 3 m， 腰线 0 ． 2 m。 因 3 - 2皮带上段导线都是 由井下 5 ” 导线边起 ， 而一 、 二水平 5 导线 已成 闭合 系统 ， 且经 过严密平 差 ， 故 5 ” 导线 误差可不予 考虑 ， 只考虑本 导线 的误 差。选用 1 5 ” 导线 ， 高程平巷用水准 ， 斜巷用三角高 程 ， 因此 测 角 中误 差 1 5 量 边 系 数 0 ．0 0 0 5 ，斜 巷 0 ． 0 0 1 ， 预计测角误差 作者简介 梁宏奇 1 9 6 7 ～ ， 男， 抚顺煤校毕业， 开滦范各庄矿地质科 测 量 队助 理 _T程 师 。 收稿 日期 2 0 0 4 0 3 0 4 责任编辑 孙常长 P Ry 2 3 ． 3 1 0之 ． 量 边误 差 MK L 甲 2 ／ c o s 斜2 ／ c o s 2 4 ．4 x 1 0 _ 5． 1 - 1、 - 1 测量 量 边误 差 、 ／ B L 0 ． 1 8 2 m m ． 独立 进 行 两次 MK MK ／ 2 1 2 8 mm ． 预 计误 差 为 中误 差 的两倍 M K预2 MK 25 6mm ． 高程误差预计 M 7k 1 5 x／ R ／2 9 ． 0 3 ram ， 式 中 尺为单程水准路线 ， 以 h m为单位 。 经 3 0 V- ／2 5 1 ． 9 6 mm ， 式 中 尺 导 线 两 次 测 量 总 长 度 以 h m 为 单 位 ， 尺 1 2 0 0m。 总 、 ／ 水 经 5 2 ． 7 4 m m ． 考虑到高程测量独立进行两次 总 ／ X ／ 2 3 7 ． 3 ram ． 预计误差为 中误差 的两倍 ‰ 2 7 4． 6 ram ． 3 2皮 带 下 段 由 上 段 开 工 点 施 测 至 下 段 开 工 点 ， 最后在上段开工点闭合 ， 为一独立导线 系统 ， 故 没有起算误差 ， 也按本导线 0误差预计 ， 方法 同前故 不赘述， 其结果如下 预 2 0 6 ra m； 6 1 ram。 由贯通误 差预计知 ， l 5 ” 导线可满足工程需要。 2 导线测 量 2 ． 1 测量措施 测量仪器为蔡司 0 1 0 B， 测量采取 以下措施 ①在观测过程中水准气泡偏离不得超过一格 ； 维普资讯 中国 煤田 地质 第1 6 卷 ②边长在 1 5 m 以下 ， 3次对中 ， 3个测 回， 1 5 m 以上 ， 一次 对 中两测 回 ， 测角 限差按 规程要求 ； ⑧ 边 长 丈量 ， 按 1 ／ 6 0 0 0要 求 ， 在斜 巷 倾 角 大 于 l 5 。 时放 宽 到 1 ／ 4 0 0 0 ； ④ 测 角采用 往返测 左右 角方 法 ， 量 边采 用前后 视 丈量边 长 ， 这 样每条 边 丈量 4次 ， 每次 3次 读数 ； ⑧巷道 掘进 施 丁中进行 测量 工作 ， 用 开 J 2 B 一 1 激 光 指 向仪 指示 中 、 腰 线 ， 每 掘 7 0 ～ 8 0 m， 用 J 6级 仪 器按 3 0 导 线 跟测 一 次 ， 检查 中 、 腰 线 是 否 正确 ， 每 掘 1 5 0 ～ 2 0 0 m， 1 5 导线 接测一 次 。 2 ． 2 高程测量 ①平巷 用水准传递高程 ， 按井下 1 级水准的 要 求施 测 。 ② 斜巷 用类水准三角高程传递高程。 在施测 过程 中 ， 中间点均设 在巷道 帮上 ， 在 新掘 斜井 中测点 均 以腰线点 为测点 ，两点 之间斜距 小 于 1 0 0 m， 以便 丈量距 离 ， 只测倾 角 和 丈量 斜边 ， 除起点 和终点量视 高外 、 均不量仪 高和中间点的视高 图 1 。 图 1 高程测量示意图 Fi g ur e 1 He i g h t me a s u r e me n t s c h e ma t i c d i a g r a m 计算 h l f 1 s i n u 1 ， h 2 l 2 s i n u⋯⋯h Z s i n u ； 帮 1 一帮 2 的高差为 l _ 2 ， z 1 - h 2 s J n t Y 广L 2 s J n t Y 2 ； 起点至终点的高程为 终 ， z 始 ∑ 仰s i n u{fl l -- ∑ L俯 s i n r俯 起一 终 这种方法只测角 、 量边 ， 不量仪高和视高 ， 比三 角高程减少了量视高 、 仪高的误差 ， 传递高程的精度 较高 。 3 导线资料的取值及精度 3 ． 1 导线资料的取值 ① 水平 角 的取值 。同站测 左右角 ， 并采用 了测 站平 差 JB ／ 3 占 - 3 6 0 。； ／ 3左 V ／ 2 ； JB右 f 3 右 ／ 2 ． 然后用 左 平 推算 坐标方 位角 1 f 3 i 1 1 8 0 。． ②边长水平距的取值 。每条边丈量 4次 ， 分别 加上 各种 改 正 ， 计算 出水 平距 ， 然 后 ， 取 4次 水平 距 的算术平均值做为这条边的水平距， 来推算坐标。 3 ． 2 贯通导线的精度 ① 测角精度。按左右角之和与 3 6 0 。 的不符值 计算 测 角 中误 差 r n B x ／ 【 ] ／2 n 3 ． 4 4 ． ② 量边精度。贯通测量导线边 ， 均达到了设计 要 求 ， 上 段 导 线 总 长度 l 7 2 0 m， 上段 贯 通 相 遇点 的 中 、 腰 线 实 际偏 差 分别 为 l 8 5 m m、 7 4 m m， 下 段贯 通 相 遇 点实 际 偏 差 为一 5 3 m m、 2 0 m m， 经连 测 ， 上 、 下 段 r 了 座标闭合差如表 1 、 表 2 。 上段线量误差 、 ／ 7 9 ． 8 8 mm， 闭合差 1 ／ 1 00 0 0以上； 下段线量误差 厂_I r 5 2 ． 4 m m。贯通测量闭合差 平巷 1 ／ 6 0 0 0 ， 斜 巷 l ／ 4 0 0 0 。 表 1 3 - 2皮带上段座标闭合差 Ta b l e 1 No ．3 - - 2 b e l t l o we r s e c t i o n p o s i t i o n m i s c l os ur e 3 2皮 带 巷 道 是 大 断 面 掘 喷 一 次 成 巷 直 至 贯 通 ， 可见贯通 测量 的精 度较 高 图 2 。 图 2 3 - 2皮带上山平面图 F i g ur e 2 A p l a n o f No．3 -2 be l t r i s e h e ad i ng 4 体会及建议 4 ． 1 体 会 3 2皮带斜 井 的贯通 测量精 度较 高 ， 原因 如下 。 ① 3 2皮带斜 井上段 上 、 下起算 点 均在 井 口附 近 ， 且距 5 导线 点 较近 ， 引测 导线 边较 少 ， 这样 对 贯 通精度较高有很大保证作用。3 2皮带下段采用导 线 自成闭合系统才保证了贯通有较高的精度。 ② 在 巷道施 工 ， 由于采 用 激光 指 向 ， 减少 了返 线次数 ， 提高了工作效率， 保证 了施工质量。 维普资讯 增刊 梁宏奇 ， 等 斜井 贯通测 量分析 1 0 5 ③ 在 3 2皮带下段施工中，由于排水巷辅助 巷施工 的贯通使导线在其他方 向提前 连测 ， 提高 了 导线的可靠程度 。 ④ 在斜井高程传递方面一律采用类水准三角 高程 的测量方法 。它不需要 三角高程那样 ， 必须量 仪器高和视高 ， 减少 了量 高误差 ， 提 高了高程传递 精度 4 ． 2 建议 ① 在大型贯通中，测角误差往往是误差的主 要来源 ， 如在贯通巷道 的两开工点各加测一条陀螺 边后 ， 测角误差的影响将明显降低 。 ② 在今后 防爆 全站仪在 井下 使 片 j 情 况下 ， 应 尽量 用全站仪测角 、 量边 ， 可减小人为读数 、 垂 曲等 人为误差提高测量精度 。 参考 文献 【 1 】 中 国统配 煤矿总 公司． 煤矿测 量规 程[ M】 ． 北京 煤炭 I ‘ 、l 出版社 ， l 9 9 0． [ 2 1 周立 吾． 矿山测量学[ M】 ． 徐州 中国矿业大学出版社 ， 1 9 8 6 ． 【 3 】 中 国统 配煤 矿总公 司． 煤 矿测量 手册[ M】 ． 北 京 煤 炭工 业 出版社 ， 1 9 89 An a l y s i s o f Ho l i n g Th r o u g h S u r v e y i n I n c l i n e s L i a n g Ho n g q i ，Du Z h a n b i n f F a n g e z h u a n g M i n i n g B r a n c h ，K a i l u a n C l e a n C o a l C o mp a n y ，T a n g s h a n ，H e b e i 0 6 3 1 0 9 Ab s t r a c t No ． 3 2 b e l t ri s e h e a d i n g ma i n l y u n d e a k e s c o a l h a u l a g e f r o m 2 n d t o 3 r d l e v e l s ，F a n g e z h u a n g Mi n e ．T h e s u r v e y i s d i v i d e d b v 3 r d l e v e l i n t o t w o s e c t i o n s ；t h e u p p e r s e c t i o n i s l o c a t e d a t mi d d l e o f t h e fi r s t b e l t ， w h i l e t h e l o we r s e c t i o n i s a t 3 0 1 b y p a s s ， 3 r d l e v e 1 ． Owi n g t o c o mp l i c a t e d g e o l o g i c a l c o n d i t i o n i n F a n g e z h u a n g Mi n e ， ri g o r e r r o r c a l c u l a t i o n i n a d v a n c e i s a d o p t e d ．T h a n k s t o p r o p e r o p e r a t i o n 。r e a s o n a b l e me a s u r e s ，a s w e l l a s ．a c c u r a t e a n g l e a n d h e i g h t me a s u rin g ，l i n e a r e rro r i s o n l y 7 9．8 8 mm，e n s u rin g t h e h o l d i n g t h r o u g h a c c u r a c y ． Ke y wo r d s b e l t ris e h e a d i n g ；h o l i n g t h r o u g h s u r v e y ；e r r o r c a l c u l a t i o n i n a d v a n c e 碍 峙 庐 护 、 皑 峙 上 接 笔 8 8页 存在垂向导水通道 ， 致使 1 2煤层底板砂岩含水层在 该区域内呈现高水位异常 ，表明隐伏岩溶陷落柱具 强导 水性 。 4 结束语 3 2皮带巷设计 区域 的物探 、 钻探 、 放水试验 相结合的多源信息探测技术 ，成功 的发现 了区域内 存在的隐伏导水岩溶陷落柱 ，根据钻探和三维地震 成果确定岩溶陷落柱柱顶位置在 1 2煤层 底板 以下 3 0 m， 长轴 1 1 5 m， 短轴 3 0 m。并根据探查成果修改 了 3 2皮带巷设计 ，将设计位置改在 J 翌孔 以南 ， 从 而避免 了一次可能的透水灾害。 实践证 明，对于探查孤立发育的隐伏导水岩溶 陷落柱这种特殊的导水构造 ，只有运用多源信息探 查技术 ， 才能有效的查明其发育规律和导水性 ， 尤其 近年来发展起来的三维地震勘探技术 ，能有效的确 定岩溶陷落柱的空间位置，结合音频 电法透视和放 水试验等手段 ，可以有效的查明隐伏导水岩溶陷落 柱 ， 解决矿井防治水工作 中的难题。 M u l t i s o u r c e I n f o I n v e s t i g a t i o n S t u d y o f Co v e r e d Tr a n s mi s s i b l e Ka r s t i c S u b s i d e d Co l u mn C h a o J i a n r o n g ，Z h a n g We n x i n F a n g e z h u a n g Mi n i n g B r a n c h ， K a i l u a n C l e a n C o a l C o mp a n y ，T a n g s h a n ，H e b e i 0 6 3 1 0 9 Ab s t r a c t F a n g e z h u a n g Mi n e i s wa t e r r i c h mi n e ，ma i n fl o o d i n g t h r e a t e n i s f r o m i s o l a t e d c o v e r e d t r a n s mi s s i b l e k a r s t i c s u b s i d e d c o l u mn ． F o r t h i s r e a s o n ，t h e mi n e u s e d g e o p h y s i c a l p r o s p e c t i n g ，d ri l l i n g ，a n d o u t fl o w t e s t i n g e t c ． d i v e r s i fi e d me t h o d s ， a c q u i r e d a l o t o f g e o l o g i c a l i n f o r ma t i o n ． C o mp r e h e n s i v e l y u t i l i z e d t h e s e i n f o r ma t i o n ．f 0 u n d t h a t t h e 1 3 c o v e r e d t r a n s mi s s i b l e k a t i e s u b s i d e d c o l u mn e x i s t e d i n o rig i n a l l y d e s i g n e d 3 - 2 b e l t c o n v e y o r r o a d wa y a r e a ， wh e r e i s a w a t e r ri c h a n d h a s s t r o n g t r a n s mi s s i b i l i t y a r e a ．F o r r e a s o n g i v e n a b o v e ，t h e 3 - 2 b e l t c o n v e y o r d e s i g n i s t o b e mo d i fi e d t o a v o i d mo r e w a t e r i n 。u p t i o n s ． Ke y wor d s b e l t r o a d w a y d e s i g n ；c o v e r e d t r a n s mi s s i b l e k a r s t i c s u b s i d e d c o l u mn ；mu l t i s o u r c e i n f o rm a t i o n p r o s 、 f ‘ t i u g t e c h n i q u e ； Fa n g e z h ua n g Mi ne 维普资讯