摘 要:晓南矿 SW1403 工作面切眼总长 360 米,为铁法煤业集团切眼长度最大的工作面,该工作面两侧临近采空区,工作面煤层厚度变化较大,顶板复合层较厚,在掘进过程中实见火成岩侵入,顶板压力显现明显,变形严重,给贯通测量工作造成了很大的困难,此论文主要采取相应测量控制措施以提高测量精度,保证正确贯通,对以后复合层顶板大型工作面贯通有着十分重要的理论和实际意义。
关键词:导线复测;导线联测;贯通测量
1 贯通方案选择
根据《南翼西 1403 工作面贯通测量方案及贯通误差预计》,测量导线从 7 秒导线 A35- A36- A37 开始施测,沿 SW1403 回风道、SW1403 运顺分别向贯通点施测 15 秒支导线。水平角观测采用拓普康全站仪测回法测角,所有的边长一律采用全站仪测距观测,每条边长测量两测回,每测回读数 4 次,采用单向观测,三角高程测量与测角量边同时进行,各项限差严格按《煤矿测量规程》要求执行。施测后根据实测坐标和标高,及时反算其方位角和高差,准确调整巷道中心,确保巷道正常贯通。
2 巷道掘进过程中对测量工作的影响
SW1403 运、回顺及切眼施工时顶板均为复合层顶板,临近工作面的测量导线点经常产生位移,尤其在 SW1403 运顺施工到 500 米至 600 米压力集中显现,顶板整体下沉,日常延中线时很难发现测点移动,此区域采用备棚支护,巷道通视条件十分恶劣。在整个工作面掘进施工测量中,由于巷道压力大,测点及延点经常移动,给线频繁,无法按规程要求每掘 30- 40 米延设一组线,在使用全站仪标定中线时检查角经常超限,不得不按《煤矿测量规程》规定向后延测,有时延线时后退达 10 余站,即使是检查角合格,由于其差值较大,也势必因导线精度低而造成掘进两顺槽不平行。
3 控制贯通误差的措施
3.1 起算可靠
注意原始资料的可靠性,确保起算数据准确无误。巷道拉门标定时,严格检查基本控制导线的起算点、起算边,对起算边的水平角,前后视距离进行复测。
3.2 施测检核
导线测量采用二次复测进行,每次标定中线都要有可靠的独立检核,进行复测复算,防止产生粗差。井下标定转角时由记录员与主测独立计算,并相互检核;标定中线后对每个延点都进行一测回检核,已保证施测延点的精度;内业导线台账计算由技术人员使用“矿井综合测绘系统”软件进行计算,手算台账由班组长与领工人员进行独立计算,相互检核,检核结果合格后与软件计算的台账进行核对,达到三次检核,杜绝粗差。
3.3 特殊措施
SW1403 工作面切眼长度达 360 米,为全局切眼长度最大的工作面,此种工作面在全国煤炭行业也十分少有。对于此种特殊情况,测量班采取提高精度的必要措施。
(1)提高测量精度。由于此工作面顶板为复合层顶板,顶板状态不好,压力显现明显,测点经常位移。若按原设计的测量方案,施测 15 秒导线精度难以满足工程精度需要,为提高贯通精度,在施测导线时按 7 秒级导线要求进行施测,各个测站采取两次对中,两次测回,大大提高了测量精度。
(2)增大边长。由于巷道来压,断面变小,井下现场绞车、串车等大型设备影响通视,在测量导线时为了躲避障碍物难免会产生短边,测角时短边积累的误差远远超过长边。随着工作面逐渐推进,一些大型设备会随着推进而向前移动安设,在导线二次复测时,大型设备对上次布设测点的地点影响减小,此时在测量导线时对上一次布设的短边进行消除,尽可能的增大导线边长,从而提高了导线精度。
(3)提高对中精度。施测导线过程中经常会经过巷道交叉点,交叉点处风流较大,对中时锤球晃动幅度大,影响了对中精度,针对这一情况,在巷道交叉点等风流较大的地点,对中时使用挡风板对锤球进行挡风,尽可能的降低锤球晃动幅度,从而提高对中精度。
(4)三架联测。SW1403 运顺掘至 1060 米时实见火成岩侵入,回顺掘至 454 米实见火成岩侵入,接触面煤岩层有高温变质及焦化现象,火成岩侵入面积较大,受此影响煤层变薄,倾角变化无规律。经矿研究决定,由综掘二队施工一切眼 220 米后停止掘进,由综掘三队施工二切眼 140 米后施工一回顺与一切眼贯通,贯通距离小于 30 米时按测量标定的腰线进行贯通。这就要求测量工作不仅要保证平面贯通精度,还要保证高程方向的贯通精度。针对这一特殊情况,在贯通 50 米之前,采用三联架法进行联测,三联架法是一种提高导线测角和测距精度的一种措施,常用于精密短边导线的测角和测距中,为了减弱仪器对中误差和目标偏心误差对测角和测距的影响,使用三个既能安置全站仪又能安置棱镜的基座和脚架,从 7 秒导线起始边 A35- A36- A37 开始向两顺施测 7 秒级导线,联测时严格按《煤矿测量规程》的要求进行,联测后成果与施工测量成果进行核对,核对无误后,最终在一回顺剩余 30 米贯通时标定腰线指导贯通。
3.4 掘进调整
在掘进过程中,及时测量和填图,并根据测量成果及时调整掘进方向和坡度。
4 贯通质量评定
贯通巷道全长 2365m,采用 7″全站仪导线施测,于 2017 年 8 月 7 日开始测量至 2018 年 7 月 30 日完成贯通测量总结工作。井下导线坐标闭合差 fx=32mm,fy=41mm,fs=71mm(实际巷道重要方向点位允许偏差值为 300mm)。fβ=28″(实际巷道重要方向允许偏差值为 fβ 允许 =72″)。导线相对闭合差 k=1/31800 (规程规定相对闭合差 k=1/8000)。各项限差满足《煤矿测量规程》及工程要求。SW1403 工作面贯通测量工作,经过了两次 7″导线独立精心的测量,并进行了三架联测和导线平差,实际贯通测量误差仅为 71 mm,贯通精度较高,符合规程规定和工程要求,圆满完成了本次贯通工作任务,误差预计合理、施工测量精准,贯通巷道全长 2365 米,按期实现优质安全贯通。
5 结束语
晓南矿复合层大型工作面贯通,采取了相应的贯通误差控制措施,指导贯通测量工作的实践,证明了采取这几项措施可以指导复合层顶板大型贯通工程,对提高和保证贯通工程质量有着十分重要的理论和实际意义,为以后复合层顶板大型工作面贯通测量工作提供了借鉴。
参考文献
[1]张国良.矿山测量学.徐州:中国矿业大学出版社,2000.5.
作者简介:陈德新(1986-),辽宁铁岭人,工程师,2008 年毕业于辽宁工程技术大学测绘工程专业,现于铁煤集团公司晓南矿工程地测大队从事矿山测量工作。
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