孤岛工作面掘进测量技术应用

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:卢常松
[导读] 所谓“孤岛工作面”的一个很明显特点是,孤岛工作面两巷承受压力比普通工作面大,必然导致巷道变形严重,测点不易保护,容易压动,这给测量工作带来新的挑战和困难。
        摘要:所谓“孤岛工作面”的一个很明显特点是,孤岛工作面两巷承受压力比普通工作面大,必然导致巷道变形严重,测点不易保护,容易压动,这给测量工作带来新的挑战和困难。必然要求测量人员必须采取措施提高测量精度,必须采用不同于普通工作面的措施防止中线点偏移,确保工程质量。我们在实践中遇到孤岛工作面测量,实践证明我们采取的技术措施效果明显,对相同类型的工作面掘进具有指导和参考意义。
        关键词:孤岛;测量;措施
        前言
        由于孤岛工作面顺槽周围都是采空区,采空区必然会导致周围岩石的应力重新形成,周围的岩石最终会形成再平衡。最终的结果是巷道承受的压力增大导致巷道变形,最严重会导致巷道压塌。由于巷道变形严重,必然导致测点保护困难,要求测量工作人员必须重视孤岛工作面的测量工作,采取措施确保测量工作顺利进行。
        1矿山测量的任务
        矿山测量工作是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作,它是以观测、计算和绘图为手段,研究和处理矿藏开发过程中的各种空间几何问题。为矿山设计和施工提供依据,指导采矿生产中的各项工程正确性进行,保护和监督矿产资源的合理开发,具有施工生产和技术管理的双重职能;矿山测量贯穿在勘探、设计、建设、生产各个阶段直到矿井报废。
        在地质勘探阶段,矿山测量工作是建立矿区控制网和绘制大比例尺地形图并与地质人员共同测绘、编制图纸资料和储量计算;在矿山的设计阶段,需要测绘矿区地形图,为设计人员提供工业广场,建(构)筑物,线路等设计资料,同时还要进行地面建设中土方量的计算工作;在矿山建设阶段,主要进行一系列的施工测量,像井筒的标设,工业与民用建(构)筑物的放样,凿井井巷测量,设备的安装及线路等测量工作;在矿山的投产使用阶段,要进行井下巷道施工中腰线的标定工作,并将井下的巷测绘到平面图上,进行储量的管理与开采的监督,同时还要进行岩层与地面移动的观测研究,参加采矿计划编制和环境保护等工作;在矿井报废时将全套的矿山测量图纸、测量记录、计算台帐进行存档管理。
        2 孤岛工作面的特点
        孤岛工作面顺槽测量不同于其它的巷道施工测量,具有自身的要求和特点,主要表现在:
        (1)巷道布点困难。由于孤岛工作面的两顺槽周围是采空区,巷道承受各方压力较大,顶板容易变形垮落,位移严重,必然导致布点困难。
        (2)测量控制点容易动,造成测量困难。由于巷道变形严重,必然导致测量控制点经常要校测,由于孤岛工作面的很那找到固定的地点布设测量控制点,既然导致测量工作中检验角超限,必然导致回退多站才能找到合格的控制点,这就必然导致加大了测量人员的外业工作量,造成测量人员身心的疲惫从而导致测量事故。另外由于测量点经常变动,必然导致测量累计误差加大,为了保证测量精度,测量人员经常要进行高等级的控制测量,造成测量人员的劳动量大大增加。
        (3)孤岛工作面施工容易导致事故。孤岛工作面施工中由于工作需要经常施工很多硐室,另外由于巷道压力大导致巷道变形严重,若没有准确的测量得到而正确填图,势必造成将重大安全隐患。可能引起意外透巷,造成瓦斯、水和有害气体突出,引发重大人身安全事故。
        3技术措施
        由于井巷施工特殊条件的限制,只能布设支导线,缺少必要的检核条件,误差积累较大,当出现粗差时又不能进行返工。其测量精度的高低只有巷道贯通后方可知晓,若没达到设计要求,就会造成废巷,不仅浪费人力、物力,而且还可能会造成矿井重大的人身安全事故,同时给生产接续、企业经济效益带来不可弥补的重大损失。因此,测量人员都要养成认真细致的良好习惯,减少由于测量疏忽而造成的错误,提高成果的准确性,提高自我的专业技术水平。要求测量人员必须对孤岛工作面顺槽测量中采取了如下几项措施。


   3.1 设点要合理
        井下支导线沿设导线点进行测量时,最末端的点位中误差大小和测站数、仪器本身测量精度、测量误差以及支导线的总长度有关。测量精度一定、随巷道延伸的导线长度一定的条件下,除在必要的巷道拐点、变坡点、无法通视地方敷设导线点外,则尽可能地增加导线边长、减少测站数,才能提高精度,减小末端误差。
   井下单一支导线延伸较远时,随着测站的增加,误差逐步累积,会出现较大误差,引起巷道方位偏差。若有条件,应及时通过联络巷等将导线符合到其他已知点位上,形成复闭合导线,平差后引用新的成果。若无法形成复合导线,也可同时测设双支导线,相互间进行检核。
        3.2严格的检查制度
    煤矿地质测量所有技术工作,都必须严格按照《煤矿测量规程》、《三下规程》和《安全生产标准化(地测防治水部分)》和其它规范要求严格实施。凡在测量工作中发现不符合规定要求的,都必须重测量重算。测量工作中必须严格实施“复测复算”,“高级控制低级”等要求,不能偷工减料,严格实施各项测量日常要求。
        3.3应定期进行控制系统,即控制网的复测更新
        有条件的话,还应使用陀螺仪经纬仪进行定向,以检核控制网或延伸过长的支导线。利用陀螺经纬仪定向时,对其进行误差分析及平差,能有效地控制误差。先进的现代测绘仪器对传统的测绘方法产生了深刻的影响,大大提高了精度的同时,更加方便快捷。
        3.4提高导线测量精度
        测角和量边误差是影响导线精度的主要原因之一,随着仪器设备的更新换代和测量技术的进步,传统的钢尺量距已经被淘汰,所以井下测量工作的误差主要来源就是测角误差。在孤岛工作面测量中,导线点位移是影响测角误差的最重要的来源之一。为了提高测量精度,我们要尽量避免短边测量或者长短边结合测量,尽量避免大倾角测量及小角度导线测量等情况的发生。另外由于沿空掘巷需要一定的时间才能相对稳定,为了减少重复劳动量,我们要实施高等级的导线复测时间最好等待巷道顶板位移基本稳定后进行。
         针对孤岛工作面测量的特点,我们为了提高工作面贯通测量精度,防止出现安全事故。应采取以下两方面措施:
        (1)首先要严格按照测量规程等要求做好孤岛工作面的贯通误差预计,并选择合适的测量贯通地点,贯通地点选择不合适必然加大测量工作量。合理的贯通点选择这样首先是误差预计比较小,其次是贯通点选择在此有利于调整贯通误差。
        (2)巷道贯通前,必须保证控制测量进行两次并合格,若不合格必须进行重测。贯通前要实测贯通位置和标高,并及时调整施工方位和角度,确保安全准确贯通。
         3.5 认真检验和校正测量仪器
        重要测量工作前,测量人员必须检验测绘仪器,发现问题要及时校正,一些特别重大的测量必要时要请具有专业资质的测量仪器检测单位进行检测,必须要确保测量仪器质量合格。但在实际工作中,很多测量人员往往忽视对仪器进行校验和维护,在重要的测量之前或者进行日常的校准,这必然导致不能保证测量结果的可靠性。
        4结束语
        通过对施工贯通工程测量工作的分析研究,提出了科学的测量工作方法,在孤岛区域进行高精度贯通测量,关键是最大程度地消除测量点移动的因素.最为可靠的办法就是施工测量先行,后再进行相应等级的连续测量,只有这样才能为安全生产提供可靠的技术保障。在孤岛多老巷区域的测量技术工作产生的安全、技术和社会效益是巨大的,对类似工程具有较高的借鉴应用价值。
        参考文献:
        [1]李丽;赵晓丹;法维刚. 解析法求支导线终点误差[J].《测绘科学》,2009年;
        [2]张国良.矿山测量学[M].武昌:中国矿业大学出版社,2001年;
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