金属矿山大型贯通工程测量技术方案研究 刘旭魁

发表时间:2021/6/10   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:刘旭魁
[导读] 摘要:在矿山测量工作中,贯通测量是一项非常重要的测量工作,特别是对于一些重要的贯通工程,可能关系到整个矿山的安全建设和生产,所以就要求矿山测量人员要采取科学的态度,认真对待。
        身份证号码:1528251986XXXX601X
        摘要:在矿山测量工作中,贯通测量是一项非常重要的测量工作,特别是对于一些重要的贯通工程,可能关系到整个矿山的安全建设和生产,所以就要求矿山测量人员要采取科学的态度,认真对待。基于一个真实的案例的大型垂直轴通过在金属矿山项目,根据项目的施工要求,分析和研究,通过调查方案的设计,测量仪器的选择、测量方法和误差预测,最后确定最优的调查方案,保证了整个贯通工程的顺利进行。
        关键词:贯通测量;技术方案;测量方法;误差预计
        1 工程概况
        随着金属矿山的发展和扩大,上、下井的生产规模也需要扩大。为了解决井下提升能力不足的问题,矿山计划对矿山生产系统进行改造和扩建。改造工程的主体包括竖井施工和地下矿区编号。1-652 - m水平,竖井在第。2矿井生产- 652 - m两井之间1500米以上的巷道,该竖井工程是主体工程的关键部分,随着开采深度的增加,井下通风不良,粉尘大,工作环境温度高,因此,为了解决隧道贯通工程井下作业环境恶劣、吊装能力不足影响工期的问题,矿业部决定先建设立井工程。
        井筒设计建造在选矿厂破碎车间附近的1号矿区。因为矿主的矿区2号矿区,但我的是远离集中器,和地下矿抬到地面的表面,把表面的原始矿仓集中器的自动倾卸卡车。该竖井达产后,主要用作提升井下矿石,就可将2号主生产矿井产出的矿石在井下通过电机运至该竖井,通过该竖井直接提升至选矿厂进行破碎,既缩短了运输距离,减化了生产流程,而且当井下-652m巷道工程贯通后,还可将该竖井作为2号主生产矿井的回风井,大大改善井下作业环境,提高井下劳动生产率。该竖井全长900m,井筒断面为圆形,净断面直径为5.5m,设计从地表、1号矿区-230m水平和-652m水平同时施工该竖井,1号矿井原有的开拓方式为斜井加盲竖井的开拓方式,进行贯通测量时还要经过1000多米长的斜井。因此,测量施工作业条件较差,给工程贯通提出了严竣的考验。
        2 测量仪器及测量方案的选择
        2.1 测量精度要求和测量仪器的选择
        根据贯通工程要求和矿山实际情况,贯通工程在水平方向允许偏差为0.2m,在垂直方向允许偏差为0.3m。根据现有测量仪器和工程精度的要求,确定采用J2型全站仪进行地下导线和三角高程测量。全站仪测角精度为2”,测边精度为2mm+2ppm。本次测量路线较长,总长度为2725m。根据该矿实际应用经验,全站仪三角高程测量完全可以代替四级水准测量,水准测量采用DS3水准。
        2.2 测量方案的选择
        第一矿区采用斜井-盲立井-盲斜井节理开发。为了提高工作效率,减少工期,将立井贯入工程分为两部分,两段井贯入方向相反。其中一部分在-230米处挖掘,另一部分在-65米处挖掘,另一部分在-230米处挖掘。根据调研路线的实际情况,初步制定了以下两种贯通调研方案。
        方案一:取面轴十字中心线的两个控制点为已知点。经一期斜井测量、第四中段巷道测量、二期竖井定向及-230m水平巷道测量后,在北巷472巷-230m水平巷道开挖其中一条路线。另往南行巷道测量,经过三期斜井,24中段巷道测量,命令-652m水平竖井开挖。
        方案二:以地表竖井井筒十字中心线两控制点作为已知点,经一期斜井测量、四中段平巷测量、二期竖井定向、-230m水平平巷测量,其中一条路线向北大巷472巷测量指挥-230m水平竖井上掘。另一路线向南大巷测量至三期斜井口,在三期斜井口取一条测边作为假设已知边。一条路线向-230m水平北大巷472巷测量,等上部竖井贯通后将竖井中心投到-230m水平后,测出竖井中心在-230m水平的中心坐标。另一条路线经三期斜井、二十四中段平巷测量,按-230m水平所测中心在二十四中段放样,指挥竖井上掘。

两方案比较,地表与-230m水平上掘部分只有一种方案可选择,而-230m水平下掘与-652m水平上掘部分则有两种测量方案,方案二可减少一期斜井测量、四中段平巷测量及二期竖井定向测量带来的测量误差,同时将测量路线缩短一半,且测量过程简单,十分有利于提高测量精度。经过两种方案的对比,根据测量误差大小、技术条件、工作量及成本大小、作业环境等因素进行综合考虑,结合以往的实际经验,初步确定采用第二种测量方案。
        3 测量方法
        3.1 平面控制测量
        平面控制测量采用J2型全站仪导线测量,为了确保测量数据的可靠性,所有导线均独立测量两次,数据若不超限,取两次测量平均值。
        3.2 竖井定向
        采用一井几何定向,三角形连接测量,独立进行两次,两次互差不超过2′,最后取平均值。
        3.3 高程测量
        平巷内采用水准仪用两次仪器高法进行观测,往返闭合差不大于8R(R单程距离以百米为单位)。因竖井采用的是一井定向,在井筒内下放钢丝,因此通过竖井导入高程,采用钢丝法导入高程,在一井定向结束后,立即利用定向时下放的钢丝导入高程,可大大节省再次下放钢丝的时间,或者是长钢尺法导入高程下放钢尺的时间,减少了联系测量需占用井筒的时间,将对生产的影响降到最低。导入高程也需独立进行两次,两次互差不超过竖井长度的1/8000。斜井中采用全站仪三角高程测量导入高程,往返测的高差允许互差为20L(L为斜井中三角高程测量线路总长度,单位为百米)。
        结束语
        经过测量工程师和技术人员的精心测量和指挥,上述两项工程最终得到了准确的通过。整个竖井贯通后,特别是-652m水平竖井贯通后,矿井深部通风得到明显改善,工作现场环境温度降低,工人的工作环境得到很大改善。为后续-652m水平巷道通过施工提供了良好的工作环境,通过施工降低了隧道的运输和提升压力,对整个改扩建工程的顺利完成起着决定性的作用。该矿井贯通的成功进行,为今后该矿井的大规模贯通勘测积累了宝贵的经验。下面简单谈谈他的经历,希望能对其他类似的贯通项目提供一点参考。
        (1)对于重大贯通项目,在设计测量方案和选择测量方法时,首先要根据单位的设备或借来的仪器,看在现场测量中是否可行,并保证贯通测量精度能满足贯通工程的允许设计误差。
        (2)为了优化测量方案,选择合适的测量方法,不能盲目追求过高的精度,增加测量工作量,也不能因精度不足而造成渗透测量事故。
        (3)突破误差参数,由于井下一些复杂的情况,相同的测量仪器和测量误差参数在不同的矿井条件下会有所不同,所以误差参数原则上应采用在该矿石平时积累和分析得到的实际数据,这就需要测量人员在平时积累较多,更加注意测量的基础工作。
        (4)通过贯通测量误差的预期,不仅可以通过总估计误差的大小,还可以通过测量了解到哪些测量环节是主要的误差来源,便于针对性的修改方案和测量方法,并在测量过程中采取必要的措施提高精度,以最终满足侵彻效果的要求。
        参考文献:
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        [2]孔素丽.黄玉川煤矿特大型贯通测量实践与分析[J].煤炭科学技术,2015,43(8):149-152,66.
        [3]崔鹏艳,杨宫印,孔文琼.高良矿副斜井与回风立井贯通测量的方案设计及精度分析[J].矿山测量,2020,48(2):13-16.
        [4]王团结,张启春,谢永东.深井矿山开拓长距离平巷贯通控制测量[J].西部探矿工程,2013,25(2):119-124.
        [5]何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究[D].西安科技大学,2006.
 
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