閆學(xué)軍（亞克斯資源開發(fā)股份有限公司 哈密 839000）

黃山銅鎳礦副井千米罐道梁垂直度的檢查測(cè)量方法

閆學(xué)軍
（亞克斯資源開發(fā)股份有限公司 哈密 839000）

介紹了黃山銅鎳礦副井千米罐道梁垂直度檢查的作法和要點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，為今后類似的工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

千米豎井 罐道梁 垂直度 檢測(cè)方法

1　工程簡(jiǎn)介

哈密亞克斯資源開發(fā)有限公司黃山銅鎳礦副井深1 025 km，于2012年3月下旬完成豎井千米剛性罐道梁的安裝。安裝完成后，公司相關(guān)部門要求對(duì)罐道梁四根千米長(zhǎng)主梁垂直度進(jìn)行檢查驗(yàn)收。對(duì)此深度的井進(jìn)行罐道梁的測(cè)量國(guó)內(nèi)還沒有先例。對(duì)此，我們和各方就如何檢查測(cè)量進(jìn)行了深入的探討，積極想辦法。最終在大家的共同努力下，促成了這次測(cè)量活動(dòng)的成功實(shí)施。

2　施工安裝方采用的測(cè)量方法及其弊端

施工方在井筒安裝過程中，主要采用分段放線的方法，即100m做一個(gè)定位板，將鋼絲位置投到定位板的孔位上.由于1 000m的深井要經(jīng)過10次的投點(diǎn)，上下定位板點(diǎn)位之間有相互關(guān)聯(lián)關(guān)系，這樣勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，加之監(jiān)理方缺乏可靠的監(jiān)測(cè)手段，所以施工質(zhì)量好壞，難以評(píng)判。

3　檢查測(cè)量必須克服的困難

如果甲方在豎井中進(jìn)行檢查測(cè)量，必須想清楚其中的一些細(xì)節(jié)，也要克服一些困難，主要是：

（1）不能使用施工方的測(cè)量方法。主要原因是施工方當(dāng)時(shí)測(cè)量工作環(huán)境沒有了。他們是站在穩(wěn)盤上進(jìn)行逐層（100m一層）投點(diǎn)的。人員上下靠的是體積較小的吊罐。但我們檢查驗(yàn)收時(shí)，穩(wěn)盤在井底，無法使用。吊罐可以解決人員上下的問題，卻不能當(dāng)測(cè)量平臺(tái)使用，也沒有避雨的功能，所以無法使用。再則他們是在3個(gè)月的安裝過程中，逐漸地完成測(cè)量工作的，而我們是要在短期內(nèi)，完成檢查測(cè)量工作。并且我們檢查測(cè)量的數(shù)據(jù)采集量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于施工測(cè)量時(shí)的數(shù)據(jù)采集量。我們最終選定采用上下放樣的方法，將鋼絲的點(diǎn)位在井上井下放樣出來。

（2）沒有可行的能借鑒的資料、經(jīng)驗(yàn)。我們查資料并咨詢多家設(shè)計(jì)院、礦山后，發(fā)現(xiàn)均沒有做過這項(xiàng)工作，所以這項(xiàng)工作有一定的探索性和挑戰(zhàn)性。

（3）豎井內(nèi)不能架設(shè)測(cè)量?jī)x器。豎井測(cè)量不同于平地測(cè)量，沒有參照物，沒有足夠空間架設(shè)儀器，只能靠尺子。這就要求測(cè)量基準(zhǔn)不能離被測(cè)量物體太遠(yuǎn)。實(shí)際上是增加了測(cè)量的難度。

（4）水的干擾：會(huì)影響到觀測(cè)、記錄、通訊。黃山西副井450中段以下，水在逐漸地增大，特別到了350中段以下時(shí)，更是像瓢潑大雨一樣，如此大的水，肯定會(huì)影響到鋼絲的穩(wěn)定性，更為致命的是水會(huì)使得對(duì)講機(jī)失靈，在井下，沒有通訊聯(lián)系，危險(xiǎn)性大大增加。

（5）人：水很大時(shí)，對(duì)人也是一個(gè)考驗(yàn)。人在大水中面對(duì)如此深的井進(jìn)行工作，無法堅(jiān)持太久。

（6）供電問題：定位板是穩(wěn)固鋼絲的重要一環(huán)。要能滿足25m水平井下焊接定位板的需要，最好能夠有照明燈。

（7）鋼絲位置的擺布：四根起到法線作用的鋼絲不能影響臨時(shí)罐籠上下運(yùn)行，同時(shí)由于豎井中只能用拐尺測(cè)量，所以鋼絲位置離罐道梁又不能太遠(yuǎn)。

（8）罐籠：要能滿足既是上下工具，也是測(cè)量平臺(tái)。同時(shí)人要能在平臺(tái)上避雨和休息。

（9）固定后鋼絲的穩(wěn)定性：要求鋼絲必須足夠穩(wěn)定。因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)量多，要求迅速完成測(cè)量，不能拖延時(shí)間太多，不然人可能會(huì)招架不住。

4　施測(cè)方案

由上面的分析可知，要完成這次施測(cè)任務(wù)的關(guān)鍵是如何擺布四根作為法線的鋼絲。這四根鋼絲既不能影響臨時(shí)罐籠的上下，也不能離開罐道梁太遠(yuǎn)。通過現(xiàn)場(chǎng)觀察臨時(shí)罐籠與罐道梁的位置關(guān)系，最后確定了四個(gè)鋼絲的位置：就是離罐道梁正面15mm，離罐道梁側(cè)面20mm的位置，見圖1。

圖1　

按照我們的設(shè)想，使用放樣的方法確定鋼絲位置，所以坐標(biāo)傳遞是要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問題。最后我們確定本次檢查采用的施測(cè)流程見圖2。

圖2　

參與本次測(cè)量的儀器是一臺(tái)經(jīng)過檢校的leica TS02型全站儀和一臺(tái)索佳gp-1，精度為20 s級(jí)的全站陀螺儀。上面流程的施測(cè)具體過程如下：

（1）布置地表控制：建立一個(gè)閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)。主要是為了在滿足精度要求的情況下，井口放樣四根鋼絲用。觀測(cè)成果見表1：

表1　

（2）地表放樣鋼絲。用萊卡TS02儀器鋼絲定位放樣，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算放樣要素。放樣時(shí)，為了避免棱鏡等的誤差，使用反射片無棱鏡NP方法進(jìn)行放樣。在確定鋼絲放樣位置后，用電焊將定位板固定下來。

（3）豎井定向。在井下25m中段水平，通過定向?qū)⒆鴺?biāo)系統(tǒng)引到此中段，為下步在25m水平放樣鋼絲的對(duì)應(yīng)位置做準(zhǔn)備。我們采用的方法是單點(diǎn)加陀螺定向。成果如下：

表2　

具體施測(cè)時(shí)，將其中的一根鋼絲當(dāng)做定向用鋼絲。所選定的位置已經(jīng)考慮了下步放樣鋼絲的通視問題。豎井定向主要的難點(diǎn)是如何穩(wěn)住鋼絲的晃動(dòng)。我們采用人工穩(wěn)定加測(cè)量鋼絲左右擺點(diǎn)求取中心位置的方法。邊長(zhǎng)測(cè)量使用無棱鏡模式，鋼絲上粘上貼片，通過大量的測(cè)量（本次共測(cè)量48組數(shù)據(jù)）平均求得。

（4）地下放樣：在25m水平上，找出地面對(duì)應(yīng)的鋼絲位置，并固定鋼絲。這個(gè)施測(cè)方法和地表的類似。也是采用無棱鏡的NP測(cè)量模式。所不同的是：地下的測(cè)量環(huán)境非常惡劣，水大潮濕，在測(cè)量的過程中，照明用的電燈數(shù)次被燒。冒著傾盆大雨，我方的測(cè)量人員，在堅(jiān)持配合工作。當(dāng)我們做好了鋼絲的固定工作后，就有了檢查的條件基礎(chǔ)。下一步的工作就是在豎井中進(jìn)行罐道梁的檢查測(cè)量工作。

（5）測(cè)定罐道：拐尺測(cè)定豎井筒罐道梁正面、側(cè)面垂直情況。罐道梁的測(cè)量使用拐尺進(jìn)行。每根罐道梁測(cè)量?jī)啥说恼婧蛡?cè)面。在測(cè)量的過程中，對(duì)部分鋼絲進(jìn)行了緊固，這樣保證了鋼絲的穩(wěn)定，為測(cè)量工作的迅速開展，創(chuàng)造了條件。我們本次共測(cè)量了800多組鋼梁數(shù)據(jù)。順利完成了罐道梁的檢查工作。

（6）罐道梁測(cè)量數(shù)據(jù)分析一例，見圖3。

圖3　

相對(duì)鋼絲正面，設(shè)計(jì)距離應(yīng)該是150mm，側(cè)面距離應(yīng)該是200mm，從圖3第68根罐道梁所反映的數(shù)據(jù)來看，正面向相對(duì)的罐道梁移動(dòng)，使罐道梁的間距變小，容易出現(xiàn)卡罐現(xiàn)象，嚴(yán)重的可能拉斷鋼絲，出現(xiàn)墜罐事故。所以這段鋼梁的安裝是有問題的。

5　結(jié)語(yǔ)

本次測(cè)量活動(dòng)歷時(shí)3天，克服了各種困難，順利地完成了測(cè)量任務(wù)，取得了罐道梁安裝的數(shù)據(jù)。根據(jù)測(cè)量成果反映出有大量超出誤差的數(shù)據(jù)，為此業(yè)主方要求施工方重新進(jìn)行了調(diào)試，完工后副井罐籠一次試罐成功，確保了副井罐籠的順利運(yùn)行。

收稿：2016-03-02

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.04.009