某矿45202工作面井巷贯通测量设计及实施方案

时间：2024-07-28

闫小军

(山西铺龙湾煤业有限公司, 山西大同 0371000)

1 前言

某矿井设计生产能力45万t/a，核定生产能力36万t/a。井田内地质构造复杂，采深大，造成矿压大。井田走向长1.5km，倾斜长3.4km，井田面积5.12km2，开采石炭二叠系二1煤层，煤层厚度8.0m，煤层倾角平均19°。矿井开拓方式为立井、暗斜井、多水平、主下山开拓。45202工作面采用走向长壁爆破放顶煤采煤法，通风方式为中央并列两翼对角混合式，通风方法为机械抽出式。全矿有井筒4个，主井、副井、西风井和南风井。主井提煤，副井进风兼上下人员和运料提矸，西风井和南风井担负全矿回风。南风井为斜井，并作为矿井的另一安全出口，其余井筒为立井。

(1)45202运输巷道设计水平长度为6 400m，沿5- 2煤层掘进，设计方位180°。与其同时开工的45203回风巷道，设计长度大约6 500m，与45202运巷道相距25m(中心线)，当与45202开切眼贯通后，只掘进45203回风巷道至6 500m处。

(2)45202回风巷道至2002年9月已掘进至6 270m处，沿5- 2煤层掘进，设计方位180°。当45202开切眼掘进至245m处时再返掘130m与45202回风巷道贯通。

本项工程为一井内的重要贯通工程，贯通导线全长约为13 000m。导线按7″基本控制导线的精度进行要求，由井下7″控制导线网以总回大巷中的H25、H26两点为起始点，经45202运输巷道、开切眼到贯通点K形成闭合导线网。

为了提高贯通精度应做好以下几项工作。

(1)水平角观测目标照线绳，有风时要采用挡风措施。测回法观测，用J2经纬仪一次对中(对中不超过1mm)，观测两个测回。若边长小于30m时，每测回对中一次，观测两个测回[1]。

(2)一个测回，四次读数，计算时要修正(加、乘常数)，边长要先投影到大地水准面，再投影在高斯面上[2]。

(3)在测量导线的同时量取仪器高、觇标高，两次测量的互差不足4mm时取中数。还要量取本站的巷道左、右宽及巷道高[3]。

2 井巷贯通偏差及差参数

2.1 贯通允许偏差的确定

(1)根据《煤矿安全规程》规定“新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起1.6m的高度内，必须留有宽度0.8m的人行道，管道应吊挂在1.8m以上的巷道上部；另一侧的宽度不得小于0.3m，巷道内安设输送机时，输送机距支护或碹墙的距离不得小于0.5m”。

Δx=a-(b0+b1+b2+b3+b4)

(1)

式中：a——巷道宽度；

b0——带式输送机宽度；

b1——行人道宽度；

b2——输送机距巷帮的间距；

b3——综采面专列宽度；

b4——专列与输送机的安全间距；

Δx——允许偏差。

45202运输巷道设计宽度为5.4m，高度3.4m，带式输送机宽度为1.8m，行人道宽度0.8m，输送机距巷帮的间距为0.5m，专列宽度1.1m，专列与输送机的安全间距为0.2m。

代入式(1)得

Δx=5.4-(1.8+0.8+0.5+1.1+0.2)=1m

由于45202运输巷道中心线与带式输送机中心线不重合，所以式(1)应修改为

右侧允许偏差:Δx=5.4/2-0.8-1.8/2-0.5=0.5m，

左侧允许偏差:Δx=5.4/2+0.8-1.8/2-0.2-1.1-0.8=0.5m。

(2)45202回风巷道在生产中主要起通风作用，有时起辅助运输的作用，主要运输工具为无轨胶轮车或农用柴油车，巷道设计宽度为5m。若农用柴油车两辆并行，留安全距离0.3m。因此，

允许偏差:Δx=5-(1.7×2+0.3×3)=0.7m

因此，根据以上计算最小允许偏差值为0.5m。

(3)由于45202工作面两巷道是沿5- 2煤层掘进，故巷道腰线允许偏差按0.2m要求。

2.2 误差参数的确定

(1)测角中误差：根据实际经验，使用J2全站仪进行观测，边长超过30m，一次对中，两个测回，测角中误差一般不超过6″，所以估算时测角中误差定为6″。

(2)测距误差：根据多年经验，边长在150m左右时往返差数最大为4mm，即可达到1/37 500；按Ⅲ级测距仪每千米20mm误差计算即可达到1/50 000，导线全长相对闭合差按1/15 000要求(即取5″和10″导线的中数)[4]。

测距中加入气象改正，计算中又加入尺长(加、乘常数)改正，系统误差相当小，可以不计。测距中对中要求不超过1mm，偶然误差系数一般采用0.000 5。

3 贯通测量误差预计

3.1 起算点精度情况

导线精度良好，导线全长相对闭合差为1/42 610，测角中误差0.2″，座标闭合差fs=0.16m，能够满足规程要求。

3.2 水平方向上贯通误差

本次贯通为同一系统内贯通，贯通点预计在45202回风巷道6 270m处贯通。本次贯通测量误差预计按6 400m进行估算。45202工作面回风巷道已掘进至6 270m，45202运输巷道、45203回风巷道由矿连采一队于2002年9月底开始掘进。为保证工作面贯通精度，满足工程质量，采用7″控制导线的方法进行施测，即一次对中、两个测回、单程测边的测量方法。用支导线向贯通点发展，每掘进800～1 000m时形成一闭合环，进行平差后再用支导线往前延伸。

4 巷道贯通的实施

45202回风巷道贯通起始点坐标及高程，从三水平延深轨道延59#点开始，以延52#—延59#边为起算边开始施测(以此导线点及导线边为起算资料，是经过45202中巷及45202边界回风上山闭合计算和精度分析过的，其精度完全符合《煤矿测量规程》之规定的)，然后按设计方位和坡度向前掘进，这样待巷道贯通后导线自成闭合[5]。