1028号斜井贯通测量

【摘要】通过1028号斜井的贯通测量，详细介绍了贯通测量的误差预计以及在贯通测量的施测方法。保证了隧道的顺利贯通。

【关键词】贯通测量；方案选择；误差预计；施工测量

1、前言

由于测量过程中不可避免地存在误差，因此贯通工程实际上总是存在偏差的。斜井贯通接合处的偏差发生在空间的三个方向中，即沿斜井中心线的长度偏差，垂直于斜井中心线的左右偏差（水平面内）和上下的偏差（竖直面内）。第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对斜井的质量没有影响，而后两种方向上的偏差对斜井质量有着直接影响，所以后两种方向上的偏差又称为贯通重要方向的偏差。贯通的容许偏差是针对重要方向而言的。

2、工程概述

大箐东1028号斜井在云锡松矿大箐东1720米中段至1540米中段井下深部开拓工程。分斜井、斜井中开拓中段平巷两项工程。斜井头在1720米中段平面，井脚在1540米中段平面内。斜长420米，垂直高度180米，设计坡度25°，规格3.0×2.4m（宽×高）。在斜井中相继开拓1570米中段、1600米中段、1630米中段。

大箐东1028号斜井是作人行、通风、材料设备提升，三个盲中段主要开拓运输、找矿巷道。

3、贯通测量的允许偏差、选择合理的测量方法

根据《云锡集团公司矿山测量技术规定》讨论研究决定了斜井贯通允许偏差：

水平方向允许偏差：±0.2米

竖直方向允许偏差：±0.6米

4、贯通测量工作步骤：

（1）根据贯通测量的容许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。编制贯通测量设计书，进行贯通误差预计，说明采用的测量仪器和方法。

（2）依据选定的测量方案和测量方法进行施测和计算，每一个施测和计算工作环节，均有可靠的检核，并将施测的实际测量精度与设计书中所要求的精度进行比较，若发现实际施测精度低于设计中所要求的精度时，应找出其原因，采取提高实测精度的相应措施，进行重测。

（3）根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线。

（4）根据掘进工作的需要，延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量，及时填图，根据测量结果及时调整中线和腰线，当两工作面间的距离剩下15至20m时，测量负责人应以书面方式报告矿总工程师，开出贯通通知单，停止一方作业，采用单边作业，并通知安全部门及施工队，以免发生安全事故。

（5）巷道贯通后，应立即测量贯通的实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。

（6）贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。

5、选择贯通测量方案

为了加快施工速度，缩短施工工期，改善通风状况及劳动条件，矿部决定采用上、下两个工作面相向掘进。为了保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过《云锡集团公司矿山测量技术规定》允许的限差要求，满足隧道贯通的精度，所以它的贯通测量的方案选择及误差预计都是必要的。贯通测量方案和测量方法选用的是否合理，一方面要看在实地施测时是否切实可行，另一方面还要看贯通测量的精度是否能满足隧道贯通的设计容许偏差要求。进行误差预计的目的就是帮助我们选择合理的测量方案和测量方法，做到斜井贯通心中有数，既不应由于精度不够而造成工程损失，也不盲目追求过高的精度，而增加测量工作量，对斜井贯通有着十分重要的意义。

贯通测量是一项十分重要的测量工作，当大箐东1720米中段经1028号斜井至1540米中段巷道贯通时，如果其接合处的偏差超出限度，就会给松矿大箐东的开拓工程带来不利的影响，甚至造成较大的经济损失，增加大量的人力、物力、财力的投入，拖延“大箐东”工程的顺利实施。因此，参加该项贯通测量的所有人员从技术上，管理上都以高度的工作责任心和以科学的态度，一丝不苟地、严肃认真地搞好这项工作为准则，以保证贯通工程的顺利完成。我们进行了贯通测量技术设计，作了三个贯通测量方案进行分析比较。

6、平面控制测量技术要求

（1）井下导线点埋设

井下3″主控导线埋设在坑道之顶板上，用铜桩作为标志，统一用红漆圈点编号。

（2）高程测量技术要求

水准高程测量技术要求：

测站高差互差要求不大于3mm（两次仪器高），视线长规定为15-40米。施工导线的高程按Ⅱ级水准测量技术要求进行观测。

井下三角高程采用红外三角高程进行观测，往返三测回测天顶距，测前和测后丈量觇、仪高至毫米，互差不大于3mm取中数使用。天顶距采用中丝法进行观测，指标差变动不大于15″，测回差不大于15″。

（3）测量方法

根据测量方案的要求结合现有仪器的实际情况确定采用WILDT2型经纬，瑞士产DI1600红外测距仪，进行平面导线控制测量和高程控制测量。

a、平面导线控制测量的观测方法及精度要求及限差见表1：

等级 仪器 测回数 2C互差 测回差 多次对中差 相对精度

3″ T2 4 ±13″ 9″ 20″ 1/2.5万

30″ J6 1 ±18″ 1/3千

b、测距精度、测回数和测量精度要求 表2

等级 读数次数 测回读数差 测量精度

红外 钢尺

3″ 9 5m 2mm 1/50000

30″ 3 5m 3mm 1/6000

7、误差预计

误差预计是我们合理选择贯通测量方案的最终途径。根据两端施工掘进速度，工程预计在1028号斜井中1600米中段处贯通。水平方向和竖直方向都是本次贯通的重要方向，是误差预计的主要内容。

（1）误差预计参数

5″导线用松矿积累统计分析的实际资料：

求得测角中误差mβ=±5″

量边偶然误差系数a=1.04×10-4

系统误差系数b=5×10-6，

井下Ⅰ级水准测量中误差使用本矿收集分析整理的实际资料

mh=±5mm（每百米水准测量高差误差）。

三角高程测量误差参照《矿山测量》上册提供的参考值：垂直角（天顶距）

瞄准误差mv=±3.6″（100/28x）

读数误差mo=±0.75″

气泡居中误差mr=±6″

（2）误差预计公式

a、起始边方位角误差引起K点误差

b、测角量边引起K点的误差

c、井下水准点测量引起K点在高程面上的误差

d、三角高程测量误差

e、测量总误差引起K点在水平面上的误差

（3）误差预计结果

在贯通测量误差预计过程中，考虑到在斜井上观测困难，条件差，将对斜井部分的误差预计值扩大一倍，同时取预计误差的2倍中误差作为此次贯通的最终预计误差。

将误差预计参数及在误差预计图上量取的相关数值代入误差预计公式求得估算偏差见下表：

方案 预计在水平方向上偏差 预计在竖直方向上偏差

Ⅰ ±1.023m ±0.067

Ⅱ ±0.550 ±0.067

Ⅲ ±0.306 ±0.067

（4）贯通测量方案选定

方案 贯通允许偏差 预计偏差

水平方向 竖直方向 水平方向 竖直方向

Ⅰ ±0.6m ±0.2m ±1.023m ±0.067m

Ⅱ ±0.6m ±0.2m ±0.55m ±0.067m

Ⅲ ±0.6m ±0.2m ±0.306 ±0.067m

Ⅰ方案选定了一部分原5″导线资料，预计贯通偏差较大，不宜采用；

Ⅱ方案将以5″导线部分升级为3″导线，1540米中段导线控制精度获得大大提高，但坑下导线改造工作量大，预计导线改造费用约4000元左右，水准高程测量改造费约2000元。

Ⅲ方案全部采用3″导线控制，缩短导线长度，节省大量的人力财力，同时，导线精度也得到了提高。

（5）最终测量方案

经松矿总工程师和有关科室领导于对贯通测量技术设计方案进行审定，大家一致认为：

设计中提的三个方案，第Ⅰ方案因预计施测精度达不到限差要求，故不可取；第Ⅱ方案虽预计施测精度达到限差要求，但是第Ⅲ方案优点是缩短了导线长度，预计贯通精度是三个方案中最高的，根据矿山建设发展规划，今后工程系统还要向深部发展，而本方案全部采用3″导线控制。有利于为下一步新区发展提供测量技术保证，经过对上述三个方案的优缺点比较，根据“技术上可行，经济上合理”的原则，结合考虑为今后矿山建设深部发展的测量工作需要，与会专家一致推荐第Ⅲ方案为首选方案。

（6）技术措施

贯通测量，除了敷设高精度的主控导线，还必须注重到施工测量与始终质量管理。抓好掘进工程质量是加强贯通全面质量管理的一个重要内容。施测工作管理好了，对于安全生产，降低成本，提高经济效益，确保工程贯通都极为重要，它标志着矿山掘进，矿山测量技术水平和管理水平的高低，因此，1028号斜井的贯通是采取以下措施来保证工程施工质量的。

设置贯通测量技术负责人1人，职称为测量高级工程师。设施工测量技术负责人1人，职称为测量工程师。测量技术负责人在总工程师的直接领导下负责组织开展贯通测量工作。施工测量技术负责人在坑口技术副坑长直接领导下负责施工测量、监督、指导工程的施工，把好工程质量关。

（7）质量保证体系

贯通工程质量技术保证体系依靠以下几个方面来实现。

a、对设计部门提供的设计图纸、坐标、高程、方位角、坡度、断面及有关技术要求，测量负责人要认真进行检核，验算各种数据。正确无误后方能指导施工。

b、中腰线标定必须独立进行两次，做到自查互检，确保标设正确，杜绝粗差。

c、生产股测量人员要根据测量资料及时展绘与施工坑道相关的平、剖面图上。检查实际与设计是否吻合，发现问题通知施工人员及时整改。

（8）检查验收

检查验收小组每月对施工队的工程进行质量检查与验收，依据《云南锡业公司矿山测量技术规定》和《实施细则》进行严格验收。其验收主要标准为：

a、坑道方向、坡度、断面、支护为验收的四项标准，其中一项不合格即为不合格品，待修整合格后再进行验收。

b、实际掘进断面不得小于设计断面，允许大于设计高、宽各0.2米。支护净断面，允许大于设计断面高、宽各0.05米。

c坑道方向偏差，以测设中线为准，实际坑道底板到腰线的距离与规定的底板到腰线距离（1米）之差不得超过±0.050米（施工部分为0.100米）平巷不得超过±0.040米。

8、施工测量

施工导线是在3″红外导线的控制基础上布设的生产级导线。当迎头每掘进30-50m延伸一次施工导线。使用J2一测回测水平角。使用检定过的50m钢尺凭经验拉力（10Kg），两端三读法测距，钢尺读数互差不大于3mm取中数使用。

使用S3型水准仪按Ⅱ级水准高程测量技术要求进行观测，三角高程使用J2经纬仪测天顶距。中丝法一测回，仪高丈量两次比较，互差不大于4mm。

使用J2经纬仪给中线，中线至中线距离不大于50m，标定时采用两个镜位成组（每组不少于3棵，桩距大于2m）标设。当中线偏离设计中线20mm时，将偏离的中线校正到正确的位置上。使用S3型水准仪成组（每组不少于3棵，桩距大于2m）标定腰线，斜井采用J2经纬仪伪倾角法进行标定。标定工作结束之后进行检查，两次标定结果不大于5mm。

9、贯通效果

实测贯通偏差情况

工程贯通后，经实测贯通偏差见下表：

注：（1）实际贯通点位于1028号斜井脚往上60米处。

实际贯通偏差见下表：

水平面位移 竖直面位移

允 许 预 汁 实 际 允 许 预 汁 实 际

±0.6m ±0.306m ±0.208m ±0.2m ±0.067m ±0.085m

该工程于2008年10月15日准确贯通。

（2）贯通两端控制闭合精度

将1028号斜井上下两端的3竖直面位移导线及高程联测，其闭合精度统计如下：

方位闭合差 点位误差 相对精度 高程闭合差

实际 允许 实际 允许 实际 允许 实际 允许

―0.9″ ±47.6″ 0.125m ±0.370m 1/5.7万 1/2.5万 20mm ±111.3mm

10、存在的问题和建议

（1）在本次贯通测量工作中，主控导线与施工导线的对比台帐没有健全。建议今后对类似的贯通，除核对测量资料外，还应建立台帐。

（2）局部地段因观测条件限制影响了复测资料的精度。如涌水、炮烟大、地压活动、观测条件恶劣的地方，对观测限差进行了放宽，降低了测量精度。

（3）施工过程中，标设的中腰线，在重要地段放松了检查，建议对一切工程，在重要地段（如开口处，临近贯通处等）的中腰线加强检查，确保万无一失。

综上所述，本次贯通测量方案正确，设计合理，施测认真，各项精度指标均达到设计和有关规程要求，实测贯通偏差远远小于允许值。所以，本次贯通测量控制成果为开发大箐奠定了坚实的控制测量基础。

11、职责明确

此次贯通大家统一认识，责任明确，精心实测，加强管理，严格地把好测量工作质量关。全体测量人员团结协作，战胜各种困难，同舟共济，努力完成贯通测量工作任务。