马 力

(太钢矿业公司工程部，山西太原 030027)

太钢尖山铁矿新建溜井系统于2006年开始建设，新建溜井系统主要包括:1)竖井部分:3号溜井、4号溜井，长度均为515 m;2)斜井部分:人行进风斜井、溜井施工斜井、安全通风斜井、3号胶带斜井，设计总长度 4 983 m;3)平巷部分:1 078平巷、1 220平巷、1 410平巷，设计总长度2 350 m;4)峒室群:3号、4号破碎峒室群，掘进设计量为25 018 m3。在斜井、平巷各布设贯通测量控制导线。其中井下胶带斜井贯通导线长度为3 507 m。井上闭合导线长度为6.5 km。针对太钢尖山铁矿新建溜井系统的工程特点，从控制网的实地布设、精度要求乃至巷道横向贯通误差的估算都进行了精心设计，保证了巷道工程的整体性与整个路线线形的连续性。

1 横向贯通误差

井下巷道的横向贯通误差由地面导线网控制测量、峒室内导线测量、竖井联系测量等几种误差引起确定。

井下巷道贯通处的偏差值，可能发生在三个方向上:1)水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差;2)水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差;3)竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差。三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响;后两种偏差对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。

井巷贯通的允许偏差值，依据《煤矿测量规程》《三角高程测量规范》，确定贯通容许误差为:垂直方向 ±0.20 m，水平方向±0.5 m。

2 方案设计

2.1 地面平面控制测量方案

地面平面控制网的布网形式可以采用三角锁、三角网、三边网、边角网、导线网。现在由于全站仪的广泛使用，仅测角或仅测边与同时测边角对测量工作的工作量没有影响，再加上平差用计算机程序进行，使得测量工作进展加快。所以一般不布设三角网、三边网，而是统一为边角网。对于本工程来讲，根据现场实际情况布设为导线网。导线网布设一般原则为图形结构良好，地面导线点尽量少，以减少测角和测边误差的影响，在每个斜井口、竖井口处应设置导线点。该导线网由南方NTS-340全站仪进行施测，测角中误差mβ=2″，测距精度为2 mm+2 ppm。施测等级为四等。

2.2 地下控制测量方案

在井下巷道中测量，不能布置成边角网，只能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，地下控制测量方案采用导线测量，井下平面控制测量的方法等同于井上控制测量。

2.3 矿井联系测量方案

为了将地面坐标导入井下，我们在溜井之间采用两井定向，具体做法如下:地面设立连接点、近井点，通过联系测量将地面的平面坐标、方位角及高程传递到井下永久点上，作为井下控制测量的起始数据。井上、井下水准基点的高程测量，按四等水准测量的精度要求测设。

因为我们测量采用的是南方NTS-340全站仪进行测量，它的测角中误差mβ=2″，测距精度为±(2 mm+2 ppm×D)。

3 误差分析

地上平面控制导线网图见图1。

3.1 贯通相遇点P点在水平重要方向上X的误差预计

1)地面光电测距导线的测角和测边误差引起贯通相遇点P在水平重要方向上的误差预计:

取测角中误差 mβ上= ±5.0″。

测角误差的影响:

其中，mβ上为地面导线的测角中误差;Ryi为各导线点与P点连线在y轴上的投影长度。

测边误差的影响:

地面量边误差:按导线平均边长600 m，按我们使用的南方NTS-340全站仪的测距标称精度取 ml上=0.002+2 ×10－6×600=±3 mm。

量边误差引起的P点在x方向上的误差大小为:

其中，ml上为导线量边的误差;α为各导线x轴之间的夹角。

2)定向误差引起P点在x轴上的误差预计:

两竖井进行独立两次定向，平均值的误差所引起的P点的误差:

其中，ma0为定向误差，即井下导线起算边坐标方位角的中误差;Ry0'主为井下导线起算点与P点连线在y轴上的投影长度。

3)井下导线测量误差引起P点在x轴上的误差(角度独立施测两次)。

mβ下为井下导线测角中误差，取7″。

测角误差:

其中，mβ下为井下导线测角的中误差;Ry下为井下导线各点与P点连线在y轴上的投影长度。

量边误差的影响:

按导线平均边长300 m，根据仪器的标称精度ml下=0.002+2 ×10－6D= ±2.6 mm。

其中，mli为井下光电测距的两边误差;α'i为井下导线各边与x轴的夹角。

4)各项误差引起P点在x轴上的总中误差预计公式:

5)贯通在水平重要方向x上的预计误差(取2倍的中误差)。

3.2 测量误差引起贯通相遇点P在高程上的误差预计

按规程限差进行反算，四等水准测量每1 km的高差中误差为

1)地面水准测量误差引起的P点高程误差。即:

2)引入高程引起的P点高程误差。即:

其中，h为井筒深度。

3)井下三角高程测量导致的P点高程误差。

4)贯通在高程上的中误差(均独立两次进行高程测量)。

5)贯通在高程上的误差预计。

4 关键技术要点总结

1)要对原始资料的可靠性、起算数据进行核实，确认为准确无误。用原有地面控制网时，必须对原有网的精度、控制网点位进行实测，如果检查中发现不符合要求，就不能使用这些数据。在使用控制点和起算数据时必须保证可参性。

2)巷道里在布设导线网时，要尽可能布设成似等边直伸形导线，在允许的测量环境范围内尽可能地选长边。要注意尽量把地下巷道控制住，导线的布设长度要大体相等，有利于符合误差预计的精度要求，井内导线的布设不能靠边，应该沿地下巷道的中线方向上延伸。井内的导线边长度一般小于井外的导线边长度，如果遇到坡度大或是不好布设导线等特殊情况时，应该具体分析，合理布置。

3)贯通误差预计时，应根据合理的方案来进行预计选用哪种方法是估算最合理的。应该考虑客观因素的影响。误差预计时还应适当的考虑各种客观因素的误差大小，把这些因素合理的加进去。

4)巷道每掘进到一定长度时，要及时对导线进行复测及精度估算，要及时增设基本导线点。要进行经常性的检测指导开挖的临时点的正确性，确保峒室开挖。如果因其他原因而改变设计路线或方案时，要对精度进行重新估算。

［1］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，1989.

［2］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，2001.

［3］索效蓉，李国林.同煤集团塔山矿主副井平峒高精度贯通测量［J］.矿山测量，2006(1):65-67.