巷道贯通测量设计浅析

巷道贯通测量设计浅析

倪春红

云南锡业股份有限公司大屯锡矿云南个旧661000

摘要：本文主要针对巷道贯通测量设计展开分析，思考了巷道贯通测量设计的基本的要求，以及如何有效的开展设计工作，提出了一些设计的方法和具体的措施。

关键词：巷道，贯通测量，设计

前言

在巷道贯通测量设计方面，如何更好的进行有效的设计，如何确保设计更加的科学合理，这些都是极为关键的，所以，在巷道贯通测量设计的过程中，一定要确保其效果。

1贯通测量概述

巷道贯通是指采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。采用贯通方式多头掘进，可以加快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续。它是加快矿井建设的重要技术措施，所以在矿井建设与采矿生产过程中、铁路、公路、水利、国防等建设中得到普遍应用。而且在铁路、公路、水利、国防等建设工程中，也常被采用。井巷贯通可能出现三种情况（1）两个工作面相向掘进，叫做相向贯通，（2）两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通.（3）从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通。井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定限度，对采矿生产不造成严重影响。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。

2巷道贯通测量技术

对巷道贯通的内涵进行归纳，可以言简意赅的概述为：在井下采用两个、多个方向相反或相同的掘进工作面分段掘进巷道，并使其根据设计的相关要求进行互相连接，这一工作运行称为%巷道贯通&。目前我国矿上工程在井下采用巷道贯通的技术对巷道进行掘进，在当今国际上是较为普遍的技术。但基于巷道贯通能否全面实现工作预期成效，且测量精准度的高低都会对矿山工程安全运作与经济效益造成一定程度的影响，因此，管理层应不断对井下巷道贯通的测量方法及其方案进行有效的探讨，以便保证巷道贯通工作得以顺利开展，获取预期成效。井下巷道贯通测量工作作为矿山工程中重要的组成部分，测量工作的质量是决定矿山工程各项目生产与运营、项目建设与经济效益能否提高的先决因素。

2.1平面控制测量

巷道贯通测量有很多测量方法，经过过方位的论证及技术参数的要求，结合本矿现场实际，本条巷道将采用GPS测量方法。GPS测量方法分地面和井下两部分，地面GPS测量时，应满足一定的精度要求，要遵循国家相关的法律法规相应的规范制度，GPS进行作业的时候，必须满足同一时刻的GPS各个网点成环形闭合圈，同时与GPS的已知点进行同时测量，满足后续数据处理时的外部审核。

2.1.1GPS应用原理

GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三个以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间位置坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置坐标，如下图所示，设在时刻t测站点P用接收机同时测得P点到3颗卫星S1，S2，S3的距离分别为ρ1，ρ2，ρ3，通过导航电文解译出该时刻3颗卫星的3维坐标为（Xi，Yi，Zi），i=1，2，3，即可分别求出P点3维坐标（X，Y，Z），即：

2.1.2近井网的布设

由于本矿是新改扩建矿井，地面矿区控制网未形成，为了确保主副斜井的精确贯通，需要在该矿区地面设立地面近井控制网.且所建地面近井网必须满足井下巷道贯通技术的需要，由于井筒是矿山的主要运输路线，要求参数精度必须高于其它巷道贯通参数。一般来说，大多数巷道贯通并不在井筒位置贯通，而是在到位点贯通，根据具体情况，为了缩短工期，提高工作效率，西安煤业公司决定采用对头相向掘送，在井筒中形成井筒贯通。为了将误差降到最低值，否定了地表常规测量方案，选定了GPS建网方案。

2.1.3GPS解算

即GPS相对静态定位是用2台以上的接收机分别安设在2条以上基线的端点，同步观测出相同GPS卫星，以便确定出基线向量数值。在一个端点向量已知的情况下，可用基线向量推算出其它待定点的坐标向量。

2.2矿井联系测量

矿井高程联系测量又称导入标高，其目的是建立井上，井下统一高程系统。采用长钢丝法导入高程，在定向投点工作结束后，钢丝上、下作好标识，提升至地面，用光电测距仪、钢尺丈量出两标识点之间的距离。导入高程要独立进行两次，互差不得超过井深的。

井下高程测量，井下平巷中用北京水准仪进行往返观测，往返观测高程差较差，按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mm（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用经纬仪三角高程测量施测，每条导线两端高差的互差不大于10mm+0.3mm×L（L为导线的水平边长，以km为单位），每段三角高程导线的高差互差不应大于±100mm（L为导线长度，以km为单位）。

3巷道贯通测量方案与数据误差分析

我国矿山井下巷道贯通采用测量的方法呈现多元化，现阶段应用于施工测量的方法主要有以下几种：（1）利用现在普遍使用的全球定位系统对矿山井下巷道贯通进行测量。针对全球定位系统在矿山工作中占据的重要地位，施工过程主要是利用全球定位系统的工作原理简化以往的测量方式，这不仅大大降低了操作人员的工作强度，同时也提高了矿山企业井下巷道贯通测量的精准度，进而提升了工作的整体效率。（2）采用定量分析测量法，依次对矿上施工范围中的每个井进行合理测量，称为单井定向测量法。（3）根据陀螺附和导线测量机理，我们将其应用于井下巷道贯通测量工作中时，应控制陀螺的运动方向与导线的长度，合理的掌控这两个影响井下巷道贯通测量数据精准度的因素，能正确实施陀螺附和导线测量技术，为确保矿山井下巷道贯通测量顺利实施，获得预期效果。

结合井下巷道贯通测量工作原理可以对影响测量数据产生误差的主要原因，即导致出现M值的原因进行分析，总结为：（1）受地面控制因素的影响，施工人员在进行地面测量工作时，因地表的不可回避因素导致测量数据与理想之中的数据存在一定的差异，进而导致误差的出现。（2）井下巷道贯通测量工作实施中若采用陀螺附和导线测量法进行作业，过程中因受导线长度的影响而导致测量数据出现误差。（3）对井下巷道贯通测量采用竖井投点并定向的测量方案，因需控制投点与定向这两个影响因素，我国矿上企业管理层目前仍未商讨出切实可行的办法用于杜绝测量工作中极易出现误差的因素，因此，井下巷道贯通测量工作因竖井与投点与定向误差而导致引发测量数据出现差异的机率较高。

4结束语

综上所述，在巷道贯通测量设计方面，应该要更加重视设计的要求，以及在设计过程中的方法，本文总结了巷道贯通测量设计的具体的方法以及设计的内容，可供参考。

参考文献：

[1]王晓静，王现成，何保喜.煤矿井下巷道万米贯通测量的实践[J]山东治金，2017.01：105-016.

[2]董拥梅.巷道贯通优化法的应用实例[J]山西建筑.2017.10[07]：152-153.