冬瓜山矿床深井联系测量方法.pdf

I S S N 1 6 7 12 9 0 0 CN 4 31 3 4 7 ／ TD 采矿技术第 8卷第2期 Mi n i n g Te c hn o l o g y，Vo 1 ． 8， No ． 2 2 0 0 8年 3月 Ma r ． 2 0 0 8 冬 瓜 山 矿 床 深 井 联 系 测 量 h - 法 任 富强 铜陵有色金属集团控股公司 ， 安徽 铜陵市2 4 4 0 0 0 摘要 冬瓜 山铜矿床是一大型深埋型铜矿床 。详细介 绍 了冬瓜 山深矿 井的联 系测量工 作、 方案和具体方法， 并分析测量误差的来源及其工程的影响。 关键词 深井矿山 ； 联 系测量； 测量方法； 测量误差 1 概 况 冬瓜 山矿床采 用主 一副井开拓 系统 ， 主井 9 5～一1 0 2 5 m 提升能力为 1 3 0 0 0 t ／ d 。副井1 0 7 ～一 9 0 7 m 由原老鸦岑混合井改造并延伸而成 ， 承 担人员 ， 材料提升和进风。为解决深井开采地热 问 题， 在矿床南端设专用进风井1 0 0～一8 7 5 m ， 污风流 由矿床北端的专用出风井1 0 0～一8 5 0 m 排出。另设有为老 区和新 区承担人员材料提 升 和进风的大团山副井 7 2 ～一8 0 4 m ， 冬瓜 山铜 矿辅助井 1 3 5 ． 5～ 一9 6 6 m 是 由东狮 子 山副井 与冬瓜山探矿井贯通对 接而成 ， 在冬瓜 山的建设过 程中可提升 2 0 0 0 t ／ d废石和少量人员 、 材料 。 主运输系统设在 一8 7 5 m 水平 ， 有轨 环形 运输 系统 ， 一8 5 0 m和 一7 9 0 m 水平为无轨 出矿联络水 平， 一 7 3 0 m为凿岩设备联络通道， 一 6 7 0 m为充填 水平 。斜坡道连通各 中段 。 冬瓜山铜矿 曾采取长钢丝法、 激光法分别进行 一 次投点和分段投 点测量 。结果分析表 明， 两种方 法的一次投点误差比分段投点的误差大， 激光投点 的误差 比钢丝投点 的误差大 ， 即使是激光分段投点 也比长纲丝投点的误差大， 说明激光指向仪的精度 未能达到深井投点的技术要求 ， 受环境的影响明显。 实践证明， 选 用长纲丝进行一次投点和分段投 点的方案是 比较合理 的， 投点 时根据不 同的情况做 好防范措施。 2深井联 系测量方案 考虑当时的仪器设备等实际情况， 选用 1 ． 2 m m的弹簧钢丝， 重锺选用每件 1 5 k g的砝码式锤 球 。根据投点误 差计算公式分 析 ， 当悬 重超过 1 2 0 k g时 ， 误差 变化甚微 ， 一般悬 挂 1 0 0～1 2 0 k g的重 锤 ， 同时当风速小 于 1 ． 0 m ／ s 时 ， 风对 投点误差 的影 响较小 ， 无需采取防风措施。 考虑到地面有较大的余地， 井下支导线受坑道 条件的限制 ， 选择余地较小 ， 选择如下施测方案 1 利用地面 3井筒通视 良好 的条件 ， 施测一 独立导线， 在井筒布置 3个导线点， 均匀分布， 其中 用于两井定 向的尽量 布置在两井连线上 ， 以便将量 边误差对两井定向的影响减小到最小程度； 2 坚井延深贯通测量时， 采用独立座标系统 ， 以延伸井近旁的导线点为原点， 以连线点之方位为 起始方位 ； 3 尽量扩延坑道曲线段 的边长 ； 4 利用井底 车场附近运输坑道环形道 ， 将导 线布置成闭合环 ， 以提高导线的精度。 采用 G P S导线 、 三角测 量、 边 角 网等方法 。采 用大地 四边形对两井连线上的联测点与 2个 4等控 制点进行连测， 边长用两台激光测距仪进行施测， 用 三角测量进行检核， 用 J 经纬仪 6 测回测角。计算 三角形最大闭合差及平 差点后测角 中误差 ， 检验是 否满足规范或设计允许误差 。 2 ． 1两井 定 向测量 在实际工作 中两井定 向测量共 进行 3次 ， 3次 定 向互差很小 ， 末超 出设计允许误 差范围。取第 2 次和第 3次平均值作为定向最终成果。 2 ． 2 井下 主控 导线 测 量 导线点埋设于坑道顶板 ， 标蕊有铜棒 和铝合金 片两种 ， 串线标志孑 L 小于 I ． 2 mm。测角 、 量边独立 两次进行。测角用 J 经纬仪 4测回测定。边长用 伸缩杆 可固定在导线点近旁 配弹簧称， 检定钢尺 丈量 ， 取合格值平均值后进行温度、 比长、 垂曲、 高差 改正。测角、 量边各项观测误差均在等级精度限差 之内。为了有效地削弱量边 系统误差 的影响， 用激 维普资讯 采矿枝朱 光测距仪在井下复测 了 3条边 ， 对 比数据见表 1 。 表 1 复测3条边的对比数据 从表 1 可以看出光电测距与钢尺丈量成果相一 致。用陀螺检测了最弱边导线方位角， 检测结果见 表 2 。最弱边方位角两次测量平均值与陀螺方位的 较差为 3 6 ，5 ， 符合规范要求 。 表 2 最弱边导线方位角两次测量与陀螺检测结果 2 ． 3 深井长钢丝一次导入高程 目前 我国还没有厂家生产千米长钢尺 ， 当井筒 较深时 ， 采用 短钢尺相接 的办法很 不方 便 ， 也不 可 靠 ， 因此 ， 对于深井还是采用钢丝法导人高程 ， 具体 所用设备及测量方法 ， 内业计算不再详述 。 导人高程与定向同时进行 ， 即定 向后 ， 在钢丝上 做好标记再提升到地面进行长度尺量 ， 这样可以减 少占用井筒的时间， 但不 能当场检验两次导人高程 的误差是否满足要求。第 1次和第 2次导人高程的 结 果 见表 3 。 表 3 冬瓜山主井两次导入高程的对比 项 目 测量值 n 1 各项改 正后的高程 n 1 导人高程限差为△ 限 9 6 6丽 ． 石6 I l_8 9 9 0 ．1 2 08 m。 有色金属矿 山井巷工程测量规程 要求两次 独立导人高程的互差不得超过井筒深度 的 1 ／ 8 0 0 0 。 这说明冬瓜山主井导人高程成果符合规程的要求 。 3 测量误差对工程的影响 3 ． 1 导入高程对工程贯通的影响 对两井巷道贯通， 其误差来源除了井下导线测 量误差和高程测量误差以外， 还包括地面测量和矿 井联系测量的误差。而在预计相遇点高程上的误差 时 ， 应分别预计地面水准测量误差 、 导人高程测量误 差 、 井下水准测量误差和井下三角高程测量误差。 根据冬瓜山铜矿 的实际测量数据计算的误差结 果 ， 导人高程误差 占总误 差 的比例超过 3 0 ％， 井深 达 1 0 0 0 I l l 时 ， 所 占比例接近 7 0 ％。所 以， 导人高程 误差对两井 间巷道贯通的影响较大。 3 ． 2平面联系测量精度对采矿工程质量的影响 1 导线形式为支导线时 ， 误差来源包括起算 方位角误差和起算点位置误差。点位误差不传递， 而起始方位角误差随导线的延伸而增大， 具有传递 性。实际工作 中， 应尽量减少起始方位误差 ， 条件具 备时， 在导线 中间 或最未边 加测一条陀螺边 ， 能 有效的降低导线终点误差或最弱边误差。 2 导线形式为方 向附合导线时， 重要方 向上 的误差包括地面测量误差 ， 定向测量误差和井下导 线测量误差 。实践证明 ， 定 向引起 的起算方位误差 为主要误差来源。 4 验证结果 冬瓜 山辅助井大断面贯通后 ， 从地面直接放线 至 一 2 8 0 1T I 中段 主控导线 进行验证 ， 验证投点用 的钢丝直径为 1 ． 2 fi l m， 挂重 5 0 k g ， 并将重锤放入 水为溶液的桶内稳定， 上下分别用 J 和 rr 1 经纬仪 独立对中， 3个测 回， 经检定 的普通钢尺 6次读数 ， 测定钢丝点座标 ， 测站与后视方向均与高级导线定 点时一致 ， 保持系统统一 。 本次投点验证 进行两次独立测量 。结果表 明， 投点误差均在 2 c m左右 ， 达到 了方案所要求的0 ． 0 5 m的精度。为冬瓜山采矿工程提供了可靠的测绘保 障基础。 收稿 日期 2 0 0 71 0 2 6 作 者简介 任 富强 1 9 5 2一 ， 男 ， 安徽 安 庆 市人 ， 高级 工程 师， 主要从事矿山测量、 采矿技术与管理工作， Em a i l f q r e n t l y s 、 c r l 。 维普资讯