金属矿山深井贯通测量技术

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摘 要本文说明金属矿山深井平巷贯通测量的基本要求，具体做法和技术措施。该方法对类似工程的贯通测量工作有一定的参考价值。

关键词深井贯通测量贯通误差预计陀螺定向全站仪

中图分类号： P216 文献标识码： A

1 工程概况

-875m中段是某矿工程的主要运输水平，与周围工程关系密切，离地面达到近1000m，并与多条千米竖井相联通，-875m水平最大贯通巷道长达2070.6m。2000年某矿业公司提出了该年度实现主井、进风井、副井、辅助井（盲措施井）四井-875m中段贯通的要求，以改善千米矿床深部开拓高温的条件；另外，建立-875m水平高精度基本控制对采准工程的开拓及实现与风井的准确贯通意义重大。

2 贯通测量技术

深井矿山长距离平巷贯通控制测量工作的关键技术原理就是通过联合联系测量方法提高起始点的三维坐标精度和起始边的方位精度，然后在长距离导线适当位置加测陀螺边进行方位修正，在导线测量过程中采用不等权观测方法，从而减少平面坐标和方位的误差累积，同时采用精密水准仪对高程进行等距离观测，从而提高长距离平巷贯通点的空间位置精度，确保安全准确贯通。

2.1 地面控制测量

地面近井点的埋设和测量。在需贯通的长距离平巷两端的深竖井的地面选择有利地形位置埋设近井点和近井边，并利用地面已有控制点进行平面和高程控制测量。

平面控制测量采用徕卡2″、（1+1.5×10-6）TCR1202+R400全站仪三次对中，三个测回测角量边，测角中误差和边长相对中误差均符合规范要求。

2.2联合联系测量

联合联系测量分别在长距离平巷两端的深竖井地面和井筒及平巷两端巷道进行。该项工作包括：两贯通井陀螺定向测量、两贯通井井筒一线投点的两井联系测量或贯通井井筒两线投点的一井联系测量、两贯通井导入高程测量。

2.3导入高程测量

从地面投放经过比长改正的1000m长钢尺至井下，在地面和深井下长距离贯通平巷马头门联络巷用DS3水准仪按四等水准测量要求进行观测，将地面近井点高程经过钢尺传递到井下贯通平巷联络巷的定向点。高程导入进行两次，其互差不超过井筒深度的1/8000。

2.4 井下导线测量

井下导线测量使用全站仪2"、（1+1.5×10-6）TCR1202+R400不等权观测，即正常导线边按两次对中、两个测回进行测角量边；对于极短或观测条件较差的导线边按三次对中、三个测回进行测角量边或用三架(四架)法测角、边长用经比长钢尺测定，测角中误差和边长相对中误差均符合规范要求。导线测量过程中采用停风防风措施.但长距离平巷施工到一定长度时,在导线边上加测陀螺边,以控制导线测量产生的方位累积误差。各项限差均符合规范规定。

2.5 井下高程测量

用DS3水准仪对高程进行等距离观测，独立进行两次，以提高长距离平巷贯通点的空间位置精度。

3-875m中段长距离贯通测量误差预计

3.1 贯通精度要求的确定

(1) 《有色金属矿山井巷工程测量规程》YSJ 415-93第7.8.3条规定：井巷贯通测量接合点允许偏差值如表1所示：

贯通测量接合点允许偏差（m）表1

(2) 《有色金属矿山生产技术规程》（90）中色计字第0256号第19.4.2条规定如表2所示：

贯通允许偏差（m）表2

2．两个不相连通的矿井之间的水平或倾斜巷道的贯通 ±0.3～

±0.5 ±0.3

(3) 《煤矿测量手册》关于各类贯通的允许偏差值：根据贯通测量实践经验，在一般情况下，平巷中线间的允许偏差值可采用±0.3m～±0.5m，腰线间允许偏差值可采用±0.2m。

综上规程要求，我们取-875m平巷中线间的允许偏差值为±0.3m，腰线间的允许偏差值为±0.2m。

3.2 误差预计所需基本参数的确定

(1) 主井地面+95m至-875m定向投点误差：me1=±10mm、辅助井地面+135.5m至-875m定向投点误差：me2=±13mm

(2) 井下-875m中段测角中误差：mβ=±7″

(3) 陀螺定向中误差mβ陀=±15″

(4) 井下导线各点与K点连线在Y′轴上的投影长度，在设计图上量取，=1175628

(5) 井下导线量边误差按仪器标称精度计算

(6) 地面Ⅰ级水准测量误差mh主＝±8mm、mh辅助＝±25mm

(7) 主井+95m至-875m导入高程中误差：m主 1＝±42.8mm；辅助井+50m至-875m导入高程中误差m辅助 1＝±40.9mm；

(8) 井下水准测量中误差mh1＝±15mm

3.3贯通测量误差预计

贯通测量导线点位见误差预计图一（1：1000），本附图比例尺在打印时已经缩小。根据施工计划，预计K点为贯通点。过K点作X′轴和Y′轴(X′轴与Y′轴垂直)，建立误差计算假定坐标系，并在图上设计出导线点的位置。

3.3.1 贯通点K在水平重要方向上的误差预计

(1) 因-875m中段所有的测量资料均以主井与辅助井地面近井点的成果作为起算资料，故地面近井点点对贯通点K的误差可忽略不计

(2) 主井+95m至-875m定向投点误差：me1=±10mm、辅助井135.5m至-875m定向投点误差：me2=±13mm

(3) -875m导线测量误差引起的K点在X′方向上的误差

测角误差引起的(角度独立测量两次)。

m1==±26.0mm

量边误差引起的(边长独立测量两次)

m2=±=±24mm

(4) -875用GAK-1Wild T2陀螺经纬仪加测陀螺边对K点的中误差为

m 3=±=±=±14.5mm

(5) 贯通在水平重要方向X′上的总误差

M=±=47mm

(6) 取2倍中误差作为极限误差

M允=2M=±94mm

3.3.2 贯通点K在高程上的误差预计

(1) 地面Ⅰ级水准测量误差mh主＝±8mm、mh辅助＝±25mm

(2) 主井+95m至-875m导入高程中误差：m主 1＝±42.8mm；辅助井+50m至-875m导入高程中误差m辅助 1＝±40.9mm；

(3) -875m中段水准测量引起的误差：m1= mhl ＝±15＝±21.6mm

(4) 贯通在高程上的预计（预计以上各项高程测量均独立进行两次）

M1＝±/=±48.3mm

贯通在高程上预计误差为：M1预＝±M1＝±96.6mm

从误差预计可看：贯通在平面上的误差预计±94mm(＜300mm）、在高程上的误差预计±96.6mm(＜200mm）,该测量方案可满足工程规范规定要求,可指导该工程的施工。

3.4 贯通精度及闭合差

该工程贯通后经测量人员实测，贯通接合处中线偏差70mm，腰线偏差80mm，贯通导线点点位误差fx=±22mm, fy=±32mm，fs=±39mm，方位较差为1′12″。

4 结束语

4.1 该工程在千米竖井单线投点联合陀螺定向技术，可简少设备，简化工作程序，大大缩短井筒占用时间和测量人员在井下恶劣环境下的工作时间，从而提高了联系测量工作效率和企业的经济效益。

4.2 两贯通井导入高程时采用1000m长钢尺进行，比短钢尺绑结成的长钢尺或长钢丝导入高程可缩短井筒占用时间。

4.3通过该工程的实践，总结出了一套科学合理可行的施工测量技术。

作者简介：芦英贵，男，1963年10月生，安徽，铜陵市，汉族，测量助理工程师。主要从事矿山控制测量、井下矿山测量及地籍测绘。