时间:2021-01-08 10:24:14 所属分类:建筑科学 浏览量:
测量贯通是煤矿井下掘进生产作业中最基本的工作,它是煤矿开采勘测工作最重要的日常任务之一。确保工作面掘进的方向与技术人员设计方案方向相同,必须将贯通的结合点位置偏差值控制在设计范围之内。如果在测量贯通工作中出现工作失误,造成无法完成巷道贯通
测量贯通是煤矿井下掘进生产作业中最基本的工作,它是煤矿开采勘测工作最重要的日常任务之一。确保工作面掘进的方向与技术人员设计方案方向相同,必须将贯通的结合点位置偏差值控制在设计范围之内。如果在测量贯通工作中出现工作失误,造成无法完成巷道贯通,或贯通的结合点位置超出误差范围,这些都会影响掘进巷道的质量,严重的会使掘进的巷道报废,最终使煤矿企业造成巨大损失。巷道长距离测量贯通的主要特点是:测量的工作量非常大、测量线的距离非常远等,所以,煤矿勘测人员要不断更新测量贯通的技术、手段以及方法,确保巷道贯通可以顺利、快速、优质的按照设计要求完成。长距离巷道贯通测量要遵循以下几个基本原则原则:一是制定的测量方法与方案时必须要确保贯通巷道需要的精度。二是完成最初的设计方案后,要进行必要的数据校对和审核,不能出现任何疏忽和差错。随着当前电子科技、航拍技术不断的发展,煤矿勘测技术也随之不断发展。其测量领域的测量精度与自动化测量的程度都有了很大提高,为测量的工作人员带来方便,也为煤矿生产加工带来促进与保障。使测量贯通的设计具备了更多选择性,使得设计的方案更加可靠、高效、经济,从而提高煤炭生产生产质量和加工效率。通常贯通巷道长度在2~3km之间,测量贯通5km左右工作面巷道的案例就非常少。长治煤矿3405工作面巷道贯通长度达到5km,属于少有的长距离贯通巷道,需要精细合理的制定贯通结合点位置误差,科学的制定贯通方案,最终确保贯通巷道的精度。
1测量工程概况
1.1测量概况
3405工作面两顺槽的长度是163m,切眼长度是300m,有效可采长度为1565m,可采储量323.64万t,该工作面地质构造简单,两顺槽均沿3#煤层底板掘进,因为这次贯通施工是经过煤层的底板进行贯通,所以不需要考虑巷道高程的问题,只需考虑巷道贯通方向的误差。本次贯通测量导线全长3854.2m,目前3405回风顺槽已经掘进到位,并停止了掘进,现综掘队在3405进风顺槽侧向3405回风顺槽方向掘进切眼,直至贯通。本次贯通巷道所在的地质相对简单,围岩比较稳定,巷道均采用锚网喷联合支护。巷道掘进采用综掘机,胶带运输。
1.2测量的设计
工作坐标平面测量系统使用1954坐标系统,投影高斯投影,其中央的子午线为108°。系统高程使用黄海1956系统。测量工作组为5人,在测量工作中,1人进行观测、1人进行记录、1人进行前方照明、1人进行后方照明、1人负责联络工作。测量的仪器使用NikonDtm532C2"全站仪设备。
2贯通的方案
在长治煤矿矿井3405工作面作为起始导线边测量,对3405工作面的运输巷、回风巷进行导线控制测量,其测量等级7"。在两顺槽里导线的布置按照直通巷进行直线分布,因为受到现场客观原因的限制,布置不能等边分布,最长的边达到365.659m,最短的边达到60.356m。共有45边和45导线接点,使用长治煤矿主矿井基准高程点作为基点进行三角测量高程,对工作面3405的运输巷、回风巷进行控制高程。本次长距离巷道贯通工作中,运输巷和回风巷的支护形式全部采用U型支护钢结构,因此会产生较大的应力,并且该矿的地质构造也非常复杂,因上述原因,对矿井顶板导线设置、利用、保存带来很大的不便,也为这次测量贯通的工作造成很大困难。
2.1井下导线测量
为保证贯通的精度,决定两顺槽的导线测量均从35采区进风巷中的导线点CJ2和CJ3开始,以CJ2点为起始点,以CJ2~CJ3的方位为起点的方向,使用R-422宾得全站仪测量,按7"级基本控制导线的要求,对原有的3405进风顺槽和3405回风顺槽的导线进行复测。测量导线点必须及时跟进,随时掌握巷道的掘进方向。贯通距离剩余100m时,根据导线点的精度情况,最后一次调整贯通方向直至和3405回风顺槽贯通。
2.2矿井高程的测量
煤矿矿井测量高程是以井下水准点作为测量高程起始基准点,使用三角测量高程法进行测量,测量两个垂直角、斜距,并精确读取高度。测量高程必须按照煤矿测量规程进行实施测量。各水准点之间要往返进行一次测量,每个站点使用两次设备高,两次距离相差不能大于3mm。往返的闭合差控制在±50RmmR是水准点距离,单位公里,当测量水准的高差没有超过相互的限差时,可取所测往返平均值为测量的结果。斜井、井筒使用测量全站仪利用高程三角法测量。
3测量成果整理及贯通精度分析
3.1测量整理
针对相对较大的贯通型巷道的施工工程,常常要进行很多次的测量,并将这些测量数据进行整理成资料,随后对资料进行分析,进而评测测量结果的精准度。本测量利用多个测量站两次或者多次测量值,进行分析测角的误差值。用多边两次或者多次测量值进行测距分析误差,随后将分析数据值和原预计要求测距的误差与测角加以比较,明确测量结果是否符合精度规定。上述测量虽然存在误差参数数据过少,估算方式也不太严格等缺点,但是这些数据差值能反应出实测的质量。所以,本方法可以进行衡量实际测量误差。
3.2贯通结果分析
从3405进风顺槽侧向3405回风顺槽方向施工切眼,直到和回风顺槽贯通。工作面贯通后,对两顺槽的导线进行了坐标闭合和角度闭合,角度闭合公式如公式(1):fβ实
4结语
本文根据长治煤矿3405长距离工作面实际状况,制定出符合3405巷道实际测量条件的测量高程和井下测量贯通方案,利用对测量误差以及测量的结果分析研究确定,其测量的误差远低于规定误差,能够满足贯通的精度要求,通过实际应用证明,本贯通工程方案可行。
《长距离工作面贯通测量技术研究》来源:《矿业装备》,作者:李鹏
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