工作面贯通测量方案与误差分析

贾 杰

（同煤集团北辛窑煤业有限责任公司，山西 忻州 036702）

在煤矿测量中，贯通测量是非常重要的一项工作。贯通测量精度的高低会直接影响巷道的完成质量，甚至对整个矿井的建设和生产产生一定的影响。因此，煤炭企业为了确保生产的正常接替，提高矿井产量，减少巷道建设时间，通常都会在实践中加强对贯通测量的技术投入。

北辛窑煤矿8103工作面2103皮带顺槽与5103回风顺槽成丁字形贯通，贯通导线长度为4730m，是顺槽巷道之间的大型贯通。为了确保顺利贯通，对方案、路线、设备要求以及误差情况进行分析是十分必要的，特别是通过误差分析既可以验证方案的合理性，也为施工提供了准确的理论依据。

1 概况

北辛窑煤矿位于宁武煤田北端、朔南矿区东南部，生产能力400Mt/a。2#煤层8103工作面为综合机械化放顶煤开采工作面，四面均为实体煤岩。工作面可采煤平均走向长度957m，切眼长度170m。2103皮带顺槽巷道长度2058m，巷道方位为 85°7’49″，巷道规格为5.6m×3.5m=19.6m2；5103回风顺槽巷道长度1830m，巷道方位为85°7’49″，巷道规格为 5.2m×3.5m=18.2m2。

2 8103工作面贯通测量方案

2.1 方案设计

（1）贯通巷道：2103皮带顺槽与5103回风顺槽成丁字形贯通。

（2）贯通距离：8103工作面井下贯通导线长度为4730m，其中2103皮带顺槽导线长度为2386m；5103回风顺槽导线长度为2344m，此次贯通测量方案是工作面两条顺槽巷道之间大型贯通测量。

2.2 测量路线

（1）贯通测量路线：2103皮带顺槽和5103回风顺槽起始点均是井下永久导线点北翼2、北翼3，敷设7〞级导线到最佳贯通点K（回风顺槽与切巷相交处），两头用相同的起算导线点，消除起算资料对贯通的影响。

（2）导线布设：2103皮带顺槽从北翼皮带巷永久导线点北翼2、北翼3开始布设7〞导线22站，到贯通相遇点K，平均边长101m。5103回风顺槽从北翼皮带巷永久导线点北翼3、北翼2开始布设7〞导线27站，到贯通相遇点K，平均边长83m。两条支导线必须独立施测两次，以提高导线精度。

（3）测量设备：采用瑞士徕卡TS06型全站仪及其配套设备，测角精度为±2″，测距精度±（2mm+2ppm）。

2.3 测量方法

表1、表2 为水平角观测技术要求和限差规定。

表1 水平角观测技术要求

表2 水平角的观测限差规定如下表

（1）水平角观测各测回间度盘整置

整置位置σ用下列公式计算：

式中：

m-测回数；

j-测回序号。

（2）三角高程测量的技术要求

三角高程测量的技术要求，应符合下表规定。

表3 三角高程测量的技术要求

（3）边长测量

在施测控制导线，测距时加入温度、气压；并把测量成果归化至1200m水准面上，光电测距导线的技术要求应符合下表的规定。

表4 边长测量数据

3 贯通测量误差分析

3.1 误差预计中所需基本参数的确定

（1）井下7″级导线测角中误差：mβ=±7″。

（2）井下量边相对中误差：1/T=1/20000。

3.2 8103工作面贯通误差预计

（1）贯通相遇点K在水平重要方向X 轴上的误差预计

井下导线测量测角误差引起的K点在水平重要方向X 轴上的误差：

式中：

Ry-支导线终点K与该段支导线上各点连线在Y轴上的投影长，m；

mβ-测角中误差，s；

ρ-角秒值，取206265。

井下导线测量量边误差引起的K点在水平重要方向X 轴上的误差：

式中：

α-测量角，（°）。

上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平重要方向上的误差：

贯通相遇点K在水平重要方向上的预计误差：

（2）贯通相遇点K在水平掘进方向Y 轴上的误差预计

井下导线测量测角误差引起的K点在水平掘进方向Y轴上的误差：

式中：

Rx-支导线终点K与该段支导线上各点连线在X轴上的投影长，m。

井下导线测量量边误差引起的K点在水平掘进方向Y轴上的误差：

上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平掘进方向上的误差：

贯通相遇点K在水平掘进方向上的预计误差：

（3）贯通相遇点K在高程上的误差预计

井下三角高程测量引起的K点高程误差：

式中：

Mh-三角高程每千米高差中误差，mm。

贯通在高程上的总中误差（以上各项高程测量均独立进行两次）：

贯通在高程上的预计误差：

3.3 贯通误差分析

从以上误差预计结果可以看出，贯通相遇点在水平重要方向、水平掘进方向上的预计误差及高程预计误差均能满足工程要求，说明采用的测量仪器及方法所达到的技术水平，足以保证大型贯通测量的精度要求。

4 结论

针对北辛窑煤矿大型巷道贯通，对贯通测量的方案、路线、仪器设备的精度要求等进行了分析，并对误差进行了计算，通过计算证明了测量方案的可行性，为提高掘进效率和精度提供了可靠的依据。