深部矿井中线测设方法

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年第10期   作者:豆仁刚
[导读] 矿山测量技术在整个煤矿生产体系中作为重要的一环,
        摘要:矿山测量技术在整个煤矿生产体系中作为重要的一环,测量技术的准确性影响着煤矿安全开采。矿山测量又分为地面测量和井下测量,其中,井下测量相比地面的测量技术更为复杂,因此,井下测量的难度会增加很多。但是井下的测量数据又是井下采掘的参考数据,测量中出现的错误和失误都会对煤矿安全生产产生重大影响,甚至会出现采掘事故。针对淮南矿区深部矿井地压大,测点不易稳定的特点,采用锚杆加木质托盘的方法来留设测量中线点,以解决深部矿井高地压对中线的影响,确保井下采掘巷道方向的准确性。
        关键词:高地压;煤矿;测量中线;测设
引言
        潘二煤矿隶属淮南矿业集团,位于淮河以北,是淮南矿业集团潘谢新区大发展所规划的主力矿井之一,属于“三高一深”的矿井,尤其是深部采场。近年来,随着采掘活动延伸越来越深,矿井面对高地压的考验,各专业口都在积极寻找应对之策,寻求治理高地压带来的影响,由于高地压的影响,测量中线时常发生偏差,有时甚至造成测量事故,这就要求测量人积极寻求对策去解决。
1、原有的中线留设方法
        测量人员为了高质量的中线留设,一直积极做着各种努力,应对高地压对测点留设所带来的困难,做出了多种尝试,例如:
        (1)打300mm深木桩法:
        在锚喷巷道用锚索机打300mm深的眼,然后再塞入圆形木桩,在木桩上打测钉,此方法在顶板相对完整,岩性较好时还是有较好的效果,但是此方法一旦碰到岩性破碎或者岩性差时,点的保存就较难,并且此方法不适用与架棚巷道,现场使用该方法时比较费时,时常都要耽误现场施工时间和测量工作人员等待的时间。
        (2)在棚梁或钢带上打入木楔法:
        在架棚巷道或者锚链网支护的巷道,在棚梁或者钢带上打入木楔,木楔能砸入的深度在100mm左右,再在木楔上打入测钉;此法在测量放线过程中有其速度快,材料现场即有等特点,适用频率还比较高,但是此方法仅适用于架棚和锚联网支护的巷道,由于木楔砸入深度有限,当地压显现时,木楔容易被棚梁或顶板挤压造成移动或者被挤出,造成中线出现偏差。
(3)栓线:
        此方法就在网片或者芭片上直接栓线绳,或者在顶板用锚固剂粘测钉,此法速度快,简单省事,但是此法所留设的测点极易发生偏移,现已基本不适用。
        以上几种方法都有较大的缺点,要么是测点留不住,要么是现场适用起来比较费时,耽误施工单位的时间,加大测量人员的劳动强度,均不能很好的服务现场安全生产的需要。
2、新的中线留设方法
        通过对大量原始测量数据的分析,结合第一种方法的优点,测量人员提出另外一种较为可行的方法,即利用锚杆加木质托盘来留设中线。
        (1)通过对大量数据的分析,测量人员得出一个结论,初次放线后,至第二次去放线,测点最大偏移主要集中在30mm以内的范围,通过对初复测数据的比较可以看出,刨除个别数据由于复测时间间隔较长的影响,其他点位移动都在可控范围之内,这些数据的差值还包含着测量误差的影响,所以真正的位移量可能比数据所能反应出来的还要小;数据的分析就给我们解决问题带来了坚实的依据;
        (2)通过分析得出的30mm以内的偏移结果,测量人员积极思考,结合前期应用“打300mm深木桩”的留点方法,扬长避短,想出了应用长度不小于2.5米的锚杆加木质托盘做中线点兼做导线点,托盘规格:300×200×70mm,锚杆之间间距控制在5~10m为宜,此方法较好的保存了测点,并且将测点偏移控制在较小的范围之内,同时降低了测量的工作量。
        (3)测点位移造成的中线偏差对巷道施工质量的影响:
        通过上面实测数据分析,我们假定测点偏移的距离为30mm,通过该偏移值来计算由此造成的中线偏差,以及对迎头施工质量的影响。

        根据《煤矿测量规程》和《淮南矿区地质测量工作补充规定》中规定:最前面的一个中线点至掘进工作面的距离,一般应不超过30-40m。根据规定,即说明测点至迎头的距离不超过40m(超过40m测量人员应根据需要及时延设中线),据此来推算由点位移动造成的中线偏差对迎头中线的影响数值。
        如上图所示,假设中线点中2偏移30mm,假定两中线点之间的距离为10m,根据相似三角形原理,即可推算出迎头中线偏差X的值。
        
       
        即可得出X=30×50÷10=150mm
        在现场,当施工单位发现中线点不在一条线上时,技术人员应及时检查中线点最大的偏移值,如果最大偏移值在30mm以内时,应及时调整中线,用前后两端的中线点取偏差的一半来重新延设临时中线点,即将最大偏移控制在15mm以内,由此即可重新得出X=75mm,
        根据《安徽省安全生产标准化检查标准》中的要求:中线至任一帮距离误差:0~100mm,75mm是控制在标准之内的,是满足现场施工需要的。
        为了保证巷道正确施工,各施工单位均配备性能较好的激光指向仪,此方法在激光指向仪的配合下,施工单位技术人员及时在激光上延设中线,通过延设的中线和测量人员所测设的中线进行对比,及时校正,能较好的解决高地压所带来的点位移动的影响,保证巷道正确施工。
        (4)由于点位移动大小跟地质条件相关,其数值也会出现较大的情况,为了保证巷道的施工质量,同时也对施工技术人员进行约束,在应用以上方法的同时,测量部门会同工程技术科共同制定了中腰线管理规定,要求施工单位技术人员必须经常校核中线,检查中线的偏差值,当中线偏差超过30mm时,应立即联系测量人员重新测设中线。
3、该方法的优点
        通过长时间的现场实践,该方法有几大优点:
        ①较好的指导了现场施工,测点偏移较小,因而造成的中线偏差在可控范围之内;
        ②测点不会受到或者受到喷浆的影响较小,由于木质托盘面积较大,不会因为喷浆造成测点被喷,为巷道留设永久导线点提供了便利条件,同时也是一种检核;
        ③在测量放线的前一天通知施工单位在现场临时中线上提前把托盘安设好,由于托盘长度有300mm,这样在测量放线的过程中,即使中线有偏差,也能在木质托盘上测设中线点,减少了测量放线的时间,同时也减少了对施工单位施工时间的影响。
4、结束语
        通过近一年的现场实践,该方法较好的解决了地压造成的点位移动对中线偏差的影响,保证了巷道的准确施工,同时也极大了降低了导线的复测次数,降低了测量人员的工作量,亦即降低了人力资源成本。锚杆加木质托盘来留设中线,目前已在潘二煤矿得到推广应用,作为一名矿山测量人员,为矿井的发展做出自己应有的贡献。
参考文献 
[1]梁伟韬.大型深部基建矿井测量方法与应用[J].山西建筑,2015,41(8):224.
[2]王佳.浅谈矿山井下巷道测量[J].中国金属通报,2019(08):43-44.
[3]熊军.矿山井下测量常见问题及应对措施[J].低碳世界,2019,9(08):75-76.
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