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浅析矿山中的贯通测量

2018-05-07官建辉

科技创新导报 2018年1期
关键词:矿山测量运用煤矿

官建辉

摘 要:矿山测量工作是矿山安全生产的眼睛,加强对煤矿安全生产过程中的矿井测量工作,准确控制巷道贯通施测,有助于矿井安全生产、科学有序地进行。从而预防并减少甚至杜绝矿井工程事故的发生,确保矿井工程质量标准化工作,促进矿井的安全生产。同时,既能很好地提高掘进进度,又能降低施工成本,增加企业的经济效益,并且有助于矿井巷道开拓的科学合理进行。

关键词:贯通 煤矿 矿山测量 运用

中图分类号:TD17 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)01(a)-0057-02

1 矿山测量工作的特点以及贯通测量主要任务

矿山测量工作是矿山安全生产的眼睛,加强对煤矿安全生产过程中的矿井测量工作,准确控制巷道贯通施测,有助于矿井安全生产、科学有序地进行。从而预防并减少甚至杜绝矿井工程事故的发生,确保矿井工程质量标准化工作,促进矿井的安全生产。同时,既能很好地提高掘进进度,又能降低施工成本,增加企业的经济效益,并且有助于矿井巷道开拓的科学合理进行。

采用两个或多个相向掘进工作面分段掘进巷道,使其按照设计要求在预定地点彼此结合,也就是巷道贯通。在这期间所进行的测量工作就是贯通测量。

1.1 矿山测量工作的特点

矿山测量与地面工程测量因为施工方法的不同,对测量工作的要求也有所不同。矿山测量具有以下特点。

(1)由于井下工作条件的限制,黑暗潮湿,环境较差,经常要上下对中,边长也受到巷道的限制,故测量难度较高。

(2)井下的掘进方式一般采用独头掘进,各巷道之间没贯通前又互不相通,故不便于组织核查,出现错误难于及时发现。随着巷道的掘进,点位误差累积就越来越大。

(3)因为井下巷道的狭窄,巷道只能前后通视,控制测量的形式也就比较单一,只能布设导线。

(4)随着巷道掘进,要管理中腰线。低等级导线指示巷道掘进,布设等级高的导线进行检核。

(5)因为是矿山作业,所以有必要采用一些特殊或特定的测量方法(如为保证井下和地面采用统一的坐标系统,需要联系测量)和仪器(如电子测距仪,瓦斯矿井必须用安全防爆型仪器)。

矿山测量有上述特点,在人员的配置上和素质上也有严格的要求。一般要求5人一组,即施测、记录、后视、前视、埋导线点各一人。要求每个人在工作中认真负责,做好自己本职工作,杜绝错误的发生,必须遵守测绘人员的道德规范,以避免测量事故的发生。

1.2 贯通测量工作的主要任务

由于受矿山井下工作条件的影响,井下控制测量的主要作用也就是保证巷道的正确贯通。因此,贯通测量的工作的任务也就显得尤其重要。贯通测量工作的主要任务有以下几个方面。

(1)确定贯通巷道在水平面上和高程面上的方向。

(2)根据求得的数据,按时标定巷道的中,腰线。

(3)定期进行已测巷道的检查和填图,以控制工作面按标定的方向掘进。

2 贯通测量误差预计

井巷贯通工程的质量对矿井建设和生产有重大影响,因此必须按《煤矿测量规程》规定,认真进行设计和精心组织工程施工。

2.1 贯通预计的一般方法

贯通测量误差预计是对贯通精度的一种估算。它不是预算贯通实际偏差的大小,而是预计贯通偏差最大可能出现的限度,以做到心中有数,避免由于精度不够造成工程上的损失。预计方法如下:

(1)掌握贯通工程概况,收集与工程有关的地面控制网资料,并对原始的图纸资料精度和可靠性进行鉴定和分析。

(2)绘制巷道贯通测量设计平面图。在图上绘出与贯通工程有关的一切巷道、地面和井下控制点、导线点、水准点和预计贯通相遇点等,以便进行测量设计。

(3)根据规定的贯通允许偏差值,结合工程的具体情况,编制测量方案、规定所采用的仪器、作业方法和限差要求。

(4)确定各种测量参数,利用有关公式,计算各项测量误差引起贯通相遇点在贯通重要方向上的误差值。

(5)取2倍中误差作为贯通预计误差,再与贯通允许偏差进行比较。若预计误差小于贯通允许偏差,则所采用的方案是可行的。

2.2 误差预计参数的确定

误差参数包括测角中误差、量边误差、矿井的定向误差;导入高程误差和长度高差中误差。这些参数可以根据大量实测资料分析求得,也可根据理论公式计算求得。

贯通测量误差预计参数,原则采用本矿分析的实际数值。但斌郎煤矿实测资料不多,因此,一般采用《煤矿测量规程》规定的限差要求和作业方法进行。但有时根据本矿巷道的用途和特点,根据需要进行贯通测量误差预计。

2.3 两井间巷道贯通的误差预计

两井间巷道贯通,是指巷道贯通前,井下不能由一条起算边向贯通巷道两端敷设井下导线的贯通。这类贯通工程,除了进行井下导线和高程测量外,还必须进行地面控制测量和矿井联系测量。

斌郎煤矿没有竖井,因此没有做此方面的误差预计。

3 斌郎煤矿井下贯通测量实例

施测路线及现场环境状况与误差预计如下。

(1)本次贯通施测使用的是安全防爆型Nikon DTM352C型全站仪测量仪器;从+200m水平西北大巷→401回风上平巷贯通处(260.0m)→401轨道上山联络巷(25.0m)→401轨道上山上段(40.0m)→401轨道上山下车场(420.0m)→401瓦斯探巷(120.0m)→401回风上山下车场(210.0m)→401回风上山上平巷贯通处(425.0m)→+200m水平西北大巷(260.0m)。全長约1760.0m,由于条件受限,设测站26个,其中小于15.0m的边长有4条;小于30.0m的边长有9条;其余边长均在40.0~50.0m之间。

(2)设计要求。根据技术科设计要求,纵坐标Δx≤250,横坐标Δy≤250,高差Δh≤200。

(3)施测方案。施测仪器采用煤矿安全防爆型Nikon DTM352C型全站仪,性能稳定,水平角、垂直角、水平距离、斜距、高差等可以同时在一个测回中观测,各项误差指标完全能满足贯通精度。

开始施测前,首先对井下起始边进行检校,在该起始边可靠的前提下,作为导线的起始边。

导线点全部设在巷道顶板上,选点根据巷道具体情况尽量加长导线边长。每隔一段距离设置一组永久导线点,每组永久导线点不得少于3个导线点。测角采用0.5kg重锤和挡风布进行仪器对中以及前视三脚架上三棱镜的对中。

测量工作的各项内业成果,均由两人独立对算,便于检核,并录入数据库的时候,应用软件再一次检核。

(4)贯通平差计算(结果)。

角度闭合差β=165″

f=√Δx2+Δy2/S=√0.0252+0.0762/1036.505=1/12955

实际贯通为纵坐标为Δx=25mm,横坐标为Δy=76mm,高差为Δh=50mm。

各项指标均达到技术科设计标准,巷道顺利贯通。

4 结语

综上所述,为了更好地保障煤矿生产的安全性,必须要针对煤矿生产的环境有一个准确全面地了解和掌握,这种了解和掌握主要就是依靠相应的矿山测量来完成,矿山测量能够为煤矿生产的安全性提供较为充足的数据信息,尤其是对于一些容易出现故障的区域进行显著地提示,避免煤矿生产中出现安全事故,尤其是在巷道掘进、保护煤柱的留设、地下水防治以及顶板管理中发挥着极为重要的作用和价值,因此,在今后的相关工作中,就应该加强研究,尽可能地提升矿山测量的精确性,保障这种安全作用和价值的充分实现。

参考文献

[1] 中华人民共和国能源部制定(能源煤总[1989]25号).煤矿测量规程[M].北京:煤炭工业出版社,1989.

[2] 庞坤,戴影.地理信息系统中GPS控制测绘技术的应用[J].应用科技,2015,42(30):299.

[3] 张正禄,张献州,李广云,等.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2010.

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