陈家山煤矿425综放工作面贯通控制测量浅析

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  • 更新时间2015-09-16
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贾圆 JIA Yuan

(陈家山煤矿地测科,铜川 727102)

(Chenjiashan Coal Mine Geological Survey Division,Tongchuan 727102,China)

摘要: 煤矿井下测量工作是煤矿生产过程中必不可少的一个重要环节,由于井下巷道纵横交错,贯通测量更是重中之重。特别是在走向长工作面中,由于工作面走向长度超过2公里。加之与相邻工作面其它巷道之间留设煤柱的间距为30米。这就对测设工作带来诸多不便,从布点、导线测量、内外业计算、成果整理、精度评定等过程,必须注重测量的每个环节。同时巷道放线开口要符合设计,准确标定施工要素,才能实现安全贯通、安全生产,防止误透事情的发生。

Abstract: Underground coal mine measurement is essential in the process of coal mine production. Because the underworkings are freely crisscross, cutting-through measurement is paramount. Especially in long working face, where the face length is more than 2 kilometers. And the distance between adjacent face of other roadway spacing pillar is 30 meters. This brings inconvenience to the layout work. From the stationing, traverse survey, inside and outside calculation, results sorting to accuracy assessment, every part of measurement must be paid attention to. The pay-off openings should comply with the design of roadway. Only by accurate calibration of construction elements, can safe transfixion and safe production be achieved and mistakes can be prevented.

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关键词 : 综放工作面;井下;巷道;贯通测量

Key words: fully-mechanized caving;underground;roadway;cutting-through measurement

中图分类号:TD721 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)19-0091-03

作者简介:贾圆(1984-),男,陕西咸阳人,测量助理工程师,陈家山煤矿地测科测量组组长,研究方向为矿区地面工业广场控制网的建立、雨季三防、井下日常导线的实测及贯通测量和矿区沉降、变形监测等。

0 引言

煤矿井下掘进工作面通常采用相向掘进巷道,或一个巷道按设计要求掘进到一定地点与另一个巷道相遇这就是贯通测量。巷道贯通有两种情况:一是两水平巷道之间的贯通;二是平巷与斜巷之间的贯通。利用贯通的方法掘进巷道,可以加快巷道掘进工期,杜绝采掘接续紧张,因此,在矿山施工中得到广泛的应用。由于井下测量条件比地面差,潮湿、黑暗、空气透视度低、巷道风量大、空间狭小设备多,行人和运输繁忙,给测量工作带来了极大困难。本人通过长期的井下测量实践工作,并结合多年的实际工作经验,针对陈家山煤矿425综采放顶煤工作面巷道贯通测量的特殊条件,就如何在井下特殊环境中实现走向长工作面(且运、回顺工作面等距)的贯通测量技术予以分析,希望对今后煤矿类似工程具有借鉴作用。

1 工程概述

425综采放顶煤工作面于2013年10月设计上报,经公司批准后。2013年11月开始施工,分别从425回顺、卸压巷和运顺三个头同时掘进,该工作面为2015年接续工作面。最长走向长度2084m。倾斜宽度245m,切眼长度165m,贯通导线总距离4619m。巷道掘进由陈家山煤矿综掘二队、综掘一队和综掘三队分别施工。陈家山煤矿地测科承担425综采放顶煤工作面的贯通测量工作。为了保证该巷道的准确贯通,满足生产部门设计要求,即生产限差确定为:水平重要方向上的误差为±0.5m;垂直重要方向上的误差为±0.3m。要求我科全体测量人员必须高度重视此项测量工作。严格按照《煤矿安全规程》、《煤矿测量规程》中的相关要求进行实施。经过地测科测量组全体测量人员的共同努力,该工作面于2014年9月3日15点顺利贯通。9月11日对贯通导线及时进行连测。

2 贯通闭合环简介

425综采放顶煤工作面贯通导线由423材料巷7"级导线点作为起算数据。导线引测路线:423材料巷→423材料巷通423运顺1#横川→423运顺外段→东翼皮带大巷→425运顺→425一次切眼;423材料巷→425卸压巷→4#横川→425回顺→425一次切眼。贯通导线总站数35站,其长度为4619m。

3 内业成果检查与计算、各项闭合差计算

在井下观测完成后,及时检查和整理外业资料,确认各项观测成果符合《煤矿测量规程》中规定闭合差后,方可进行内业计算。mβ闭合差限差见表1。

内业计算可按以下步骤计算:

n—各导线测站数。

3.6 高程闭合差的计算(P号测点为例)

fh=Hxp-Hyp=902.180-902.178=+0.002m<0.3m

由此可见,实践证明此次测量方案是确实可行。

4 贯通测量注意事项

①所有测量人员都必须注意,遇到顶板压力增大、煤岩破碎段和炮掘开口时,必须在顶板打眼固定导线点及其它中线点。②每次延伸施工导线时,严格按照规定要求进行实施,在每条巷道掘进开工前,测量人员必须将采区(7")级控制导线敷设至卸压巷、运顺开口位置。随着巷道的延伸,卸压巷、运顺每掘进30m~50m时,检测激光指向仪指示边腰线方向是否准确,发现问题及时调整,以避免造成巷道超挖和欠挖、或未按设计方位掘进等现象。③认真审核设计图纸,消除数字错误,这是确保完成贯通工作的前提。虽然有各级设计部门层层校核,但最后在图纸上仍会出现或大或小的数字错误,测量人员如按这些错误的数据计算标定测量要素与放线要素,势必造成重大经济损失,所以把好图纸关是测量人员在实施测量贯通工程中首先应抓好的大事。④在贯通测量前要进行贯通测量的误差预计,即根据设计的测量方案,包括测量方法和所使用的仪器,按误差理论来估算测量误差在贯通点处每一重要方向上的中误差,取其二倍作为巷道贯通的极限误差,将极限误差与贯通的容许偏差相比较,若小于偏差的容许值,则说明所设计的贯通测量方案可行,否则就要修改测量设计方案,直到满足要求为止。⑤在贯通测量中,采取可靠的检核措施,对所有的测量工作都应独立进行两次,取其平均值为最后结果。⑥在内业计算时,两人独立进行对算,检查结果是否一致,然后再将其坐标点及时展绘到聚酯薄膜图纸上,最后再用MAPGIS计算机自动成图系统将坐标录入数据库,以检查其结果与对算成果是否相符。⑦小断面掘进,当贯通距离剩余20米以上时,采取小断面掘进,从而提高了贯通段的巷道质量。⑧每次导线测量开始之前,为了避免用错点和检查点是否移动,对上次观测数据进行检测。在确认导线点可靠的前提下,作为导线测量资料进行延伸。但前视布设导线点必须避免开正头强风区,(一般距离末端风筒口5-10米)。防止巷道风速过大,影响导线测量精度。每次延伸边腰线时,标定激光线点每组必须4个以上,并且点间距必须大于2.0米。能够更准确的用激光指向仪指示正确的掘进方向,减少偶然误差产生。⑨利用425卸压巷、运顺局部与相邻巷道之间的横川贯通对施工导线进行连测。对小型闭合环进行平差,提高导线测量精度,消除各项误差。⑩贯通导线闭合环的起算数据精度等级不低于本次贯通导线的等级精度。必须使用经现场测量检查合格后的同一条导线边作为起算边,施测贯通导线的所有前、后视必须采用三角架架设棱镜严格整平、对中的方法进行,所有超限数据必须重测或补测。前、后视觇标高量取过程中、数值能够准确无误的传递给记录员。必须将钢卷尺挂到布设测点的钉子上(防止挂到顶板其它位置),必要时前、后视人员采用人字梯作为辅助工具进行量取;前、后视觇标高在观测前后各量取一次,误差不得超过4mm,取其平均值作为最终结果。遇短边、特短边时重视测设工作的每一个环节,特别注意提高对中精度,在风流影响较大的地方,必须采取挡风措施,对中特制目标。(施测时一律照准目标尖端,将目标尽可能照高)。使用精度稳定、性能可靠的仪器,安排操作经验丰富,技术熟练的观测员。外业资料必须认真检查、独立对算,细心对比,相互检查,杜绝粗差出现。消除系统误差,努力限制接近限差的观测值出现,杜绝超限现象。从而减少偶然误差产生的频率。对井下各种测量点标志要妥善保护,标识和点之记的记录资料要清楚,并存档管理。不断提高测量人员的素质,确保业务技术骨干的稳定,这是保证测绘工作质量的关键。

5 结束语

煤矿井下综放工作面贯通测量工作责任大,必须精心组织、全力实施。如果在贯通测量中发生差错,使巷道不能按设计要求贯通,或者虽然贯通但误差太大(不能实现运、回顺工作面等距),严重影响巷道成型质量,这将会造成工作面回采过程中人力、物力和经济上的严重损失。若掘进巷道与相邻工作面采空区误透,也会酿成严重的测量安全事故。所以,要求测量人员在煤矿井下特殊的环境中必须养成认真细致的好习惯,尽量减少由于自己的疏忽而造成错误,严格按照设计、《煤矿测量规程》、各项安全技术措施的要求组织施工,确保走向长工作面准确无误的贯通。

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参考文献

[1]连荫海.测量学[M].中国矿业大学出版社.

[2]曹俊茹,郭宗河,仲少云,王侬.测量学[M].科学出版社.

[3]朱建华.大型贯通测量的实践与精度分析[J].工程论坛,2005,19.