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摘要:針對云岡礦8623工作面銜接不好,無法正常回采的問題,將8623工作面與5623-1、2623-2工作面進行貫通。根據采區(qū)的地質概況,選擇相應的貫通測量技術,并對測量中的誤差進行分析。得到相遇點在X軸方向上的預計誤差值,進一步確定貫通測量的技術路線,并對貫通測量技術的精度進行分析,結果表明:貫通后的閉合差均在規(guī)程要求范圍內,貫通效果較好,解決了工作面銜接不好的問題。在貫通后工作面回采距離為220m,回采率高達85%,可采煤0.2Mt,創(chuàng)造利潤200萬元。
關鍵詞:切巷;貫通測量;預計誤差
云岡礦12#煤層406盤區(qū)8623工作面回采時,由于采區(qū)地質構造影響,在過斷層時,液壓支架無法正常工作。因此,需要在506-7南部,距離268.5m處進行開掘切巷,與5623-1和2623-2工作面貫通[1]。為了提高切巷貫通的精度,巷道與切巷貫通之前,要先確定切巷貫通的坐標位置,為貫通工程提供依據。而在實際工作中,無法對切巷貫通點的位置進行現場測量,只能在原始數據的基礎上,對巷道進行探測掘進。根據礦井條件,采用陀螺經緯儀及全站儀三架導線測量等技術,有效地解決了切巷與巷道的貫通,解決了工作面銜接不好的問題。
1工程概況
8623工作面屬于低位放頂煤工作面,煤炭儲存量大,煤層較穩(wěn)定,沒有夾矸;煤層平均厚度為5.8m,平均傾角為1°;工作面面長為1470m。在巷道掘進時,由于煤層底板厚度出現變化,導致巷道坡度隨之發(fā)生變化。8623工作面的布置見圖1。
2貫通測量技術選擇及誤差分析
8623工作面的井下貫通測量路線見圖2。測量時加測陀螺定向邊作為堅強邊,采用陀螺定向技術[2],實現對導線的整體平差。在井下導線測量中,采用7″級全站儀三架法測量技術。在井下高程測量中,采用紅外三角高程測量與全站儀三架導線測量相結合的測量技術。
2.1貫通測量技術選擇
陀螺定向技術中使用瑞士的陀螺經緯儀,對地面和井下分別進行二次測回,得到陀螺儀器常數。分別在已知定向邊、8623切巷離窩頭最近的一側以及5623-1巷道離窩頭最近的一側布置陀螺邊D1—S3、L31—L32、L14—L15。根據相關規(guī)定,在一次測回測量中,陀螺的方位角中誤差應為±15″,而實際測量出的中誤差為±4.4″;陀螺方位角平均值的中誤差應為±10″,而實際測量出的中誤差為±1.6″。可見,采用陀螺定向技術能達到所需要的精度要求。對8623切巷進行井下導線測量和紅外高程測量,采用全站儀三架法導線測量技術,測量的導線選擇7″級導線。在切巷一側貫通導線,起算點設在D1處,沿D1—S3的方位作為起算方位進行測量,以陀螺邊L31—L32的方位作為閉合方位,進行獨立導線測量兩次,求L32點的兩次測量的坐標差,得出ΔX為3mm,ΔY為13mm,則導線坐標的閉合差為13.3mm。進行紅外高程測量時,同樣將起算點設在D1處,獨立導線測量兩次,得到L32點處紅外高程測量的閉合差為9mm,兩者均符合導線測量中對閉合差的精度要求。對5623-1巷道進行井下導線測量和紅外高程測量。測量的導線選擇7″級導線,起算點設在D1處,沿D1—S3的方位作為起算方位進行測量,以陀螺邊L9—L10的方位作為閉合方位,對方位角進行平差,得到方位角的閉合差為16″。繼續(xù)延伸導線至L15,進行兩次獨立測量,得到L15兩次測量的坐標差ΔX為35mm,ΔY為32mm,則導線坐標的閉合差為47mm。進行紅外高程測量時,同樣將起算點設在D1處,獨立導線測量兩次,得到L15點處紅外高程測量的閉合差為12mm,兩者均符合導線測量中對閉合差的精度要求。
2.2貫通測量誤差分析
根據測量的實際情況及原始數據資料,對貫通測量相遇點進行誤差預計。根據終點誤差預計公式,得到由陀螺定向誤差所引起的相遇點在X軸方向上的誤差[3]為:式中:MXα為陀螺定向中誤差;ρ為常數,一般取206265;RY0為相遇點與各導線起始點連接在Y軸上的投影長。根據測量導線量邊誤差所引起的相遇點在X軸方向上的誤差為:式中:ml為量邊中誤差;l為各邊導線的邊長;α為導線邊與X軸之間的夾角。得到相遇點在X軸方向上的預計中誤差為:在進行兩次獨立觀測后,得到平均值中誤差為:則,相遇點在X軸方向上的預計誤差為:
3貫通測量技術路線及精度分析
3.1貫通測量技術路線
進行貫通測量的技術路線見圖3[4]。在貫通測量過程中,注意對氣象讀數進行記錄,并及時輸入到全站儀中,將氣象參數及時改正。對同一邊長進行往返觀測時,坐標方位角閉合差要小于1/8000;沿8623巷道布置基本控制導線,沿采區(qū)的上、下山以及中間和運輸巷道進行布置;對井下進行基本導線布置時,每段要間隔1.5~2.0km,以滿足定向精度要求。
3.2精度分析
以三角高程測量的閉合差作為精度分析的依據,得到每千米三角高程測量中誤差為:式中:fh為閉合差,R為閉合導線長度,N為閉合圈個數。通過對8623工作面的貫通測量,以D1為起算點,一面到8623工作面,一面到5623-1工作面,最終相遇在K點。在進行井下測量時,根據貫通測量方案,采用陀螺經緯儀、全站儀三架法以及紅外三角高程測量方法,對工作面的貫通精度進行分析?!?a href="http://saumg.com/lunwen/mkjxlw/158269.html" target="_blank">煤礦測量規(guī)程》中要求允許的高程誤差應小于0.2m,水平誤差應小于0.3m。通過誤差計算得到貫通預計的高程誤差為±0.122m,水平誤差為±0.246m,在實際貫通后,測得實際高程誤差為+0.076m,水平誤差為+0.178m,進行閉合差計算,得到fx=±0.140m,fy=±0.109m,fz=±0.022m,導線全長3063m,坐標方位角閉合精度小于1/8000。貫通后的效果較為理想,貫通精度較高,能高效地完成掘進工作,有效地緩解了工作面銜接不好的缺陷,為工作面安全回采奠定基礎。
4結語
針對云岡礦8623工作面銜接不好,無法正?;夭傻膯栴},將8623工作面與5623-1、2623-2工作面進行貫通。采用陀螺經緯儀、全站儀三架法以及紅外三角高程相結合的測量方法,得到結果如下:1)貫通后的實際高程誤差為+0.076m,水平誤差為+0.178m,導線全長3063m,坐標方位角閉合差小于1/8000,在貫通允許的誤差范圍內。2)貫通后工作面的回采距離為220m,回采率高達85%,可采煤0.2Mt,創(chuàng)造利潤200萬元,經濟效益明顯。
參考文獻:
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[2]秦志鋒,賈俊超.斜井大型相向貫通誤差預計及精度分析[J].礦山測量,2013(4):43-44,47.
[3]張敬書,唐振偉.鶴煤六礦井下大巷貫通測量方法與精度分析[J].煤炭科技,2018:38-39,43.
[4]王建平.天安隆東煤礦貫通測量的實踐應用[J].山東煤炭科技,2018(7):166-168.
作者:黃紅龍 單位:山西省同煤集團云崗礦地質測量科