柿竹园公司368－490斜坡道贯通测量分析

吴 飞,康 涛

(湖南柿竹园有色金属有限责任公司, 湖南郴州市 423037)

柿竹园公司368－490斜坡道贯通测量分析

吴 飞,康 涛

(湖南柿竹园有色金属有限责任公司, 湖南郴州市 423037)

针对柿竹园公司多金属井下长距离斜坡道贯通测量工作贯通距离长、高差大、要求精度高,贯通难度大等问题,详细制定了斜坡道从368m水平至490m水平的贯通测量方案,工程实践结果表明,贯通测量设计合理,误差预计准确,观测方法优化,确保了顺利贯通。

贯通测量;误差预计;测量精度;斜坡道

柿竹园公司为了解决多金属井下490m水平以下分层采矿、探矿、运输、通风、排水等问题,决定设计施工368－490斜坡道。为加快工程进度,缩短工期,决定相向掘进,直接贯通距离达3.2km,导线联测距离6.3km,横向允许误差0.2m,高程允许误差0.2m,是精度要求较高的贯通工程。其中,368 m水平在多金属矿体地表,所处区域山势险要、地形复杂,有泥土、碎石、灌木覆盖;490m水平在多金属矿体井下,有老巷道联通。

1 测量方案选择

大型贯通测量工程,贯通方案的选择至关重要,不仅关系到整个矿井的设计、生产、安全,还对后期的测量实施有着重要的指导作用。一旦无法贯通或贯通误差超限,将产生重大的经济损失,甚至造成安全隐患[1-2]。结合公司实际情况和现有设备仪器,参照《矿山测量规范》等相关文件和规程,详细制定了测量方案。

1.1 平面控制测量

地表368m水平,地形复杂、山势险要,常规导线测量施测难度高、工程量大,而GPS测量能较好满足需求,所以决定采用静态GPS进行平面控制,建立近井点[3]。地面以高等级四等点“东波”、“辣子头”等作为起算点,按E级网要求施测“辣子头”—“东波”、S024－S043两组近井点。

井下490m水平,使用徕卡TCR－1201全站仪,该仪器的测距精度为1±1ppm,施测一级导线,测回法两个测回,同一测回中半测回互差不超过±30″,两测回间互差不超过±15″。测量导线的布设尽量沿中线,长度尽量相等,以80～200m比较适宜。导线布设先布设低等级施工导线,再布设高等级检测导线对低等级施工网进行检查,确保横向贯通精度。

1.2 高程控制测量

高程控制测量采用三角高程法,同时施测一级导线。三角高程测量实行往返测,往返测相邻两点高差互差不大于10mm＋0.3mm×Lx(Lx为导线水平边长,以km为单位);三角高程导线的高程闭合差不大于±100mmL(L为导线长度,以km为单位)。高差互差满足测量要求后,取往返测高差的平均值作为测量结果。

2 导线测量设计

由于368－490斜坡道是以14%的坡度施工的,根据施工的难易程度把贯通点K选择在斜坡道420m水平至407m水平中部。其中,368硐口至贯通点K布设的导线起算点是四等控制点S043和S024,490硐口至贯通点K布设的导线起算点是四等控制点“东波”和“辣子头”。导线测量设计K点见图1,导线布设见表1。

图1 导线测量设计K点

表1 测量导线布设

根据井下多年的测量实践和相关测量规范,测角中误差mβ取5″,量边固定误差mD取0.001m,量边偶然误差λ取1ppm。地表四等控制点至井下贯通点K的预计误差计算结果在控制范围内,说明贯通测量方案切实可行,测量方案选择正确,测量设计合理。

3 导线测量观测

井下贯通导线测量,受观测条件限制较大,尤其是客观环境的不利条件是观测误差的主要来源,对观测结果影响较大。为提高观测精度,有必要采取有效措施减少观测误差。

(1)全站仪多架法。全站仪多架法是在三架法的基础上增加全站仪、三脚架和棱镜个数,在施测过程中可平行作业,节省施测时间,避免了仪器站和棱镜站的沉降,提高了施测精度。

(2)合理安排观测时间,合理布点。井下观测条件的好坏对观测的精度有一定的影响,多金属采场采用铲车、汽车出矿,尾气排放对观测有直接影响,特别是368分层上行的巷道尤为明显。为了避免尾气对观测的影响,测量组合理安排,观测时间定在早上5点至8点之间,在铲车、汽车出矿作业之前完成测量作业,有效避免了尾气对观测的影响。

井下部分段风力较大,对仪器对中有直接影响,特别是368硐口、368P3口、470斜坡道口、490斜坡道口、490硐口,为避免风力大对对中的影响,这几个点采用巷底底板布点、点上对中。

(3)采用两组人员、仪器独立观测、核算。为了避免粗差、提高精度,多金属采场和生产部分别采用徕卡TCR－1201、TCR－802两部仪器独立观测,独立核算,提高了外业观测的准确性,独立核算提高了内业计算的准确性和可靠性。

(4)贯通测量精度分析。368－490斜坡道成功贯通后的贯通测量结果见表2。

方位角闭合差fβ＝－35″＜10n＝52″;坐标闭合差f＝±＝±0.170;相对误差f/L＝1/18000＜1/6000;高程闭合差fh＝－146＜100 3.12＝176mm。

由测量结果及精度分析可以看出,贯通测量精度达到了预期效果,精度可靠,确保了顺利贯通。同时,贯通结果差值与测量前的贯通误差预计在大小和方向上趋于一致,贯通误差预计在贯通测量的实践中发挥了重要作用[4-5]。

表2 贯通测量精度

4 结 语

柿竹园公司多金属井下368－490斜坡道贯通测量工程,测量方案选择合理,观测方法先进可靠,巷道贯通精度较高,达到了预期效果,为公司同类型贯通工程提供了成功的范例。通过两年多的技术设计、实践和分析,得出如下结论:

(1)大型贯通测量工程,贯通误差预计在整个贯通测量实践中发挥了重要作用;

(2)井下导线施测过程中,采取有效观测方法和措施对减少观测误差十分必要;

(3)大型贯通测量是一个系统工程,每一个环节都至关重要,只有抓好每一个环节的工作,才能确保顺利贯通。

[1]张国良,朱家钰.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.

[2]李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995.

[3]徐绍铨,张华海,杨志强.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2003.

[4]李 强,易遵河.芙蓉煤矿＋250m水平延深斜井贯通测量分析[J].建井技术,2007,28(2):21-23.

[5]张自宾.矿山大型贯通测量误差预计分析及应用[J].科技信息,2012(2):365-365.

2017-06-09)

吴 飞(1982－),男,河南周口人,测绘工程师,硕士研究生,主要从事矿山测量工作,Email:407812116＠qq.com。