某矿区设计有一条总长约8.5公里的矿石主运输平窿,在主平窿中部设计有一措施井,主平窿尾部有两条矿石溜井。其中措施井深度约650米,井口直径约4米。平窿尾部的两矿石溜井深度约300米,井口直径约3米。主平窿分两段(主平窿口至措施井、措施井至平窿尾部溜井)四个工作面掘进。
【摘要】利用弯管目镜投点与陀螺定向相结合,实现了井下高精度定向;利用弯管目镜观测与钢尺投点相结合,实现了高程的高精度导入。并在此基础上,将超长运输平窿以内,两个贯通点的横向误差贯通误差控制在4cm,纵向贯通误差控制8cm以内,实现了超长运输平窿的安全准确贯通。
【关键词】工业设计论文,超长平窿,贯通测量,高精度,弯管目镜投点,陀螺定向
措施井至主平窿窿口段,长约5.6公里,双向掘进施工,贯通点位于距措施井约2公里处;措施井至平窿尾部溜井段主平窿,长度约2.6公里,也采用双向掘进施工。主平窿隧道横断面宽约4.25米,高约3.3米。
1本测量项目的主要特点
矿区为高山地,植被茂密,测量通视困难;矿石溜井所在采区的窿口位于深谷,对布设近井控制点有影响;矿石主运输平窿较长,矿区溜井与措施井高差大,联系测量难度较大,联系测量精度要求高;矿石主运输平窿施工为单向掘进,贯通测量受施工影响的因素较多;竖井附近段的隧道有较多的转折点,通视直线距离较短,不少通视直线距离甚至短于20米。在隧道内的水雾、尘埃较多,可见距离较短,对布设导线有较大影响。
2工作步骤
(1)检测矿区施工控制网:检测矿区基本控制网的稳定情况,主要检测位于主平窿窿口、措施井、矿石溜井附近的控制点。
(2)矿区施工控制网加密测量:在地面主平隆隧道口附近布设洞口平面控制点和洞口高程控制点,在措施井和矿石溜井地面附近布设平面控制点(近井点、连接点)、高程控制点(井口水准基点)。
(3)竖井联系测量:将地面测量坐标系统和高程系统传递到井下隧道内,即确定措施井、矿石溜井的井下光电测距导线边的起算方位角和起算点的坐标,以及确定井下水准基点的高程。
(4)洞内(井下)控制测量:在主平隆隧道(包括措施井下的环形车场和溜井井底环形车场)内分段布设四等光电测距导线和四等水准路线。其中,四等光电测距导线总长约9公里,四等水准路线总长约9公里。
(5)隧道贯通后实际偏差的测定:在隧道贯通后,测定贯通相遇点的实际偏差,包括在水平面内的实际偏差和高程方向上的实际偏差。连接贯通相遇点两端的四等光电测距导线和四等水准路线,计算其闭合差,评定贯通测量精度。
3项目软件和硬件配置情况
3.1软件
(1)GPS观测数据处理和基线解算用TrimbleGeomaticsOfficeversion1.6软件,GPS网平差用Poweradj软件或TrimbleGeomaticsOfficeversion1.6软件。
(2)清华山维智能平差软件NASEW,用于计算导线和水准网控制测量成果。
3.2仪器设备
表1投入测量项目的仪器设备表
序类型产地和公司型号数量技术指标用途
1GPS接收机美国,天宝公司Trimble5700双频4平面:5mm+1ppm检测GPS网、加密GPS控制网
2电子水准仪瑞士,徕卡公司LeicaDNA03
铟瓦合金编码标尺2S05,±0.3mm/km洞外水准测量
3全站仪瑞士,徕卡公司LeicaTC200320.5″,1mm+1ppm洞外、洞内导线测量和高程测量
4陀螺经纬仪德国,DMT公司GYROMAT-30001±3.2”测定井下导线起算方位角
5钢卷尺国产1000m1示值误差:
±(0.3+0.2L)mm竖井导入高程
6对讲机国产4用于隧道内通讯联系
7便携式电脑国产DELL2PIII以上,内存大于512M处理观测成果
8台式计算机国产台式机1PIII以上,内存大于512M处理观测成果
9激光打印机国产Canon1A4打印文档资料
仪器都具有国家计量部门的认证报告,与标准设备进行了对比检测和校准,并每天对仪器的正常使用状态进行检查和校正。
4技术路线和工艺流程
4.1贯通测量技术路线
横向贯通测量:在地面加密测设三等GPS控制点,在洞内布设四等光电测距导线,竖井联系测量采用垂球线单重稳定投点结合采用徕卡TC2003全站仪加弯管目镜进行天顶观测投点,并采用全自动精密陀螺经纬仪测定井下导线起算方位角。
高程贯通测量:采用精密电子水准仪在地面按照三等水准测量精度测量水准点,在洞内用精密全站仪测量四等水准路线,竖井联系测量采用长钢卷尺结合采用TC2003全站仪加弯管目镜进行天顶观测导入高程。
4.2作业工艺流程简图
5分析与结论
本项目的难点在于措施井和矿石溜井处的联系测量。特别是措施井,井太深,井内潮湿、水雾大,风大,在平面定向的过程中,若使用激光投点,光斑投射不到井底;若采用锤球线投点,锤球线摆动太剧烈,误差太大。因此只有通过采用徕卡TC2003全站仪加弯管目镜进行天顶观测投点,并结合全自动精密陀螺经纬仪测定井下导线起算方位角,才高效的解决了平面定向的难题。高程导入时,则通过长钢卷尺测量和采用TC2003全站仪加弯管目镜进行天顶观测相结合,完成了高程的高精度导入。经分析,主平窿口至措施井段的贯通点横向贯通误差为3.44cm,纵向贯通误差为7.75cm。措施井至平窿尾部溜井段贯通点横向贯通误差为2.65cm,纵向贯通误差为5.83cm。
本项目控制贯通测量方法适当,测量精度高,满足设计要求,完全满足了整个施工的要求,实现了矿石主运输平窿的安全准确贯通,值得类似矿山借鉴。
参考文献:
[1]张国良.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.
[2]高井祥.数字测图原理与方法[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.
[3]中国有色金属工业总公司.有色金属矿山生产技术规程[M].北京:冶金工业出版社,1990.