陈二龙 郭 波

(阳泉煤业（集团）有限责任公司二矿，山西 阳泉 045000)

1 工程概况

为了进一步提高二矿的煤炭提升运输能力，集团公司研究决定，在470水平南翼开掘一条主运皮带大巷。该条运输大巷的测量工作由二矿地测科组织实施完成。该主运皮带巷全长5500m，为三段施工，设计安设三部皮带。由于第一部皮带巷全长1200m，且独立施工，根据施工需要另行确定。第二部皮带巷全长2500m，从15#煤七采区开口，向南北两向分头掘进，北段巷道为1300m，已完成贯通。本次贯通测量误差预计为二部皮带巷南段1200m和三部皮带巷1800m，巷道全长3000m，分别由两个施工队组相向掘进，贯通形式为一井内相向贯通。起算数据是从470水平南翼运输大巷传递而来，至本次贯通相遇点导线全长为7000m。施工期间测量工作主要内容有：

（1）贯通误差预计，确定测量方案。

（1）施测7秒级导线，提高贯通导线精度。

（2）在贯通巷道两端加测陀螺定向边，确保贯通方向一致。

（3）及时标定中腰线，确保巷道顺利贯通，精度满足生产需求。

2 测量设计基础分析

测量设计利用的有关图纸主要有二矿470水平采掘工程平面图（1:2000）；二矿470水平南翼主运皮带巷误差预计图（1:2000）。测量资料主要有470水平南翼运输大巷的7秒井下导线资料，经检查合格后确定以J10-J11作为起算数据。

平面系统采用阳泉矿区独立坐标系，高程系统采用1985国家高程基准。技术标准主要为：《煤矿测量规程》、《煤矿工人技术操作规程》和《煤矿安全规程》。

3 测量方法及技术要求

3.1 测量方法

本次贯通测量为一井内相向贯通。以470水平南翼运输大巷7秒井下控制点J10-J11为起算数据，分头施测7秒复测导线，使相向施工的两端巷道使用同一起始边。巷道贯通后，形成闭合导线形式。当巷道掘进400～500m时，复测7秒导线，平差后以此作为起算数据继续向前延伸导线。为了保证贯通精度，分别在三部皮带巷头部和尾部各施测一条高精度陀螺边，确保把贯通误差控制在规程要求范围内。

3.2 井下导线测量

3.2.1 水平角观测

水平角观测限差要求见下表1所示。

表1 水平角观测限差要求

为确保施测质量，作业时采取以下措施：（1）导线采用往返测量，全部采用三架法作业，测回法观测水平角，至少观测两个测回。（2）导线向前延伸时，要首先对上次所测最后一个水平角进行检查，两次所测水平角不符值不得超过±20″。（3）每次在测站、前视、后视整置仪器时，必须要把三角架腿踩实，必要时采取挡风措施，使对中误差不超过1mm。（4）观测过程中要随时注意仪器水准管气泡的偏离情况，如偏离超过一格，应在一测回结束后重新整置仪器，偏离两格及以上本测回重新观测。（5）井下导线迁站观测前要求测站、前视、后视均要悬挂垂球检查对中情况。（6）由第一测回转到第二测回观测前，应将度盘位置变换180°/n+10′（n为测回数）。

3.2.2 距离观测

根据《煤矿测量规程》要求见表2所示。

表2 边长测量要求

3.3 井下高程测量

井下高程测量以470水平南翼运输大巷7秒井下控制点J11为高程起算点，采用三角高程测量施测，高程点与导线点共点且同时进行施测，观测视线高差两个测回取平均值，精确量取仪器高和棱镜高。

3.4 测量原始记录

（1）要使用正规的原始记录手薄。（2）记录员必须复述司仪人员的读数，原始观测值和记事项目真实清楚，现场记录，严禁转抄或凭记忆补记。（3）每一次测量的观测者、记录者、检查者、仪器类型、观测时间和地点要记录清楚齐全。（4）原始记录手薄中，各项计算值的修改和观测值的淘汰，不准涂改、刮改或补贴。应单线整齐划去，凡改划成果均应注明原因和重测成果所在页码。（5）水平方向观测秒值读记错误，应重新观测，不得划改。（6）距离测量中，厘米及以下数值不得更改。米和分米读记错误，在同一距离往返测的相关数值不得连环更改，同一数值只能划改一次。

3.5 内业计算和资料整理

（1）每次观测结束后，必须在当天或第二天上午整理和检查手薄，若观测成果超限，应及时组织补测，确认符合规程要求后方可进行计算。（2）内业各项计算成果必须使用正规专用计算表，由两人独立计算，并且原起算数据要求独立查找，及时校对，互相签名，不允许两成果出现不同数值。（3）导线闭合差、三角高程闭合差要符合各项限差要求。（4）导线复测后，必须经平差计算后，方可使用。（5）全站仪测距要求加入温度、气压改正。

4 贯通误差预计

由于470水平南翼主运大巷二部皮带巷和三部皮带巷为沿导向层掘进巷道，高程方向上对贯通误差没有影响，因而，高程方向上不进行误差预计。本次误差预计主要预计导线在测角、量边及陀螺定向误差引起贯通相遇点K在水平重要方向X，轴方向上的误差。

4.1 各种参数的确定

（1）井下导线测角中误差mβ= ±5''；

（2）井下光电测距中误差ml=±0.005m；

（3）陀螺定向误差取一次定向中误差mα=±10″。

4.2 求贯通相遇点K在水平重要方向X '轴上的贯通误差

（1）由井下导线测角误差引起的K点在X'轴上的误差

（2）由井下导线测距误差引起的K点在X'轴上的误差

（3）由陀螺定向误差引起的K点在X'轴上的误差

（4）K点在水平重要方向X，轴上的总中误差为:

（5）为了检核，导线独立测量两次，则平均值的中误差为

（6）K点在水平重要方向上的预计贯通误差为:

该方案中，测量方法上要求采用三架法作业，严格按规程操作，通过误差预计，上述方案在贯通相遇点水平重要方向上的预计贯通误差为±0.272m，小于《煤矿测量规程》对重要巷道贯通误差不得大于±0.3m的限差，故上述方案可行。

同时提出以下建议：（1）实际延设控制导线时，要考虑尽量加大边长，减少测站数，以有效削弱测角误差。（2）测设7秒导线，严格按三架法操作，以减少对中误差，提高对中精度。（3）建议掘进队组在临近贯通相遇点时，考虑以小断面掘进贯通，然后刷大成形，以留出一定的测量误差调整余地。（4）当巷道相距50～80m时要注意巷道两端高程变化，以防出现地质构造等因素引起的高程异常。

5 实践过程分析

阳煤集团二矿于2016年4月16日实现了470水平南翼主运皮带巷相向贯通。根据所采用的测量仪器测角中误差mβ=±5″，及测距中误差ml=±0.005m，计算获得理论上的水平方向误差为Mx'预=±2Mx'K=±0.272m。顺利贯通后，进行了导线联测，测得最终边和最终点的坐标方位角闭合差为±45″，坐标闭合差为fx=-0.042m，fy=-0.194m，fh=-0.057m，均符合闭合导线限差要求。在水平重要方向实测偏差值为0.2m，小于预计误差，满足贯通要求，以较高的精度完成了主运皮带巷贯通，同时也验证了该贯通测量设计方案的正确性和可行性。