华家湾与杨山庄锯目洞180平巷贯通技术总结

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摘 要 通过地表控制测量,井下导线测量及井下施工测量,贯通后对贯通效果进行精度评定,总结经验与教训.

关 键 词 控制测量；导线测量；施工测量；精度评定

中图分类号 TU74 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0236-02

1.工程概况

随着公司生产规模的不断扩大,公司根据整个开拓系统优化设计方案,决定组织实施井下180平巷贯通工程.整个工程连接华家湾、杨山庄和田心三个工区,全长共6028 m,分7个阶段,16个独立的掌子面,其中包括华家湾与杨山庄180平巷贯通工程.本次工程从3号脉180中段27穿脉以东进行贯通施工,杨山庄180从锯目洞斜井180中段开门,往西与华家湾180贯通,工程全长1258米.

2.管理机构

为了保证工程高质高效的完成,地测中心成立华-杨180平巷测量技术组,负责测量施工等技术管理工作,确实做到定点到人,统一管理.

3.工程测量

3.1 地表控制测量

由于2个矿段相距较远,各类误差较大,在地表布设2条一级导线建立闭合环并进行闭合测量.一条导线的控制点布设在2矿段间的山顶上,并经过一条废石运输平巷,布设测站12站.另一条导线沿着公路进行布设,共布设测站28站,在锯目洞坑口进行闭合,导线全长7.5 km.

地表采用徕卡TCR402全站仪进行往返测量,每次观测2个测回,并记下观测的平距、高差、水平夹角、前视高,仪器高和后视高.在不同时段进行复测,复测观测2个测回.由于测量导线较长,测站较多,温度、湿度、仪器误差和人为观测误差积累较大.为了降低系统和人为误差,避免误差单向发散传播,观测操作严格按照规范执行,并进行复测,复测选择不同的观测人员和记录人员.

导线测量误差指标与标准误差见下表1.

一测回中正镜与倒镜高差<±3 mm,,每2次观测同一观测点的高差<±5 mm.以上指标均符合贯通要求对于超限的站再进行复测检查.

地表导线测量闭合环精度评定中主要技术要求对比表2.

3.2 地表水准测量

在地表布设四等水准网,以检核全站仪测距的三角高程.分别在华家湾坑口与杨山庄坑口埋设水准点,从已知水准点的一端至另一端进行往返观测,并进行复测.

为了保证水准测量的精度,在水准测量之前要检查水准尺是否有弯曲,程度如何；圆水准器的装置是否正确.在观测时要尽量减小水准管气泡居中的误差,水准尺的读数误差,水准尺竖立不直的误差.并且每次观测仪器前后距离尽量相等.

水准测量的主要技术要求见表3.

水准往返测量较差为25 mm,符合贯通要求.

水准测量2次进行对比,并与全站仪所测的高程进行对比,2种方法测量相差46 mm,取2种测量成果的平均值作为高程成果,且符合贯通的限差要求.

3.3 井下导线测量

在井下布设1级导线,并用徕卡TCR402全站仪进行往返测量.并进行复测.本次井下测量利用《胡家里与华家湾3号脉20中段贯通》的从库斜井到华家湾二车场的成果,并对其成果进行检查,复核,确保利用的成果准确无误.由于井下观测光线,活动范围等条件影响,加之温度、湿度的误差影响,每站产生的误差要比地表产生的要大.

井下测量误差见下表4.

每2次观测同一观测点的高差<±5 mm.以上指标均符合贯通要求.对于测量数据要认真解算、检查.及时发现问题,及时解决.

3.4 多手段误差分析

由于本次贯通距离很长,地表地形复杂,布设贯通导线总长为6600米,超过了《工程测量规范》中一级导线布设要求,但是由于仪器,资质力量等硬件设施有限,不能进行四等控制网的布设观测.为了保证贯通精度在误差预计范围之内,必须多方面、多手段研究、分析误差.①降低视觉误差.在观测时,调节物镜与目镜之间的距离,使仪器照准十字丝和前视成像达到最清晰.在井下光线不好,则前视用手电照射细线和棱镜,仪器物镜用镜布檫干净.②消除点位误差.每观测一测回,把仪器从三脚架上取下再对中整平,消除对中整平造成的点位误差,每2次观测与对中整平换不同的观测者.地表测量前视、后视都要用架设三脚架和棱镜,读取前后视,仪器高、前后视高量取斜长,再通过勾股定理计算竖直长度.③减小测角测距误差.为了减小人为误差,对于仪器测量的半测回归零差不得大于5秒,一测回的2C较差不得大于5秒,同方向各测回较差不得大于8秒,每条边测距中误差不得大于6 mm.如由超限的数据,则及时换人复测,确保达到点位精度要求④消除度盘误差.每次测量观测2测回,每2测回采取制0和制90度观测,消除度盘、横轴、竖轴等引起的系统误差⑤减小气候影响误差.每次测量修改次仪器所在位置的温度和高程.温度由温度计实测出,高程由1：10000的地形图高程确定.对于湿度和光线的影响则选择不同的观测时段进行观测.

4.施工测量

为了加快工程进度,决定采用全断面两端相向掘进的的施工方法.

以地表控制测量和井下导线测量的成果为依据,在现场测量并解算2相向当头面的坐标,用坐标反算出2当头面的方位角,用全站仪放样的方法放出中线.杨山庄180掘进面采取吊中线的方法定向,每隔30米吊2根细线.在掘进时严格按照所放的中线掘进,规格为：宽为2.4米,高为2.6米,规格不不符合要求的要削邦；由于杨山庄锯目洞掘进面按照设计要求为负坡,放腰线的形式采用喷漆在墙上直接画坡度线,每隔15 m放腰线一次,坡度线的坡度为-2‰.华家湾掘进面按实测的方向和坡度放置激光指向仪,并在激光仪前方用水泥布设2条中线,以检查激光仪指向的准确性,并定期根据测量结果纠正激光指向仪的方向与坡度,确保掘进的方向与坡度精确,华家湾段总体坡度为5.4‰. 各负责人根据施工情况和掘进速度,绘制平面和剖面图,时刻关注掌子面掘进情况.

当贯通只有16米时暂停杨山庄锯目洞掘进,由华家湾单面掘进,并下达书面的贯通安全预报,通知杨山庄和华家湾工区做好贯通前准备.为了保证贯通效果,在距离贯通点10米时进行断面为2.0*2.0掘进,全线贯通后再削大断面.做到了不浪费工程量.

5.精度评定

本次工程贯通后,进行贯通闭合测量,闭合在J121号测点上的点位误差中X为0.042米,Y为0.197米,Z为0.025米,在预计误差范围之内.掌子面高差相差0.1米,水平距离相差0.2米.

根据《工程测量规范》（GB50026─93）（1993-03-26发布,1993-08-01实施）中误差分析要求,对本次工程贯通后进行误差分析,分析结果见下表5.

地表与井下贯通导线测量总长6.6 Km,共67站,每2站边长为98 m,测距中误差、测角中误差、方位角闭合差均符合《工程测量规范》要求.

本次工程的贯通不仅连接了华家湾与杨山庄,部分解决了华家湾与杨山庄运输和通风问题,也检核了地表联测数据,统一了华家湾与杨山庄坐标.

6.贯通测量工作的经验与教训

1）地下导线尽量沿平巷或斜井的中线布设,且都为比较稳定的水泥点,每站导线点间距应尽量加长且尽量等距,如有特殊情况,导线点布设应与巷道邦的距离大于0.2米,保证两站间通视良好.

2）进行角度观测时,应尽可能减少仪器对中和目标偏心误差的影响,在2个测回间采用仪器和前视点重新对中,在照准挂棱镜时,用手电筒充当明亮背景.

3）在地表测量时,记录好前、后视测距和高差,在进行独立的复测时应换观测人和记录人,以减少人为误差.

4）在贯通巷道施工指导中要经常进行测量检查工作,及时调整巷道掘进方向和坡度,并及时填图,如发现掘进巷道有质量问题,要先削邦支护,在掘进.不要盲目追求掘进速度.

5）加强综合分析,各方测量人员根据工程施工掌子面的实际情况收集资料,发现问题及时解决.

6）提高技术职责,加强工程监管力度,确保工程质量.