副斜井与西辅运大巷贯通的实践与分析

王金辉

摘 要：巷道贯通测量是煤矿重要的测量工作，贯通测量的精度直接决定了巷道贯通的质量，也是矿井安全生产与建设的重要保证。本文以山西小回沟煤矿副斜井与西辅运大巷的两井贯通为例，从巷道贯通的目标出发，根据贯通测量的精度要求，结合贯通测量的误差预计，切合实际地给出了高效的贯通测量方案，并根据实际结果，总结出井下贯通测量方法和贯通测量注意事项，对煤矿贯通测量工作具有一定指导和借鉴意义。

关键词：贯通测量；两井贯通；误差预计；测量精度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.084

1 引言

贯通测量，尤其是大型贯通测量是矿山测量的一项重要工作，贯通测量的主要任务就是保证巷道在贯通点上或相遇点上，其测量误差不超过一定数值能够满足测量规程和巷道使用需要[1]。不论何种贯通，在施工前必须做贯通预计。应根据误差预计结果和贯通巷道性质、用途和自然条件等因素充分考虑测量中可能出现的问题，制定最佳的测量的方案，编制测量技术设计书，确保巷道贯通万无一失[2-5]。贯通工程质量的好坏，直接影响巷道质量，甚至造成巷道报废等非常严重的后果，在经济上和时间上给国家、集体或个人造成巨大的、难以弥补的损失[6-8]。为了加快矿井建设速度、缩短建井周期保证矿井正常生产接替和提高矿井产量，经常采用多井口和多头掘进，这样就会出现两井间或井田长距离巷道贯通测量[9-10]。因此，两井间贯通测量就成为矿井生产中的一项必不可少的工作任务。

由于贯通测量的重要性，许许多多煤炭工作者针对贯通测量方面展开了研究。黄恒等研究了竖井与斜井之间的贯通测量预计工作，并在阜新矿业集团兴阜煤矿-340m回风大巷进行了实例验证[2]。张成校[11]等根据姚桥煤矿西六采区的贯通测量案例，详细介绍了采用精密仪器进行贯通测量时的注意事项。。因此，本文以山西小回沟煤业副斜井与西辅运大巷贯通为例，首先根据贯通精度要求对巷道贯通进行误差预计，通过预计给出切实可行的测量方案，并对实际贯通测量中的细节进行了剖析与探讨，最后根据案例，总结贯通测量中所需要注意的细节进行了经验总结。

2 工程概况及要求

小回沟矿井隶属于山西小回沟煤业有限公司，井田位于山西省太原市清徐县西北15km处，行政区划隶属清徐县、古交市管辖，井田地理坐标：东经 112°13′00″～112°17′30″，北纬 37°40′00″～37°43′30″，开采资源属太原西山煤田，井田面积为33.5877平方千米。

井田采用立井、斜井混合开拓方式。投产时矿井工业场地布置有主斜井、副斜井、管道斜井、专用进风斜井、回风立井5个井筒，其中副斜井、回风立井为新开凿井筒。根据煤层赋存条件，全井田划分为三个水平，一水平大巷共四条，分别为辅运大巷、运输大巷和两条回风大巷。本矿井属高瓦斯矿井，二期施工区域内多陷落柱，水文地质情况中等，顶板破碎。

副斜井井筒入口坐标X=4175470.451 Y=37613099.840 Z=+1139.8m

，井筒掘进方位角α=257°；在平距897.225m，方位角由257°变为270°，井筒倾角以-6.5°为主，设计井筒基岩段斜长（至一水平）2435m，落底于井田中部通过副斜井绕道与西辅运大巷相连，落平标高为893.495m。副斜井施工完毕后进入辅运大巷，辅运大巷由管道斜井落平后向西施工辅运大巷，故本次贯通为两井贯通。，进风井井口至预计贯通点距离1890m（平距），其中斜井550m（平距），大巷1340m（平距）；副斜井至预计贯通点2395.6m，其中副斜井2110m（平距），辅运大巷110m（平距），绕道215m（平距）。依据《煤矿测量规程》规定和实际工程要求：水平方向的允许偏差在0.5m 以内，高程方向上允许偏差在0.3m以内。

3 测量方案的选择

由于现在管道斜井为矿回风斜井，风速较大、能见度差，测量方案选择由进风斜井往下测量，由進风井与副斜井进行联测沿设导线点到井底，在井下进行同一系统联测。且导线均由地面近井点XHG1、XHG2和XHG3起始，起算资料为《山西小回沟煤业有限公司矿区E级GPS近井点测量成果表》，7″级测设精度（详见图1）。由于矿井风力较大，对中误差是影响井下导线测量精度的主要原因。因此，在施测井下导线时，采用了三架法。这样，使对中误差减少到最小程度。

3.1 井下导线测量

（1）测量方案：施工导线按基本控制7秒级导线进行观测。

（2）测量仪器及设备：采用徕卡TC-702全站仪一台、棱镜2台、架腿3个、小钢卷尺3把、垂球3个、线绳。

（3）井下平面控制测量。1）水平角采用测回法进行观测，每站采用一次对中，一个测回，独立测量两次。按7秒级要求施测，同一测回间半测回互差不超过20秒，两测回间互差不超过30秒，两次对中测回间互差不超过45秒。如果超过以上要求，必须进行重新观测。2）导线点之间测距采用架棱镜正反测，两次所测平距不超过3mm。

（4）本次高程测量全部采用三角高程测量，垂直角观测不少于两个测回，仪器和前视高在开始前和结束用小钢尺各量一次精确到毫米，两次丈量互差不大于4mm，取其平均值作为最终丈量结果，相邻两点往返高差不应大于10mm±0.3*L（L为导线水平边长，m）。

3.2 贯通测量误差预计

本次贯通是两井贯通，需预计贯通相遇点K在水平重要方向X轴上和高程上的偏差。

3.2.1 重要方向X轴上误差参数的确定

根据以上预计可以看出，如果独立施测7″级导线两次后，则贯通点在水平重要方向上的预计误差为±0.402米，小于±0.5米；在高程上的预计误差为±0.272m，小于±0.3m。该方案可以满足生产需要。故本次贯通测量方案采用布设附合高级导线方式，且附合导线必须独立观测两次。endprint

4 贯通测量设计方案的经验总结

贯通测量的好坏，固然决定贯通质量的好坏，固然决定于所选择的贯通方案和测量方法是否正确，但更重要的是实际施测工作的质量。一方面在重要贯通工程开始施测前，充分做好人员准备，另一方面切实抓好质量保证体系贯彻落实。除此以外，还要注意采取以下措施：

（1）采用高精度的测量仪器；增加对中次数；多测回测角；调整导线边长，尽量减少前后视长短边悬殊太大，造成的望远镜调焦误差；短边角测量时，严格整平对中仪器、多测回测角，减少对中误差，前后视采取挡风措施，减小风流对仪器在照准时的误差。

（2）导线点全部设于顶板上；选点时要根据巷道具体情况尽量加大边长，一般边长在30～120米左右；导线点应设在顶板坚固，避开淋水和积水的地方；导线点处应便于安设仪器，并不影响运输，并且前后视通视良好。

（3）每次进行导线延伸时，必须先对上一次所测量的最后一架仪器进行检查，当检查角符合要求时方可继续往前延伸导线，否则必须一直往后检查，直到符合要求后，方可由此向前延長导线。每次延设中线时，中线点必须至少三个一组，并尽可能拉开距离，相邻两个中线点间距离不得小于5m，以提高给线精度。并要求施工队组要准确调整激光指向仪，确保施工精度。

（4）在施工时用激光指向仪指向，以提高贯通精度。

（5）团结协作，充分调动职工的积极性，是提高测量贯通精度和工作效率的有效途径。

鉴于上述分析，只要抓好贯通测量中的每一个环节的工作，就能保证每一个贯通工程都能实现准确a贯通，使测量真正起到“眼睛”的作用。

参考文献：

[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，2001.

[2]张国俊，吴庆忠.陀螺全站仪在矿山测量中的应用研究与实践[J]. 信息记录材料，2017，18（12）：190-192.

[3]尹晓鹏.煤矿贯通测量探析[J].能源与节能，2017（11）：71-72.

[4]杨永宁.矿井下贯通控制测量技术探讨[J].世界有色金属，2017（14）：217+220.

[5]罗少鹏.井下巷道贯通测量的实践分析[J].科技创新与应用，2017（28）：160+162.

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[9]周福堂.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用[J].四川建材，2017，43（08）：161-162.

[10]葛磊.矿井井下巷道贯通测量技术要点及误差问题分析[J].科技创新导报，2017，14（21）：28+30.

[11]黄恒，张灵凤，冯锋.一个竖井与斜井贯通测量精度预计的方法[J/OL].工程技术研究，2017（10）：40-41.

[12]张成校，顾和和.现代矿井贯通测量方案设计与误差预计[J]. 北京测绘，2012（02）：41-43.endprint