銀光勝

(廣西錫山礦業(yè)有限公司，廣西南寧 530022)

0 前言

在礦山測量中，貫通測量是一項(xiàng)比較復(fù)雜而又辛苦的工作[1]，對于貫通工程，由于受場地和施工條件的限制，施工測量精度不高，測量容易出差錯；測量人員在井巷貫通工程中所負(fù)的責(zé)任重大，要求測量人員以高度的責(zé)任感與事業(yè)心，嚴(yán)肅認(rèn)真地對待貫通測量工作；為保證貫通工程的順利完成，在實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)工程的要求確定合理的測量方案和方法，以使貫通測量達(dá)到精度與采礦工程要求相適應(yīng)，過高或過低的精度要求都不適宜，因此必須根據(jù)貫通工程的需要，編制測量方案，進(jìn)行誤差預(yù)計，從而正確指導(dǎo)貫通測量工作的實(shí)施。

誤差預(yù)計方法是對貫通精度的一種估算，不是預(yù)計貫通實(shí)際偏差的大小，而是預(yù)計實(shí)際偏差可能達(dá)到的限度，將估算誤差與工程允許偏差相比較，選擇符合工程要求的、合理的、測量方案和方法，進(jìn)行指導(dǎo)和施工。以大新錳礦地下開采工程340 m平硐貫通測量誤差預(yù)計方案實(shí)例。

1 工程簡介與貫通方案

340 m平硐是大新錳礦首個地下開采工程，整個工程大致為東西走向，東起340 m平硐口，西至380 m平硐口，施工設(shè)計圖如圖1所示。

圖1 340 m平硐施工設(shè)計

為了加快施工進(jìn)度，決定進(jìn)行雙向掘進(jìn)貫通。貫通方案：西由380 m平硐口開始往東南方向掘進(jìn)221 m后再掘進(jìn)1個80 m長斜巷到340 m水平；東面由 340 m平硐口開始往西掘進(jìn)，平面總長1 927.6 m，預(yù)計在圖1的 K點(diǎn)貫通。假定的 Y軸表示貫通巷道的掘進(jìn)方向，以X軸表示重要方向(水平方向)；貫通時水平偏差允許為0.3 m[2]，高程方向上的允許偏差0.2 m，為確保貫通在平面和高程的精度達(dá)到上述要求，特制定如下測量方案。

2 測量方案

測量儀器：地面和井下均采用科力達(dá) KTS400全站儀(測角精度 5(″)，測距精度 3+2 ×10-6×D)、S3水準(zhǔn)儀。

觀測方法如下：

1)用測回法觀測水平角，用 KTS400全站儀測角，當(dāng)邊長大于30 m時，每站采用 1次對中，2測回；當(dāng)邊長為15～30 m時，每站采用2次對中，2測回；當(dāng)邊長小于15 m時，每站采用3次對中，3測回。為保證對中精度，在風(fēng)大的地方采取必要的擋風(fēng)措施。

2)邊長用 KTS400全站儀測量，每測回4次觀測取其平均值，獨(dú)立進(jìn)行2次測量。

3)水準(zhǔn)測量用S3水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量，往返各測1次，每站采用2次儀器高觀測，前后視距應(yīng)大致相等。為符合限差，取2次測量平均值作為最后結(jié)果。

4)斜巷采用三角高程測量，垂直角觀測不小于2測回，儀器和覘標(biāo)高用小鋼卷尺在觀測后各量1次，在不超限的前提下取2次平均值作為最終值。

5)觀測各項(xiàng)限差按《煤礦測量規(guī)程》要求執(zhí)行。

3 誤差預(yù)計

3.1 誤差預(yù)計基本參數(shù)確定[1]

1)井下導(dǎo)線測角誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，井下導(dǎo)線采用15(″)導(dǎo)線測量，則井下測角中誤差Mβ下= ±15/=10(″)；地面測角中誤差Mβ上=±7(″)；量邊中誤差MD=3 mm(根據(jù)全站儀測距標(biāo)稱精度3+2×10-6×D)。

2)水準(zhǔn)測量誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，每千米水準(zhǔn)測量的高差中誤差的容許限差為50 mm，所以每千米井下水準(zhǔn)測量中誤差Mh下=±50/2=18 mm；地面水準(zhǔn)測量中誤差Mh上=±20/2=7 mm。

3)井下三角高程高誤差：根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定，每千米三角高程的高差中誤差容許限差為100 mm，所以每千米三角高程的高差中誤差為Mhl=±100/2=±50 mm。

3.2 在平面上的誤差預(yù)計(即X軸重要方向上的誤差預(yù)計)

根據(jù)兩端掘進(jìn)速度估計出貫通相遇點(diǎn) K，以巷道掘進(jìn)方向?yàn)榧俣ㄗ鴺?biāo) Y軸，垂直方向?yàn)榧俣ㄗ鴺?biāo)X軸，繪制一張1∶2 000的誤差預(yù)計圖，如圖2所示。

圖2 誤差預(yù)計

從誤差預(yù)計圖上可得邊長投影長度計算結(jié)果如表1。

上圖N1～N7為井上導(dǎo)線，1～16為井下導(dǎo)線，圖上量得Lx上=Lx下=781 m；圖解法求得，井上∑LCos2α=898 m；井下 ∑LCos2α=993 m 。

1)地面導(dǎo)線誤差引起 K點(diǎn)在X方向上的誤差

測角引起誤差[3]：

量邊引起誤差：

2)井下導(dǎo)線測量誤差引起 K點(diǎn)在X方向上的誤差(觀測2次)

測角引起誤差[3]：

表1 邊長投影長度計算結(jié)果

量邊引起誤差[3]：

3)上述兩項(xiàng)誤差引起的貫通相遇點(diǎn) K在水平重要方向上的誤差Mχk，預(yù)計誤差Mχk預(yù)[4]

3.3 在豎直面的 K點(diǎn)誤差預(yù)計(高程方向上的預(yù)計誤差)[3]

1)地面水準(zhǔn)測量引起的誤差：(線路長1 599.3 m)。

2)井下水準(zhǔn)測量引起的誤差：(井下水準(zhǔn)線路長1 907.4 m)

3)井下三角高程測量引起的誤差：(斜井總長80 m)

4)貫通在高程方向上的預(yù)計誤差(獨(dú)立施測2次)Mh預(yù)：

從上述誤差預(yù)計結(jié)果可以看出，在水平方向上和高程方向上均未超出貫通允許偏差，精度適宜，故決定采用所選擇的測量方案和方法。

4 結(jié)語

該工程在2007年5月貫通后，經(jīng)實(shí)際測定，貫通相遇點(diǎn)中線偏差為96 mm；高程偏差為65 mm。實(shí)際偏差均小于預(yù)計誤差；說明本次貫通測量誤差預(yù)計和方案成功。該項(xiàng)工程的順利貫通，為測量專業(yè)技術(shù)提供了許多值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)，歸納如下：

1)對貫通測量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和要求，制定貫通測量方案和測量方法，進(jìn)行貫通點(diǎn)的誤差預(yù)計，選用“技術(shù)上可行，精度上允許，經(jīng)濟(jì)上合理”的測量方案和測量方法，不必過于地追求高精度。

2)在井下使用全站儀測量[5]，不僅能大大降低測量人員勞動強(qiáng)度，減少作業(yè)計算量，而且能提高測量速度和精度。

3)在用全站儀進(jìn)行貫通測量時[5]，為了提高測角精度，在實(shí)際測量水平角時應(yīng)對準(zhǔn)前視目標(biāo)線繩，而測距和測豎直角時則對準(zhǔn)前視目標(biāo)棱鏡。

[1]陳德忱.貫通測量誤差預(yù)計在礦山測量中的應(yīng)用[J].鐵法科技，2007(2) ：52-55.

[2]朱建華.特大型工作面的貫通實(shí)踐與分析[J].西部探礦工程，2008(1) ：113-114.

[3]牛長旭.礦山測量[M].北京：冶金工業(yè)出版社出版，1980.

[4]曾得子，楊政，張彥，等.旦架哨隧道施工控制測量方案設(shè)計及貫通誤差預(yù)計[J].公路，2002(6)：27-29.

[5]王運(yùn)革.全站儀在貫通測量中的應(yīng)用[J].三晉測繪，2003，10(2)：41-42.