关键词:深井;联系测量;跟踪观测;无棱镜;陀螺定向
1前言
在矿山测量工作中,都有井下平巷工程的测量工作,特别是贯通测量技术是矿山测量内容的关键技术之一,成功的贯通测量技术对矿山开拓和生产产生积极的导向作用,对提高矿山生产效率和经营效益产生巨大的支持;反之,将会给矿山生产和经营带来巨大的影响和损失。而成功的贯通测量技术取决于深井联系测量精度。
2深井联系测量
安徽省沙溪铜矿采选规模330万t/a。副井地面井口标高+31m,井底标高-990m,井深1021m;北风井地面井口标高+42m;井底标高-822m,井深924m;进风井地面井口标高+36m;井底标高-902m,井深938m;南风井地面井口标高+56m;井底标高-820m,井深876m;主井地面井口标高+31m;井底标高-820m,井深876m。上述五条竖井均为深井。这五条竖井在-800m中段相连通。而-800m中段五条井贯通间的巷道长为4218m,属特大型的贯通。这就给五条竖井的-800m中段联系测量精度提出了更高的要求。如图1。
2.1质量要求
两井间巷道对接贯通或巷道与井筒马头门的对接贯通,依据《有色金属矿山井巷工程测量规范》(YSJ415-93),贯通测量接合点中线允许偏差为30cm,竖直方向上的允许偏差为20cm。
2.2深井联系测量方案
2.2.1地面控制测量
每条竖井地面附近有GPSE级控制点,利用一条竖井附近的E级点,使用高等级全站仪检测五条竖井地面近井点的三维坐标及近井边的方位角的精度,并建立统一的精度相同的近井点及近井边的成果。
2.2.2深井联系测量
2.2.2.1深井平面定向测量
使用高等级全站仪、水准仪、高强度长钢丝和千米长钢尺进行一井或两井几何联系测量配陀螺经纬仪复测性定向,从而确保深井下平巷开拓的起始方位和平面、高程控制三维坐标的准确度和高精度;选择适当位置的导线边采用陀螺经纬仪进行方位测量,以减少常规导线测量的误差,修正方位;采用不等权观测的方法提高弱边和弱点的平面控制精度。联系测量方式见图2。
平面定向时,在深竖井地面井口安设1台1t的投线电动绞车,在离井口2.5m高架设投线平台,并选择合适位置装设投线小滑轮1只,在井底放置装有稳定液(工业废油或水)的容器。根据深竖井井筒深度选择长左右的碳素弹簧钢丝两根,通过滑轮从井口平台投放到井底(钢丝下端悬挂一小重陀),然后将钢丝下端的重陀改成砝码并逐渐加重,后沉入装有稳定液的容器中,但不能触及容器,让其处于自由稳定状态。投线过程要关闭通风设备和采取一定措施尽可能减少自然风流。待钢丝处于稳定后,地面和贯通平巷马头门联络巷及井底人员通过联系,用信号圈法和比距法进行钢丝自由度检查,并确认无误后井上下同时测量。
(1)地面井口和井下均选用2″无棱镜全站仪。采用全圆方向观测法,三次对中、三个测回;由于井筒深,井筒内淋水大,井下环境条件恶劣,不可能将钢丝稳至静止状态,在观察钢丝时,采用跟踪法(即对钢丝摆动的最大、最小位置进行观察)连续读取10个数据,倒镜后也连续读取10个,其均值较差不大于20″,取其均值作为观察成果。操作时严格按规范要求进行。
(2)距离测量。先将反射片用回形针或用胶布固定在钢丝上,用徕卡TCR1202+R400全站仪【2″、()】对钢丝进行距离测量,测三测回,每测回连续测10个数据,其均值互差不大于4mm,倒镜后同样三测回各10个。其均值较差不大于2mm。至于固定的导线点,将反射片穿插在卡线中,等卡线处于静止不动时,对其进行正倒镜距离测量,各4个读数,均值较差不大于1mm。
2.2.2.2陀螺经纬仪定向
在平面定向测量用全站仪测角量距的同时,将陀螺经纬仪架于要定向的水平迎头处,对近井边点测定陀螺方位。
4联系测量效果
沙溪铜矿-800m中段的联系测量由于采用了复测性定向,定向成果精度高。再加上-800m中段贯通测量(四架法复测导线)方法合理,五条竖井在-800m中段的各个贯通处接茬准确。贯通后经连测,平面位置误差最大为22mm,高程上的误差最大为32mm,方位角闭合差最大为1’05”,各项限差均符合规范规定的要求。
5结语
4.1联系测量中,由于创新性地利用全站仪自动跟踪观测功能,测角速度快,精度高,从而减少了测量人员在井下的工作时间。
4.1在施测中,创新性地利用全站仪无棱镜测距功能,测定各近井点至钢丝的水平距离,比用传统的钢尺量距速度快,精度高。该方法减轻了测量人员在井下恶劣条件下的劳动强度,缩短了测量人员占用井筒的时间,从而大大提高了企业的经济效益。
参考文献
【1】苏瑞祥、李明通等主编的《金属矿山测量手册》(湖南科学技术出版社)
【2】《有色金属矿山井巷工程测量规程》(YSJ415-93)
作者简介:岳甫成(1965-),男,汉,安徽合肥人,工程师,中铁资源蒙古国乌兰铅锌矿生产技术部,主要从事矿山测量及其管理工作。