全站仪四架法在复杂条件下贯通中的应用

崔利心 CUI Li-xin；郭莉强 GUO Li-qiang

（河南能源焦煤公司中马村矿，焦作 454171）

（HNEC Jiaomei Company Zhongmacun Coal Mine，Jiaozuo 454171，China）

摘要： 在条件复杂的巷道掘进过程中，为保证贯通的精度，在掘进过程中采用全站仪四架法进行控制测量，并采取有针对性的措施来保证巷道精确贯通，为复杂条件下巷道的贯通提供了技术保障，为测量工作积累了经验。

Abstract: In the excavation process of the roadway with complex conditions, to ensure the precision of pass-through, the total station four-frame method is used to control the measurement during excavation process and the targeted measures are taken to provide the technical support for the pass-through of roadway with complex conditions and accumulate experience for the surveys.

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ： 全站仪；四架法；贯通测量

Key words: total station；four frame method；pass-through survey

中图分类号：TD175 文献标识码：A

文章编号：1006-4311（2015）06-0088-02

1 项目背景

中马村矿是河南能源焦煤有限公司的重点煤矿之一，开拓方式为立井单水平上下山开拓，矿井水文地质条件极复杂、断层多，涌水量大。。中马村矿-250流水巷担负着该矿二、三水平的排水任务，受2710工作面采动影响，巷道整体损毁严重，有可能冒落堵塞巷道。为消除矿井水害隐患，必须对-250流水巷进行改造。经实地勘察决定从27采区开始，绕开地质破损带，重新掘进一条流水巷对现用排水系统进行改造。-250流水改造巷位于27和25采区下部，横跨2个采区，巷道设计全长1086m。由于巷道距离长，对中、腰线精度要求极高，贯通工程质量对矿井生产有重大影响，其贯通后，接口处的偏差不能超过一定限度，否则就会给生产带来不利影响，甚至造成重大损失。

2 实施内容

由于该巷道肩负主要排水任务，对中、腰线精度要求极高，因此必须制定合理的测量方案才能保证巷道按设计要求精确贯通。

2.1 导线布设方案的优化设计

根据-250流水巷改造巷的设计要求，经过井下现场的踏勘，拟定出两套导线布设方案：第一套方案是以东大巷W288—W289为导线起始边，向东经27上车场、27轨道至掘进工作面；向西经23上车场、23轨道至掘进工作面。虽然此方案所布设的导线经过的巷道断面大、条件好便于测量，但是布设导线时需经过两条轨道下山，坡度大、风速急，且短边较多，使用三角高程测量法会在高程上产生较大误差，在巷道贯通时有可能出现“负台阶”，导致无法正常流水。第二套方案是以-250流水巷W1248—W1249为导线起始边，向东至27段掘进工作面，向西至25段掘进工作面，虽然-250流水巷是平巷，但该巷道损毁严重，有些地方断面小，风速较高，且担负着二、三水平的排水任务，巷道内水流急、积水深，会给测量工作带来很多困扰。

通过对比分析，第一套方案便于测量但精度不高，第二套方案虽然现场实测条件恶劣，但是采用“全站仪四架法”便能降低恶劣条件对贯通精度的影响，本着对工作高度认真负责的态度，最终选择第二套导线布设方案。

2.2 仪器和技术要求

根据《 煤矿测量规程》的相关要求，采用尼康DTM—352C防爆型全站仪对-250流水改造进行导线测量和高程控制，采用TDJ6E光学经纬仪向前布设导线点。

在实际测量过程中，以J6经纬仪窝头跟进、J2全站仪进行控制测量，不断地检校，保证测量精度。根据布设导线的长度和使用的仪器进行误差预计，通过计算所选定的测量仪器和测量方案能够满足贯通精度要求。巷道贯通处的中线偏差不超过±500mm，高程不超过±158mm。

2.3 贯通测量的保障措施

-250流水巷改造巷导线全长2499m，为确保该巷道能够安全、准确、顺利的贯通，采取以下几方面措施：

①测量过程中，采用四个带有相同基座的架腿，迁站时只需将仪器或棱镜从基座中拔出，而架腿和基座不动，目的是每站测量时只量取仪器高，减少丈量次数，提高三角高程测量精度。

②为了保证测量的精度，在向掘进工作面引点时，必须进行重复测量取其平均值进行数据计算，向掘进工作面布设导线点。

③围岩应力大,点位易遭受破坏,测量前应注意检查点位是否发生变化。在布设新导线点前，必须对前一站导线点进行检校。

④由于巷道距离长，需风量较大，巷道风速高，为了减少巷道通风对测角的影响，在对中时，应对垂球进行遮挡，并进行多次对中，对中误差不大于2mm。

⑤井下测量观测时，为了避免观测时人为读数的误差，每次测量都要进行多次观测；同时要对巷道内的导线点进行多次复测，每次复测时都要更换观测人员。

⑥强化技术管理，通过复测、复算，保证施工和控制测量成果的正确性，通过平差、短边增加测回数等技术手段，保证测量成果的精度。

2.4 贯通效果

方位角闭合差容许值±460″，实际+33″；导线闭合差容许值1/3000，实际1/4560；高差闭合差容许值±158mm，实际-110mm。现场贯通结果符合规定要求。

3 创新点

①采用四架法测量，提高了三角高程测量的精度，为对高程要求较高的贯通测量提供了技术保障。

②此次贯通验证了矿井25采区和27采区测量系统的可靠性，为以后两个采区的测量工作奠定了基础。

③巷道贯通后，对接面圆滑平整，腰线吻合，为今后施工排水沟提供了前提条件。

④克服了由导线距离长、施工地点环境恶略、机械设备较多且运转频繁、工作人员混杂等原因影响测量精度的技术问题。

⑤方案设计合理、安全性高、精度高、提高测量速度、为测量工作积累了经验；在提高测量的精度的同时，保证了巷道掘进的速度，从而消除了矿井水害隐患，确保安全生产。

4 应用情况

四架法在-250流水改造巷的贯通中得到很好的应用，实现了跨采区超长巷道的精确贯通。通过贯通方案的优化，保证巷道安全精确贯通，消除了矿井水害隐患。可向其他单位推广此项技术。

5 效果评价

该项技术的应用保证了施工质量，提高了工作效率，确保了-250流水改造巷的贯通，且在高程上完全满足流水要求，为复杂条件下巷道的贯通提供了技术保障，为测量工作积累了经验。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：

[1]索效荣，韩立富，李国林.四架法在矿井延伸测量中的实践与应用[J].矿山测量，2006（03）.

[2]许建军，郑志刚.采用四架法提高井下导线测量速度[J].矿山测量，2001（03）.

[3]张其胜.木瓜煤矿导线电算表的开发与应用[J].山西焦煤科技，2007（04）.

[4]张国良主编.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社，2001.

[5]许建军，郑志刚.采用四架法提高井下导线测量速度[J].矿山测量，2001（03）.

[6]周文叶.矿山井下单一无定向导线应用分析[J].甘肃冶金，2003（S1）.