浅谈煤矿井下瓦斯抽放孔测量设计方案

王栋栋

（西山煤电集团公司 官地矿，山西 太原 030022）

1 工程概况

西山煤电集团公司官地矿位于西山煤田，太原市西南17.5km处，行政区划属于太原市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。该矿是在白家庄煤矿的一个坑口基础上经过多次改扩建发展起来的，于1960年正式建矿。该矿采用分区混合通风方式，抽出式通风方法，采掘工作面均采用独立通风，随着生产规模的逐渐增加，采区跨越度也随之加大。在这样的情况下，通过改善井下通风结构，可以使得井下通风系统完整、可靠，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采掘进的平衡接续。所以，决定在南五区2#煤回风巷垂直向下施工两个瓦斯抽放孔，与南五区6#回风巷以及南五区8#煤集中胶带巷贯通，以满足生产实际的需要。

2 技术方案

根据井下瓦斯抽放孔贯通工程的实际情况，收集与瓦斯抽放孔设计相关的测量资料，以立井贯通理论为工程指导，采用徕卡TS062″级全站仪从大巷5″级高级导线起始，用测回法施测7″级导线的测量方案，高程采用三角高程测量，结合以往的实际经验，保证实际测量精度满足设计要求。检核并确保所测导线的准确性，完成导线延伸后，根据设计要求，在南五区2#煤回风巷标定出瓦斯抽放孔K1、K2中心所在的位置，以便在该处安置钻机进行施工，并将导线延伸至南五区6#回风巷以及南五区8#煤集中胶带巷，分别在该煤层标定出抽放孔中心所在的位置。在钻机开掘过程中，要定时对钻机进行定位，保证钻到的断面中心线是竖直的，在此基础上顺利安装瓦斯抽放管。

3 施测步骤

该工程于2013年8月开始施工，到2014年6月全部完成。在施测过程中，测量人员遇到了许多地面测量所没有的问题，在实施过程中采取一定的措施提高测量精度，以下为该次测量方案的具体施测过程。

3.1 测量前期准备工作

根据在南五区安放瓦斯抽放管所在巷道的实际情况，收集与本次施测相关的测量资料，需注意原始资料的可靠性，起始数据应当准确无误，详细研究比例尺为1：2000的工程设计图纸，确定合理的测量技术方案，要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不因精度过低而使井巷不能正确贯通，也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本，最后确定测量人员，明确分工及所需仪器，为下一步井下实地测量做好准备。

3.2 测量中期实测工作

通过设计图纸结合巷道实地情况综合考量，在南大巷确定起始边（D-1），通过检查一组至少3个已知点（D-1-2）的水平角，符合7″级导线测角精度，两次观测水平角的不符值不得超过20″，确定起始数据可靠后，在此基础上按7″级导线施测要求延长导线。在施测条件不好的情况下，应采取相应措施提高精度。例如，要尽可能增大导线边长，并用光电测距仪量边，对井下量边较短的测站，要设法提高仪器和标的对中精度，如采取防风措施，采用光学对中，加大垂球重量，增加重新对中次数。

1）将导线延伸至南五区2#煤回风巷，在将要接近设计所要求的瓦斯抽放孔位置时，通过坐标反算，确定出所测已知点到瓦斯抽放孔K1、K2的坐标和距离，从而实地标定出瓦斯抽放孔所在的位置，以便在该处安置钻机进行施工。根据所标定的抽放孔中心位置，定时对钻机进行定位，保证所施工的断面是满足瓦斯管安装要求的。

2）用同一起始边（D-1），按相同的方法将导线分别延伸到南五区6#回风巷以及南五区8#煤集中胶带巷。为了尽可能满足6#回风巷日常回风要求以及8#煤集中胶带巷不影响运输的前提，此次设计将抽放孔分别放置在6#煤回风巷和8#煤集中胶带巷巷道两侧，通过在巷道内施工与巷道垂直的硐室，与瓦斯抽放孔进行贯通，以满足抽放瓦斯的需要。在将要接近设计所要求的瓦斯抽放孔位置时，通过所测已知点与瓦斯抽放孔K1、K2的坐标反算求得方位及距离，然后，根据所测边的方位解算三角，从而标定出硐室开口的位置及方位进行施工，直至与瓦斯抽放孔K1、K2贯通。由于高程测量的误差对贯通的误差较小，在施测过程中，与所测7″级导线同时进行，从而使得所标定的数据满足生产要求。当开始掘进硐室的时候，要下达贯通通知书，需在所钻探的瓦斯抽放孔处采取必要的安全措施。

3.3 测量后期内业工作

井下测量工作结束后，应及时整理和检查观测手簿，检查其中的计算是否正确，观测成果是否满足各项限差要求等，确定观测成果符合规程要求后，方可进行计算，并做到心中有数，发现问题及时处理。在所施工的硐室与瓦斯抽放孔贯通后，应在瓦斯抽放孔K1、K2处测量贯通实际偏差值，并将两端导线、高程连接起来，计算各项闭合差，并作出总结。总结要连同设计书和全部内、外业资料一起保存。用实际数据检查测量工作的成果，从而验证此次测量成果的正确程度，以丰富贯通测量的理论和经验。

4 方案总结

在此次方案制定过程中，要保证该工程贯通所必须的精度，既不因精度过低而使井巷不能正确贯通，也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。各项测量工作都要有可靠的独立检核，要进行复测复算，防止产生粗差。在井下恶劣条件下的施测，应增加测回数，独立测量完毕后应当与复测数据检核，合格后方可进行下一步的施工。在用测量下的数据计算标定要素时，注意不要抄错或用错已知数据资料。在实地标定时，注意不要用错测点，井下测点的标志编号要醒目、清晰。

通过对所测瓦斯抽放孔K1、K2处的贯通实际偏差值与设计限差进行对比，测量成果完全可以满足设计要求，由此可以看出，该方案是可行的。此方案的实施可以大幅度降低测量成本，并且使施工前井下测量所用的时间大大缩短，安全施工也能得到较高的保证，并能很大程度上提高贯通精度，能为今后类似的贯通项目提供参考。

［1］ 张国良，朱家钰，顾和和.矿山测量学［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2008：151-154.

［2］ 高井祥.数字测图原理与方法［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2008：114-118.

［3］ 中华人民共和国能源部.煤矿测量规程［M］.北京：煤炭工业出版社，2010：26-33.