竖井贯通放样与精度检验

孟春钢

（新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司 怡盛元矿，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

1 竖井贯通的原因

随着矿山企业的不断发现壮大，生产任务的不断增加，采用传统的方法进行竖井延伸，将引起生产矿井在竖井延伸阶段无法进行生产，从而影响矿山的生产任务，由于生产任务大，时间紧[1]。采用传统的竖井延伸已不能满足矿山的生产需要，因此，必须采用立井贯通的方法进行井筒延伸[2]。

2 竖井贯通的方案

新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司怡盛元矿一采区由1、2、3、4号提升井及若干回风井组成一个生产系统。怡盛元矿一采区3号提升井盲井九中段现已下掘至400米标高。并在400米标高形成了完整的生产系统，并与一采区2号提升井及4号提升井完成了在400米标高的贯通，井下7″导线在贯通巷道均已完成闭合并进行了导线平差（图1）。

图1 新巴尔虎右旗荣达矿业图

为了避免在3号竖井下掘措施井时与3号提升井的生产运输相冲突，权衡利弊后决定利用2号井在370米中段的巷道进行竖井延伸，完成延伸后再与3号提升井的井筒进行贯通[3]。

3 导线布设方法

由于2号提升井370米中段与400米中段是同时采用陀螺仪进行的竖井定向，因此具有相同的精度。由于2号提升井7″导线在370米中段并未形成闭合导线。因此，370米中段的7″导线属于狭长的支导线，检核条件少，可靠性较低。为了增加检核条件，提高导线的可靠性。需要在原导线的基础上在增设一条7″级导线，并用陀螺全站仪对新布设的检核导线加测陀螺边，提高7″导线的方位角精度。再通过新布设的7″导线与原7″导线的最后两个点重合，以此检查原导线的精度[4-6]。在误差范围内时，采用新旧7″导线的平均方位角及平均点位坐标做为放样起始点的坐标。如坐标或方位角误差超过限差值，则需要对两次的导线进行检查，直到找出原因为止。导线布设形式如图2所示。

图2 新巴尔虎右旗荣达矿业图

4 两井之间的坐标误差验证

由于措施井是从2号提升井下掘，虽然重新布设了7″导线对原有的导线进行了验证，坐标及方位角限差亦在误差范围内，但是由于2号提升井和3号提升井之间距离较远，除了对原有的导线进行检验外，还需采取其他的办法，对两个竖井之间的坐标进行验证，保证测量数据准确无误后，方可对竖井四角线进行放样。

图3 新巴尔虎右旗荣达矿业图

如图3所示：利用2号提升井与3号提升井之间的通风天井对两个井的坐标偏差做出检验，在3号提升井400米米中段，利用地井，下垂一根钢丝到2号提升井370米中段，由于2号提升井至3号提升井之间的通风天井并非是一条通视的直线。为了能够利用该通风天井进行坐标验证，需要在中间e点悬挂一个重锤（10公斤）。在测量点2和测量点3分别假设仪器，瞄准后视，对a、b、c、d进行精确观测，测量a、b、c、d点的精确三维坐标，再用50米长钢尺分别量出a到e和c到e的距离（也可以量出b到e和d到e之间的距离）。通过a和b的准确坐标，反算出a到b的方位角及a到b的坡度或垂直角。由于e点悬挂有重锤。因此，a到b与a到e在同一条直线上。同理：c到d与c到e也在同一条直线上。由此，可以根据a点的坐标以及a到b的方位角α和a到e的水平距离S算出e点的坐标。

根据此公式，分别计算出由a、b推算出的e点坐标和由c、d推算出的e点坐标。然后将两个平面坐标进行比对，在50mm范围内时，说明2号提升井的导线坐标满足放样的精度。

5 井筒四角线放样

首先，利用3号提升井布设的7″级导线，准确的测出3号提升井的井筒四角线坐标，并绘制出3号提升井1∶200的井筒断面图，用于今后的放样工作。根据3号提升机的四角线坐标，计算出与2号提升井7″导线之间的关系，根据2号提升井的7″导线放样出3号提升井在下掘中段的井筒四角线位置。由于2号提升井的导线点距离放样点坐标均未超过15米，为了提高放样的精度，在采用全站仪进行放样时，采用多测回测角。减小因为角度因素引起的实地点位误差。由于井下温度保持在14℃-17℃，接近钢尺的鉴定温度。因此距离上采用钢尺量距，避免全站仪测距（2+2ppm）的固定误差。

6 结论

由此可以看出，竖井贯通在矿山贯通中一个比较重要的贯通工作，其要求的精度较高，需要测量人员根据不同的情况制定出不同的放样方案，尤其是利用其它井口为另一个井口进行竖井下掘时，更要注意导线点坐标的检验工作，避免由于测量误差或系统不统一引起的实际井筒的点位放样误差。