浅谈巷道贯通测量

摘要：本文对巷道测量的方法、步骤等进行了简单阐述，仅供参考。

关键词：巷道；贯通；测量；

Abstract: The methods and steps of roadway measurement is briefly expounded in the paper, for your reference.

Key words: roadway; connect; measurement

中图分类号： TD263 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、贯通测量概述 巷道贯通是指采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。采用贯通方式多头掘进，可以加快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续。它是加快矿井建设的重要技术措施，所以在矿井建设与采矿生产过程中、铁路、公路、水利、国防等建设中得到普遍应用。而且在铁路、公路、水利、国防等建设工程中，也常被采用。井巷贯通可能出现三种情况（1）两个工作面相向掘进，叫做相向贯通，（2）两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通.（3）从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通。 井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定限度，对采矿生产不造成严重影响。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。

二、贯通测量方法

在地面两个近井点选用GTS-102N全站仪进行测量，依据《煤矿测量规程》、《三角高程测量规范》，确定贯通容许误差为：垂直方向±0.20m,水平方向±0.5m。

（1）平面控制测量方案：地面控制网是地下工程特别是矿井贯通工程正确性的基础。地面控制测量的基本任务是根据地下工程特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度[8]。 施测方法：我们使用的是导线网，把导线布设成网形或闭合环形。5″复测导线,施测等级四等,使用仪器为智能型全站仪，作业限差按照7″经纬仪导线的限差来进行[7]。

（2）地下控制测量方案：由于是在井下巷道中测量，所以不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网，智能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量，我们采用和井上控制测量相同的方法来进行井下平面控制测量。

（3）矿井联系测量方案：为了将地面坐标导入井下，我们在主副井之间采用两井定向，具体做法如下：地面设立连接点Ⅰ、Ⅱ、近井点K, 通过联系测量将地面的平面坐标、方位角及高程传递到井下永久点上,作为井下控制测量起始数据。井口水准基点的高程测量,按四等水准测量的精度要求测设。作业限差如表3所示。

等级 仪器类型 观测方法 测回数 光学测微两次重合读数之差 半测回归零差 一测回内2C互差 同一方向值各测回互差

联系测量的具体做法如下图所示：

图3-2两井定向示意图

Fig. 3-2 Two wells directional map

在两个立井个悬挂一根垂球线A和B，由地面控制点布设导线测定两垂球线A、B的坐标，内业计算时，首先由地面测量结果求出两垂球线的坐标，、、、，并计算出A、B连线的坐标方位角和长度

(3-1)

(3-2)

因地下定向水平的导线构成无定向导线，为解算出地下个点的坐标，假设A为假定坐标系的原点，A1边位假定坐标纵轴轴方向，由此可计算出地下各点在假定坐标系中的坐标，并求出A、B连线在假定坐标系中的坐标方位角及长度，即

= (3-3)

(3-4)

(3-5)

式中H——竖井深度

R——地球的平均曲率半径。

应小于地面和地下连接测量中误差的2倍。则=

依此可重要计算出地下各点的坐标，由于测量误差的影响，地下求出的B点坐标与地面测出的B点坐标存有差值。如果其相对闭合差符合测量所要求的精度时，可进行分配，因地面连接导线精度较高，可将坐标增量闭合差按边长或坐标增量成比例反号分配给地下导线各坐标增量上。最后计算出地下各点的坐标。

（4）地面及井下高程控制测量方案：井下高程控制分为Ⅰ级和Ⅱ级控制， Ⅰ级控制是为了建立井下高程测量的首级控制，其精度较高，基本上能满足贯通工程在高程方面的精度要求，Ⅱ级水准测量的精度较低，作为Ⅰ级水准点的加密控制，主要是为了满足矿井生产的需要。

（5）导入高程方案：为使地面与地下建立统一的高程系统，应通过斜井、平硐或竖井将地面高程传递到地下巷道中，该测量工作称为高程联系测量（也可称为导入高程）。因为是立井，所以我们才用的是长钢尺法导入高程。具体方法如下：将经过检定的钢尺挂上重锤（其重力应等于钢尺检定时的拉力），自由悬挂在井中。分别在地面与井下安置水准仪，首先在A、B点水准尺上读取读数a、b，然后在钢尺上读数m、n（注意，为了防止钢丝上下弹动产生读数误差，地面与地下应同时在钢尺上读数），同时测定地面、地下的温度和。由此可求得B点高程:

(3-6)

式中为钢尺改正数总和(包括尺长改正、温度改正、自重伸长改正)。其中钢尺温度改正计算时，应采用井上下实测温度的平均值。钢尺自重伸长改正计算公式为：

(3-7)

式中——钢尺长度，=m-n

——钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度；

——钢尺的密度，r=7.8g/

E——钢尺的弹性模量，一般取为kg/

当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，还应加入拉力改正。

三、巷道贯通测量的步骤和要求

重要(巷道)贯通工程测量，必须做到工作有计划，测量、计算有检查，精度有保证。所以，贯通测量工作一般按下述步骤和要求进行。

第一，根据贯通测量的容许偏差，选择合理、可行的测量方案和方法。对重要贯通工程编制贯通测量设计书：进行贯通误差预计，说明采用的仪器、测量方法和作业时的各种测量限差等。贯通误差预计一般取中误差的两倍。当误差预计结果超过允许偏差时,应尽量采用提高测量精度的办法，如仍不能满足要求时，应请求矿总工程师研究采取其它技术措施。

第二，按选定的测量方案和方法进行实测和计算，每行一步均须有可靠的检核，并与设计书中要求的精度进行比较，必要时进行重测。

第三，根据实测资料计算贯通巷道的标定要素，并于实地标设贯通巷道的中线和腰线。

第四，随着巷道掘进，及时延设、检查中线和腰线：及时测量进度和添图：及时按实测点的平面坐标和高程，调整中线和腰线。在贯通前必须按《煤矿安全规程》的规定在岩巷中剩余15—20米，煤巷中剩余20—30米时（快速掘进时应于贯通前两天），测量负责人应以书面方式报告矿井总工程师，并通知安全检查部门及施工区队，要停止一头掘进及准备好透巷措施，以免发生安全事故。

第五，巷道贯通后，应立即测量实际偏差，并将两侧导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段的中线和腰线进行调整。

第六，重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，提交技术总结。

参考文献

［1］邵金克，宋晓东.提高矿井贯通测量精度得思考 内蒙古煤炭经济

[2] 郑文华主编《地下工程测量》，煤炭工业出版社，2007年10月第一版 [3] 张国良主编《矿山测量学》，中国矿业大学出版社，2008年10月第二版

［4］张国良，朱家钰，顾和和.矿山测量学 中国矿业大学出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。