长距离工作面贯通测量技术
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＜fβ容（1）因此达到了煤矿测量规程的7"级导线的要求（∑β表示理论值，fβ实表示实测值，fβ容表示允许值）。坐标闭合差计算如公式（2）和公式（3）：（2）（3）1/82864的精度远小于1/8000（煤矿规程）要求精度，因此达到了煤矿规程的7″级导线的精度需要。经过实际测量，中线的偏差在125mm，这一偏差小于设计贯通要求。实际测量的贯通高程误差只有92mm，这两项指标已经满足施工、设计要求。从上述数据参数中能够看出，本贯通施工工程为长距离贯通工作面测量的工程。
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。
作者：李鹏
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