竖井定向

简介

矿山生产过程中，井下定向工作是把已知坐标系统传到未知作业区域。在有色冶金行业中，一般小型定向井筒深度为40～50 m 以下，中型定向井筒深度为120～150 m 以下，大型定向井筒深度150 m以上。定向精度高低取决于3 方面误差，即地上测量误差、地下测量误差、投点误差。在实际定向中，由于多种设备的采用、组合，测量方法多种多样，但不论采取何种测量方法，其目的都是要提高精度。

方案介绍

大型井筒多中段同时一井定向由于井筒空间有限，作业集中，难度较大，采用共线增加连接点异侧布点联系测量方法，可解决诸多因素对定向精度影响。该方法主要包括3 方面内容。

竖井定向1. 共线 240 m 大型竖井多中段定向在国内有色冶金行业日常生产中很少。为提高工作效率，改变单一中段一井定向的传统定向方法，实行多中段一次定向,6 个中段定向观测时，共用相同的两根钢丝观测，投点工作进行一次。在各中段搭设操作台。如图1 所示。

2. 增加连接点

一井定向采用独立定向两次,在保证有利三角形情况下,增加连接点个数,改变延伸三角形,达到独立定向两次,并且要求两次观测者不同。如图2 所示, c , c′为连接点，定向时在c , c′两点处分别设站。

3. 异侧布点

为有效提高定向精度,各中段定向边边长要求20 m 以上,但竖井在施工拉分段时,不具备定向条件,同时所采用设备精度有限,一般掌子头距离井筒较近,此时,在井筒同侧布设连接点和定向点,起始边精度受到影响, 为解

决这个矛盾, 在布点时,连接点与定向点分别布设到井筒两侧,即异侧布点有效增大起始边边长。如图2 所示, 连接点c , c′与定向点d 布设到井筒两侧。

竖井定向

措　施

1. 井上、下定向连接测量

多中段一井定向由于作业空间小，人员多，为保证测角、量边精度，减少各中段作业时对钢丝的影响，在整个观测过程中，要求各中段协调作业，即各中段在同一时间进行测角工作，测角符合限差要求后，再同时进行量边工作，避免由于各中段作业不平衡时对钢丝的影响，提高观测数据精度。

定向过程中由于通过增加连接点达到独立定向两次的目的，因而两次观测时要求改变观测者。

2. 风、水及其他

竖井设计时，进行必要的地质水文分析，因而竖井设计都尽量避免地下水系，这就决定了竖井中的涌水一般都不大，定向时，在作业平台上都要铺设防水材料，防水材料在钢丝连线上垫起来，以利于水顺罐梁及岩壁流下，减小水滴对钢丝冲击。

竖井施工中，通风系统相对独立，井筒内风流可以人为控制，作业之前，停止通风，避免风流对定向影响。

井筒中，由于少量涌水，为减小抽水时井筒设备震动对钢丝及仪器影响，定向时，停止抽水。

3.辅助措施及效果

定向观测期间停止通风、排水，减少机械振动对仪器及钢丝影响。高精度的测角，说明外界环境对仪器影响很小。

井筒在380 标高附近涌水，定向中，由于防水措施有效，从而使285 中段精度反而高于365 中段、325 中段。

制定合理方案和采取有效措施是本次定向成败的关键。总之，由于制定合理方案和采取有效措施，从而使定向工作顺利完成，各中段两次定向互差满足规定要求。

总结

该方法优点是观测过程中，钢丝位置保持不变，有利钢丝选择最佳位置；投点个数少，钢丝在井筒中受到外界影响小，并且开阔了作业平台，有利于平台作业。采用同线增加连接点联系测量方法，改变了以往大型定向二次稳定锤球时间的做法，定向过程中，锤球只稳定一次，大量观测前的准备工作可以在稳定锤球时进行，这样大大缩短了定向时间。这种方法对各种竖井定向都能体现其优势，尤其对大型竖井定向。