嵩山煤礦2203膠帶岩石集中巷貫通測量設計
摘要：2203膠帶岩石集中巷貫通是為解決嵩山礦22采區接替2204工作麵而設計的一條膠帶運輸巷道，工程完工後將按照采煤係統布置形式開拓運輸石門，實現工作麵回采準備巷道的形成。該工程由1號聯絡巷、現2203膠帶巷西段、待設計貫通巷道組成。貫通設計測量導線全長約1121m，屬一井內單采區中小型追隨貫通工程。
關鍵詞：貫通接替誤差預計貫通測量
在煤礦礦山貫通測量工作前，及時編製貫通測量設計方案，在方案中選取合理的測量方法，對貫通施測偏差值提前預評，在施測過程中可以得到較正確的糾正。及時做好糾偏工作確保順利貫通。本文通過對嵩山煤礦2203膠帶岩石集中巷貫通進行提前設計，選取施測的方案進行簡要的論述。
一、工程概況
2203膠帶岩石集中巷貫通工程由2201-1號聯絡巷、現2203膠帶巷西段、待設計貫通巷道組成。其中，1號聯絡巷目前已施工長度為188.8m，2203膠帶巷西段目前長度為39.4m，待貫通巷道總長度為889.5m。
該貫通工程分別由2個工程施工隊進行施工，第一隊首先是從2201-1號聯絡巷下坡越過2201膠帶巷向2203膠帶巷東段方向施工，然後在2203膠帶巷水平上轉向向東方向繼續施工，第二隊是繼續從現2203膠帶巷西段開始向東方向繼續施工，最終由該隊施工至第一隊轉向位置，形成追隨貫通巷道，其主要目的是為了提高工程進度效率，加快形成回采運輸準備巷道速度。
二、貫通位置確定
按照圖1：貫通測量路線及導線布設示意圖，圖內“———”線位置為設計待貫通的該巷道，K點為設計貫通位置，根據AutoCAD2010、龍軟GIS對設計圖進行設計，預計待貫通的巷道889.5m，其中，對向施工至K點2203膠帶岩石集中巷自西向東追隨施工部分需施工737m，2201-1號聯絡巷施工至追隨貫通位置部分需要施工152.5m。根據以往上下巷施工進度情況，預計該工程需施工154天實現貫通。
三、測量方案與誤差預計
該貫通工程導線的平均邊長約為120m左右，以22軌道上山E3、E4導線點為起算點，以E4-E3為起算方位，在該貫通工程區域建立獨立的導線閉合測量，沿下1路線首先延設導線點至2203膠帶岩石集中巷內，布設3個穩固且相互通視導線點X1、X2、X3，然後再已任意一導線點（設計取X1點）為起算點，以任意兩導線點方位（設計取X2-X1）為起算方位，以X3-X1-X2點的夾角為檢查角（如現場一點損壞，以兩點之間的平距為檢查邊，如X2損壞，以X3-X1邊平距為檢查邊），再分別沿如下2、3兩條線路向貫通點K兩側施測導線。
①.導線點延設路線：22軌道上山E4點→第二中部車場→二車場跨行繞道→2203膠帶岩石集中巷西段→布設導線點X1、X2、X3；
②.第一條施測線路：2203膠帶岩石集中巷西段X1點→2203膠帶岩石集中巷西段→貫通點K；
③.第二條施測線路：2203膠帶岩石集中巷西段X1點→22采區膠帶上山→2201膠帶轉載點→2201膠帶岩石集中巷→2201-1號聯絡巷→貫通點K→2203膠帶岩石集中巷東段。
④.貫通測量路線及導線布設示意圖：
圖1貫通測量路線及導線布設示意圖
1.誤差參數的確定
(1).測量測角中誤差的精度要求：
導線 級別 |
儀器 級別 |
觀測 方法 |
對中數 |
測回數 |
同一測回半測回互差 |
兩測回間互差 |
7″ |
2″ |
測回法 |
1 |
2 |
20″ |
12″ |
15″ |
2″ |
測回法 |
1 |
1 |
40″ |
30″ |
(2).貫通容許偏差：
一井內巷道在貫通麵上的貫通容許偏差為：兩中線間0.3m、兩腰線間0.2m。
2.貫通誤差預計
(1).貫通點K在水平重要方向上X′軸上的誤差主要由導線的測角誤差
和測邊誤差
兩部分組成。
測量方案的比較：
①.按7″導線精度施測：
導線測角誤差引起的K點在X′方向上的誤差為：
=0.006m2、
=4.972×10-5m2
則：K點在X′方向上的預計中誤差為：
=±0.078m
以上測量均獨立測量兩次，取2倍中誤差作為預計誤差：
=±0.11m＜±0.3m
②.按15″導線精度施測算式同上，：
=0.026m2、
=4.972×10-5m2
則：K點在X′方向上的預計中誤差為：
=±0.161m
以上測量均獨立測量兩次，取2倍中誤差作為預計誤差：
=±0.228m＜±0.3m
通過7″和15″級導線施測精度的比較可以看出，采用7″級或15″級導線施測均能夠保證預計誤差≤0.3m的容許誤差。
(2).貫通點K在豎直方向上Y′軸上的誤差主要由導線在上下平巷內測量誤差
和兩下山內測量誤差
兩部分組成。
=±22.382mm、
=±30.944mm
∴K點在高程上的誤差預計為：
=±38.190mm
取2倍中誤差作為預計誤差：
=±54.009mm≈0.054m＜0.2m
通過預計，豎直方向上的貫通誤差在容許範圍之內。
四、施測方式及結果
1.施測方式
根據誤差預計和現有的測量儀器、人員配備情況，工作麵按15″級導線精度要求進行四架省點法施測，即一次對中兩個測回，觀測順序為後~前~前~後。在豎直方向上進行正常水準測量施測。
施測前認真檢查設計圖紙，將設計圖紙轉換成具有坐標方位的施工圖，確定要施測標定下來的必要數據，在施工單位施工前先對貫通段進行聯係測量，保證兩對掘施工段處於同一坐標控製網內，然後分別以聯係導線在兩施工段內的支導線點為起測方位，對施工段標定巷道開切眼和掘進方向。隨著巷道不斷的向前掘進，標定並延長巷道的中線及腰線。
2.施測結果
施測前認真檢查設計圖紙，將設計圖紙轉換成具有坐標方位的施工圖，確定要施測標定下來的必要數據，在施工單位施工前先對貫通段進行聯係測量，施測路線以測量方案中的兩條線路進行測量。此次貫通測量距離較長，貫通施工方向多，其中，1號聯絡巷目前已施工長度為188.8m，2203膠帶巷西段目前長度為39.4m，待貫通巷道總長度為889.5m。施測區域有3處斜巷，短邊較多，施測難度大，加上岩石礦壓大，控製點有鬆動移位，給測量工作帶來較大困難。為保證貫通精度，實測過程中嚴格按照《測量規程》和《設計書》有關要求進行操作。經貫通聯測，2203膠帶巷西段貫通處點位平麵誤差(中線)為20mm，高程誤差(腰線)為30mm;1號聯絡巷貫通處點位平麵誤差(中線)為112mm，高程誤差(腰線)為134mm，貫通精度高。
五、結論
本次貫通測量的施測取得了較高的精度，從本次的貫通測量的設計及施測中取得了如下的結論：1.在煤礦礦山貫通測量工作前，及時編製貫通測量設計方案，在方案中選取合理的測量方法，對貫通施測偏差值提前預評，在施測過程中可以得到較正確的糾正。2.提前預計施測過程中遇到的問題提前采區措施進行應對，可以基本確保測量人員和測量儀器的安全，及時做好糾偏工作確保順利貫通。3.對影響測角精度中的因素，采用了四架省點法施測減少了對中誤差對導線測角的影響；4.對重要的巷道貫通工程，建立獨立的貫通測量控製導線網是很重要的，可以最大限度地消除起始資料和控製測量對貫通的影響。5.采用優化後的測量設計方案、適當的測量方法及貫通誤差預計措施，提高了工作效率和貫通精度。
