超千米深井高地压易变形巷道贯通测量技术研究

李胜

【摘 要】为了更好地对深井巷道贯通测量技术进行研究，论文以某煤矿轨道巷贯通工程为例，对巷道贯通测量技术以及存在的基本误差参数进行了深入的分析，以期进一步提高巷道贯通测量技术测量水平，降低误差，提高巷道施工的准确性。

【Abstract】In order to better study the penetration survey technology in deep mine roadway， the paper takes a coalmine rail lane through engineering as an example， and makes in-depth analysis of roadway through survey technology and basic error parameters. So as to further improve the roadway through the measurement of the level， reduce the error， improve the accuracy of tunnel construction.

【關键词】四等水准测量；地面连接测量；地面GPS控制测量；井下陀螺定向

【Keywords】four level leveling； ground connection measurement； ground GPS control measurement； downhole gyro orientation

【中图分类号】TD353 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）01-0169-02

1 引言

对井下各巷道进行控制测量，是确保巷道施工准确的重要途径，是更好地提高巷道施工安全性的重要保障。随着我国煤矿行业的不断发展，矿井采掘深度逐渐加深，而井下巷道的施工质量，直接影响着采掘作业的安全性。论文以某煤矿轨道巷贯通工程为例，分别对贯通测量技术与基本误差参数进行了分析。

2工程概况

某煤矿轨道巷贯通工程，地面上两个矿井之间的直线距离为5030m，每个矿井上下闭合的导线长度接近16000m；矿井深度超过千米，井下巷道的压力比较大，已经发生严重变形，且导线点存在频繁位移。

3贯通测量方案研究

针对该矿井的实际情况，结合贯通测量工作的实际需求，制定针对性的贯通测量方案，具体如下。

3.1 贯通测量的技术路线以及测量流程

贯通测量技术路线与测量流程详见图1。

3.2 技术设计

3.2.1 四等水准测量

在进行地面GPS点四等水准联测时，需要利用精度在DS3型水准仪及以上的仪器，对双面区格式木质标尺的测量起到配合作用[1]。

3.2.2 地面GPS控制测量

地面GPS控制测量技术的点位布设，必须满足以下几点要求。第一，视野广阔，方便接收设备的安置，便于设备操作，且点位周围15°之上不存在障碍物；第二，地面基础可靠，利于长期保存；第三，对旧点进行利用时，必须对旧点的稳定性、完好性进行检查与必要的纠正。

3.2.3 地面连接测量

在投点正式开始前，利用2"级全站仪实行测量工作。地面连接系统利用徕卡TS-06全站仪，按照5"级导线精度要求，测角中上下误差不超过5"，一次对中4个测回，同时，2C互差不超过13"。

3.2.4 井下陀螺定向

井下陀螺的定向，借助全自动化的陀螺经纬仪，陀螺方位角中的误差应不超过15"。首先，布设陀螺方位边，而陀螺常数的测量通常是通过固定的两地面近井点[2]。其次，用来测定仪器的常数的地面近井点，位于三、四等三角网或者测边的基础上，通过插网以及经纬仪导线等，进行测量。最后，相对于其起算而言，近井点精度中点位的误差上下不可以超过7cm。

3.2.5 井上下联系测量

在井上下联系测量时，投点所用的钢丝必须是直径小，且强度高的钢丝。首先，利用标尺法，明确垂线稳定时，垂线在标尺上的位置，读取次数在13次之上，且为奇数次数，之后利用左右读数的平均值，找出标尺上稳定位置；其次，根据上述方法重复进行两次，保证两次测量结果的互差不超过1mm，并取平均值；再次，利用钢尺法进行高程测量。

3.2.6 井下导线测量与三角高程测量

井下导线测量指的是井下敷设高精度的支导线，巷道每掘进30m至100m之间，导线便延长一次，而已经掘进的巷道，则要按照7"的导线施测。当巷道的掘进进行到300m至500m之间时，敷设7"级控制导线，利用控制导线对已敷设的导线的正确性进行检查[3]。

4 贯通测量技术的误差分析

4.1 贯通测量允许偏差的确定

本次研究中，预计该矿井贯通测量的误差主要是横向误差，同时伴有高程误差。在此基础上，选择合理的测量技术，并制定出科学、有效的测量方法，尽可能地降低贯通带来重要方向之上的误差。按照工程的实际情况，贯通点与两中线的偏差不得超过0.3mm[4]。

4.2 基本参数误差的确定

在进行贯通误差预计的过程中，首先要做的是明确各种测量的基本误差参数，即测角中误差、矿井定向误差、单位长度高差的误差、两边误差系数以及导入高程误差[5]。这些误差参数，可以通过理论公式计算求得，详见表1。

5 结论

贯通测量结果的准确与否，既与贯通测量方案以及采用的贯通测量技术有关，同时也与施测工作的实际质量有密切联系。所以，在实际测量过程中，必须按照实际测量的结果，对此次测量的精度进行科学评定，同时对测量结果进行准确地检查、核实，并及时填图。除此之外，在实际施工过程中，还要采取有效措施，对贯通巷道的方向与坡度实行动态的监测，必要时对其进行调整，以此来对巷道的施工误差进行有效控制，尽可能地提高其施工准确性，为后续采掘工作的开展提供安全性保障。

【参考文献】

【1】卜宜顺，张金松.千米深井地应力测量技术研究与分析[J].四川建材，2017，43（06）：183-184.

【2】张燕燕.深井矿山巷道贯通测量技术的实践研究[J].价值工程，2017，36（09）：120-121.

【3】滕学清，狄勤丰，李宁，等.超深井钻柱粘滑振动特征的测量与分析[J].石油钻探技术，2017，45（02）：32-39.

【4】李桂清，杜喜超，陈继阔，等.地震地电学前兆深井立体综合观测技术思路[J].四川地震，2015，18（04）：29-31.

【5】杨永华，黄光跃，罗东坤.井下钻具动力学参数测试技术进展[J].石油机械，2015，43（12）：7-14.endprint