石壕煤矿北集中运输巷贯通测量技术设计.doc

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1、1 绪论1.1 贯通测量的概念为了加快巷道掘进的速度，缩短巷道内通风的距离，改善工人的劳动条件，常在同一巷道的不同地点增加工作面分段掘进，最后使各分段按计划要求贯通。在整个巷道贯通过程中，为了按计划要求掘进，保证满足贯通的精度，为此而进行的所有测量工作，统称贯通测量。贯通测量是巷道施工中和贯通后的测量，是为确保掘进的巷道能按设计准确贯通而进行的，一般包括：地面联测、地下导线测量和巷道掘进测量、放样掘进方向和坡度，并常检查其正确性。由于在贯通测量中不可避免的存在贯通误差，这里所指的误差包括地面与地下的控制测量误差以及联系测量误差等，最终使各掘进的工作面不能准确无误的实现贯通，而不可避免的出现贯通

2、误差。贯通误差发生在空间的三个方向，沿巷道中心线方向的误差，称为纵向贯通误差；在水平面内垂直于巷道中心线方向的误差称为横向误差；高程方向的贯通误差称为竖向误差。其中横向误差和竖向误差直接影响巷道的质量，又称为重要贯通方向的误差。 井巷贯通可能出现下述三种情况：（1）两个工作面相向掘进，叫做相向贯通；（2）两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通；（3）从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通。1.2 贯通测量的重要性随着我国改革开放和经济建设的迅速发展，大城市中人口、车辆剧增，交通日趋紧张，陆续修建地下铁道是发展趋势。再加上能源的开采，都需要按国家有关规章制度来施工开采，合理的方法需

3、要正确的方法和技术，贯通测量是隧道、煤矿等项目中使用的一项重要的技术，是工程项目精确顺利完成的手段。采用贯通多头掘进同一巷道，可以加快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采掘进的平衡接续。它是加快矿井和隧道建设的技术措施，所以在矿井和巷道过程中得到普遍应用，而且在铁路、公路、水利、国防等建设工程中，也常被采用。测绘工作是矿山生产行业中的一项重要基础工作与技术服务工作。测绘工作质量的好坏直接关系到矿山生产的正常运作。矿上测量在矿山生产中的主要任务是为井巷开拓、机电设备安装、为各井巷提供准确的中线、腰线位置、数据与图纸。矿山测量的好坏，几种表现在测量成果的好坏上。矿山测量日常性的工作是为

4、巷道掘进指导方向、坡度、成形，包括部分巷道的贯通。能否实现井巷贯通是衡量测量工作质量的一个重要标志。1.3 贯通测量任务和基本方法贯通时，测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定限度。显然，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而未能贯通，或贯通后接合处的偏差超限，都将影响工程质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果，在经济上和时间上给国家造成很大损失，也使测量人员的信誉一落千丈。因此，要求测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作。工作中应该遵循下列原则：（1）要在确定测量方

5、案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不因精度过低而使井巷不能正确贯通，也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。（2）对完成的每一步每一项测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。 贯通测量的基本方法是测出待贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程，通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度，此坐标方位角和坡度与原设计相符，差值在容许范围内，同时计算出巷道两端点处的指向角，利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线，指示巷道按照设计的同一坡度分头掘进，直到贯通相遇点处相互正确接通2。2 工程概述2.1 矿井概况2.1.1地理位置义煤集团公司石壕煤矿，位于河南省陕县观音堂镇境

6、内。陇海铁路、310国道、连霍高速公路均从井田南边经过，地面交通便利。西部以F41、F44断层为界，东部以F10断层和二1煤层等高线为界，北部和南部分别以F14、F401断层和煤层露头线为界。井田南北长4.54公里，东西长2.5公里，面积约11.35平方公里。2.1.2地形地貌矿区位于黄河与洛河之间分水岭地段，属低山丘岭区，山势西北高，东南低，海拔高+650850m，相对高差约200m，矿区北部为寒武奥陶系灰岩组成的单面山地形，成为次级分水岭。区内地形起伏，地表冲刷剧烈，冲沟发育，基岩风化带25m75m，充分显示地壳急剧上升的低山丘地形，其地形不利大气降水的渗透。2.1.3主要河流本区地面水系

7、简单，无较大的地表水源，仅有一些流量很小的冲沟，甘壕河发源于南沟村附近，从东向西横贯井田南部，据2004年11月17日观测为27.7m3/S雨季流量暴涨，流量达412m3/S，充分显示山区河流的特点。甘壕河与硖石河汇入清水河流入黄河。排沟、王沟发源于狼凹山下，由东向西迳流，于东椅湾村汇入龙潭沟，沟水均由基岩风化带的坡积层水汇集而成，水量很小，据2004年8月观测，排沟流量为0.055m3/S，王沟流量为0.005m3/S，雨季流量较大，由于排沟、王沟在井田浅部对煤层充水有一定影响。2.1.4井田地质特征石壕煤矿井田位于陕渑煤田西部，正处在东西构造与东北构造的交汇处两种构造体系相互影响，改造、使

8、矿井地质构造变的较为复杂。本区地面水系简单无较大的地表水、河流。仅有一些流量很小的冲沟。大气降水是井田充水的主要来源，大气降水补给直接含水层，然后进入矿井。根据矿井涌水量的大小有明显的季节变化，与降雨量的强度呈明显的相关联系。地表水下渗是矿井的第二水源，甘壕河在流经奥陶系灰岩和石灰系灰岩裸露地带时，河水的漏失量达到84%92%，而进入矿井采空区后，仍在继续渗漏。含水层水，煤系下伏石炭系灰岩，奥陶系灰岩含水层，含水比较丰富，是煤层底的主要充水含水层。本区阶梯状的断层较发育，高角度的正断层，使上盘煤层与下盘太原群灰岩或奥陶系灰岩含水层斜接或对接，是造成矿井底板突水的主要因素。2.1.5煤质该矿煤种

9、为主焦煤，灰分含量25%左右，水分7%，硫分含量2.58%属富硫煤和高煤硫，原煤磷含量0.039%，属低磷煤。2.1.6矿井开拓方式、开采方法矿井采用立井单水平分区上、下山开拓方式，通风方式为中央分区式。主副井均采用多绳摩擦轮绞车提升，主井井口标高+657，井深517米采用六吨箕斗提煤，副井井口标高+656，井深478米，采用单层双车罐笼提升材料，上下人员。运输大巷采用机轨运输，采区上、下山通过联络巷与运输大巷贯通。开采方法为炮采放顶煤一次采全高，走向长壁后退式采煤法，全部跨落法管理顶板。2.2 工程概况2.2.1工作面名称：13261。2.2.2施工目的及用途 满足13261工作面运输、通风

10、、行人、管线敷设、回采等需求。2.2.3工程量此次贯通属于大型贯通，测量导线距离为1150米。预计布设导线点45个左右，20米以下的短边有14条左右，20米以上的长边有30条左右。 2.2.4测量难度（1）风大（影响仪器的稳定性）（2）湿气大（仪器观测困难）（3）导线点中转点多、短边多（观测角的技术指标高）（4）巷道坡度多，其中有一条50米40度的斜巷（仪器架设于观测困难）（5）一区皮带巷年久失修，测点布设困难。2.2.5工作面设计范围和服务年限13261工作面位于三采区皮带、轨道下山南翼，走向长580米，倾斜长120米，工作面煤层地面标高+660+720米，工作面标高170270米。服务年限

11、：2年预计开竣工时间:13261工作面2011年四月份开始施工预计2011年七月份结束；2011年八月份开始回采预计2012年九月份回采结束。2.2.6测量任务要求此次测量任务的主要要求是：利用石壕煤矿主井下导线起始边，分别对13261工作面上下顺槽控制导线进行测量，等级为7；利用石壕煤矿主井下的高程基准点，利用三角高程测量，对13261工作面上下顺槽进行高程控制。此次石壕煤矿13261工作面的贯通测量工作，由于上下顺槽全部采用“U”型钢支护，巷道应力很大，地质条件复杂，这将会给巷道顶板上导线点的设置、保存以及永久利用带来不便，将给此次贯通测量工作带来较大的困难。2.3 设计依据及起始数据的分

12、析2.3.1设计依据的规范设计的技术依据根据本矿实际情况及有关标准要求确立为原国家煤炭部颁发的煤矿测量规范 1989年版中华人民共和国能源部煤矿地质测量图例（1989）中国统配煤矿总公司煤矿地质测量图技术管理规定和煤矿地质测量图例实施补充规定（1992）国家测绘总局、国家地质总局制定的1:1000,1:2000,1:5000比例尺地形地质工程测量规范 1979年版煤矿安全规程（2006）2.3.2投影面和投影带的选择应从满足矿山工程测量的需要入手，选择最合适的坐标系系统、投影面和投影带，分析和解决这一问题的原则是：(1）应与周围各煤矿或单位采用同一坐标系统(2）应与国家坐标系统取得一致或可靠联

13、系(3）投影变形应尽可能小目前，我国工测部门的控制网，较常用坐标系统有以下几种：高斯正形投影3带坐标系统，独立坐标系统（任意带坐标系统，计算表面为平均高程面，中央子午线选择在测区中央，计算表面选择抵偿高程面，中央子午线与3分带中央子午线一致，计算仍为参考椭球面，中央子午线选在抵偿投影变形的任意位置）。结合本矿实际情况，我们选择高斯正形投影3带坐标系统，椭球参数为克拉索夫斯基椭球3。2.3.3起始数据的选择采用80坐标系，井口高程基点用三角高程测量，仪器为J2经纬仪测量垂直角。近井点在矿区采用四等网，用敷设经纬仪导线的方法测设。三角测量水平角观测的技术要求等级测角中误差 方向观测测回数三角形最大

14、闭合差 DJ1DJ2DJ6三等1.8912-7四等2.569-9一级5-3615二级10-23303 贯通测量方案的选择选择贯通测量方案为了加快施工速度，缩短中隔墙的施工工期，改善通风状况及劳动条件，为了保证各掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过 矿山贯通测量规范 允许的限差要求，满足巷道贯通的精度，所以它的贯通测量的方案选择及误差预计都是必要的。贯通测量方案和测量方法选用的是否合理，一方面要看它们在实地施测时是否切实可行，另一方面还要看贯通测量的精度是否能满足巷道贯通的设计容许偏差要求。进行误差预计的目的就是帮助我们选择合理的测量方案和测量方法，做到巷道贯通心中有数，既不

15、应由于精度不够而造成工程损失，也不盲目追求高的精度，而增加测量工作量，尤其对大巷道的贯通有着十分重要的意义。所以要选择合理的贯通方案，以便使贯通测量工作顺利进行，使贯通误差尽可能的减到最小，进而保证贯通工程的质量，提高经济效益。3.1 贯通测量方案的资料和要求贯通测量工作的一般程序，在工程设计阶段就需要根据所选择的测量方法和方案进行测量误差预计。在进行贯通测量误差预计时一般采用规程中的参数进行误差预计。在贯通工程完工后，通过及时联测得出实际偏差值，以便进行技术分析和技术总结。矿井内控制测量精度的高低就直接影响到贯通的精度。为保证巷道在允许精度内贯通，我们首先要对巷道内控制测量进行设计，在未贯通

16、前对已施测的测量成果要进行相应的精度估算，为保证相应的控制测量精度，还要采取相应的测量方案。3.2 选择贯通测量方案一般方法3.2.1了解情况，收集资料，初步确定贯通测量方案在接受贯通测量任务之后，首先影响贯通工程的设计和施工部门了解有关贯通工程的设计、部署、工程限差要求和贯通相遇点的位置等情况，并检核设计部门提供的图纸资料。还要收集与贯通测量有关的测量资料，抄录必要的测量起始数据，并确认其可靠性和精度。绘制巷道贯通测量设计平面图，并在图上绘出与工程有关的巷道和井上下测量控制点、导线点、水准点等，为测量设计做好准备工作。然后就可以根据实际情况拟定出可供选择的测量方案。在开始时可能有几个方案，如

17、地面采用GPS、测角网、测边网，还是导线。平面联系测量采用几何定向（两井定向或一井定向），还是采用陀螺定向或物理定向中的定向方法。如果采用陀螺定向，则在井下导线中加测几条陀螺定向边，加测在什么位置等。经过对几种方案的对比，根据误差大小、技术条件、工作量和成本大小、作业环境好坏等进行综合考虑，结合以往的实际经验，初步确定一个较优的贯通测量方案。3.2.2选择合适的测量方法测量方案逐步确定后,选用什么仪器和哪种测量方法,规定多大的限差，采用哪些检核措施，都要一一确定下来。这个选择是和误差预计相配合进行的，常常是有反复的过程。通常是根据矿上现有的仪器和常用的测量方法，凭以往的经验先确定一种，经过误差

18、预计，最后才能确定下来。对于大型重要贯通，有必要时也可以考虑向上级和兄弟单位求援，借用和租用先进的仪器，或由矿务局出面组织几个矿的测量人员分别独立进行测量，并把最终成果互相对比检核，以期更有把握。3.3 选择最优贯通方案巷道贯通方式有相向贯通和单向贯通两种。单向贯通是从巷道的一端向另一端施工；相向贯通是从两头同时贯通。3.3.1从误差及精度角度分析通过方案的误差预计分析中可知，在相遇点水平重要方向上和高程上相向贯通的误差最小，同向误差次之，单向贯通的误差最大，并且都符合贯通精度要求，所以从误差角度分析选相向贯通是比较好的方案。3.3.2从施工角度分析单向贯通是从巷道的一端向另一端施工，施工距离

19、最长，致使施工时各方面的工作都不好进行，比如，运输距离长致使精度不高，施工条件差，空气通风条件都不好；同向贯通需要从巷道上方向下打一立井至巷道工作面，方能进行同向贯通，这样以来，不仅能提高贯通时的精度，又能使通风条件变好，但是要打一立井运输就不是很方便的了；相向贯通是从两头同时贯通，精度自然是很高的，施工条件也较好，施工也方便，所以相向贯通是较好的贯通方案。3.3.3从经济和时间角度分析单向贯通的施工是从一边到另一边，施工时，越往深处走，施工的难度就越大，这样以来就不仅浪费时间，更浪费金钱。同向贯通需要打一立井，自然在时间和金钱上还不如单向贯通节约。而相向贯通是两边同时施工，运输距离短，工作难

20、度也是很大，自然在时间和金钱上都比较节约，所以相向贯通是较合理的方案。从以上三方面综合分析可知，相向贯通是最佳选择方案。4 地面控制测量方案设计地面控制网可有测角网、测边网、GPS网等多种可能方案。工程测量水平控制网的布设应依据分级布网，逐级控制要有足够的精度、密度、统一的规格等要求。对于工测控制网通常先布设精度要求较高的首级控制网，随后根据需要、测区面积的大小再加密若干级精度较低的控制网，用于工程建筑物放样的控制网，往往分为两级布设，用于变形监测或其他专门用途的控制网通常无需分级。所谓测角网，即三角测量法观测控制网中的全部或大部分方向值，根据方向值计算可算出任意两个方向的夹角。所谓测边网，即

21、只测边不测角的三角网，由于一个测站上的边长观测通常比方向观测容易，因而在仪器和测区通视条件下都允许的情况下，也可布设完全的测边网。GPS网是20世纪80年代以来逐渐兴起的控制网布设方法，其布设方式灵活多样，不受测区通视条件限制，具有精度高，省工省时等优点，因而被广泛采用。本矿地面控制网使用D级GPS网。矿区首级平面控制网必须考虑矿区远景发展的需要，一般在国家三、四等平面控制网基础上布设，其等级依矿区走向长度而定。在满足当前生产建设的前提下，加密网可以采用越级加密控制网的方法。平面控制网等级与走向长度对照关系矿区走向长度（）首级控制加密控制26100三等四等、一级（小三角、小测边或导线）525四

22、等一级（小三角、小测边或导线）5一、 二级（小三角、小测边或导线）光电测距导线网限差要求等级附（闭）和导线长一般长度测距相对中误差测角中误差全长相对闭合差三等15251/+1.81/60000四等10121/+2.51/40000一级50.51/30000+51/20000二级30.251/20000+101/10000矿区布设基线和基线作为控制网起算边要求等级基线一般长度（）基线丈量的相对中误差基线网扩大边或起算边的相对中误差三等基线131/1/四等基线121/1/一级小三角0.51.0-1/40000二级小三角0.30.8-1/20000综上所述，本矿区地面控制网采用D级GPS网布设，且有

23、两点与国家三等控制网联测，以确保网的精度和规范性，高程控制网采用四等水准网。 5 联系测量方案设计5.1 联系测量概述将矿区地面坐标系统和高程系统传递到井下的测量工作称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称为平面联系测量，简称定向。将地面高程系统传递到井下的测量称为高程联系测量，简称导入高程。矿井联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统，其必要性在于：（1）需要确定地面建筑物、铁路、河流与井下采矿巷道之间的相对位置关系，这种关系一般是用井上、下对照图来反映的（2）需要确定相邻矿井间各巷道与采空区之间的相互关系正确规划相邻矿井之间的隔离矿柱（3）为解决许多重大工程问题，

24、例如井筒和相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地面向井下、井上指定地点开凿小孔或打钻孔等联系测量的任务在于：（1）确定井下经纬仪导线起算边的方位角（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y（3）确定井下水准基点的高程H联系测量的主要限差要求联系测量类别容许限差备注几何定向由近井点推算的两次独立定向结果的互差一井定向：2两井定向：1井田一翼长度小于300m的小矿井可适当放宽限差，但应小于10陀螺经纬仪定向同一边任意两测回测量陀螺方位角互差+15级：40+25级：70陀螺经纬仪精度级别是按实际达到的一测回测量陀螺方位角的中误差确定的井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向的互差+15级：40+25级：

25、60为了井上、井下采用统一的平面坐标系统和高程系统，应进行联系测量。联系测量应至少独立进行两次，在互差不超过限差时，采用加权平均值或算术平均值作为测量结果。在进行联系测量时，必须在井口附近建立近井点、高程基本点和联测导线点，同时在井底车场稳固的岩石中碹体上埋设不少于四个永久导线点和三个高程基点。通过斜井或平硐的联系测量，可以从地面近井点开始，用经纬仪导线（包括用光电测距仪和钢尺量距），三角高程和水准测量的方法。在井田范围内，对各种通过地面的井巷，原则上都应进行联系测量，并在井下用导线连接起来进行检验或平差处理。5.2 近井点和高程基点的测量在井口附近建立的近井点和高程基点应满足下列要求：（1）

26、尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点（2）近井点至井口的联测导线边长不超过三个（3）高程基点不少于两个近井点可在矿区三、四等三角网、测边或边角网的基础上，用插网和设经纬仪导线等方法测设。近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点位中误差不得超过+7cm，后视边方位角中误差不得超过+10为了满足一些重要井巷工程测量的精度要求，各矿井在选择近井（网）点的布设方案时，应统一规划，合理布置，尽可能使各近井点位于同一控制网中，使相邻井口的近井点构成控制网的一条边或力求间隔的边数最少。由近井点向井口定向连接点连测时，应设测角中误差不超过+5或+10得闭合导线或复测支导线，连测导线点应埋设标石，并

27、尽可能与矿区控制网连测。井口高程基点的测量，应按四等水准测量的精度要求测设。近井光电测距导线的布设精度要求等级附（闭）和导线一般边长Km测距相对中误差测角中误差导线全长相对闭合差三等15251/+1.81/60000四等10121/+2.51/40000一级50.51/30000+51/20000二级30.251/20000+101/10000导线测量水平角观测的技术要求等级测角中误差测回数方位角最大闭合差DJ1DJ2DJ6三等+1.8812-+3.6n四等+2.568-+5n一级+5-46+10n二级+10-24+20n水平角的观测限差仪器光学测微器两次重合读数差半测回归零差一测回内2C互差

28、同一方向各测回互差DJ11696DJ238139DJ6-18-24井口水准基点的高程精度应满足相邻井口之间进行主要巷道贯通的要求，由于两井口间进行主要巷道贯通时在高程上的允许偏差0.2m，则其中误差为0.1m，一般要求两井口水准基点相对的高程中误差引起贯通点K在Z轴方向的偏差中误差不超过M2/3=0.03m,所以井口水准点的高程测量应按四等水准测量的精度要求测设，在丘陵和山区难以布设水准路线时，可用三角高程测量方法测定，但应使高程中误差不超过3cm。水准网的主要技术要求等级每公里高差中数中误差 mm坏线或闭合路线长度km仪器类别水准标尺观测次数往返互差，环线或附合路线闭合差 mm与已知点联测附

29、合或环线平地山地四等1015S3木质双面往返各一次往一次等外205S10木质双面或单面往返各一次往一次注：1.计算两水准点往返互差时，L为水准点路线长度。计算环线或附和路线闭合差时，L为环线或附和路线总长度（km）2.n为测站数3水准支线不应大于相应等级附合路线长度的1/4水准测量观测的技术要求等级仪器视线长度 m前后视距差 m前后视距累差 m视线距地面高度 m基本分划、辅助分划，黑红面读数差 mm四等S31005100.23.0等外S1010010500.14.0此外，近井点的布设还可采用GPS法进行。利用GPS卫星定位测量测设近井点时，近井点应埋设在视野开阔处。点周围视场内不应有地面倾角大

30、于10的成片障碍物，以免阻挡卫星信号。GPS测量的技术规范等级平均边长 仪器要 求精度指标 mm图形强度（poop）观测时段个数时段长 min卫星高度角限值abD105单/双频10101026015E52单/双频1020102615综上所述，近井点平面坐标与矿区平面控制网结合，即近井点作为矿区平面控制的一部分，采用D级GPS布设高程控制纳入矿区四等水准网，以节省经费，提高精度和可靠性。5.3 一井定向在立井中悬挂钢丝垂球，由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为立井几何定向。几何定向分一井定向和两井定向。5.3.1概述立井几何定向概要地说，就是在井筒内悬挂钢丝垂线，垂线一端固定在地面，另一

31、端系有专用的垂球自由悬挂于定向水平，一般称为垂球线，再按地面坐标系统来求出垂球线与井下永久导线点连接起来，这样便能使地面的方向和坐标传递到井下，而达到定向的目的。因此，可把立井几何定向工作分为两个部分：投点和连接（1）投点采用连接三角形进行一井定向时，要在井筒内挂两根垂球线。投点时，一般采用垂球线单重投点法，即在投点过程中垂球的重量不变。单重投点可分为两类：单重稳定投点和单重摆动投点。由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，致使垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离，一般称这种线量偏差为投点误差，由于这种误差而引起的垂球线连线的方向误差，叫投向误差。如图（a）所示，这种投点误

32、差对AB方向没有影响，图（b）中两垂球向其连线两边偏离，且在垂直于连线方向上，则其投向误差可用下式求得tan=设 且由于很小，上式可简化为=由此可见，要减少投向误差，必须加大两垂球线之间的距离，减少投点误差e之值，但由于井筒直径的限制，使c增大受限，因而只有采取精确投点的方法。（2）连接连接三角形的示意图如下图示，由于不能在垂球线A、B点安置仪器，因而选定井上下的连接点C与C。从而在井上下形成了AB为公用边的三角形ABC和ABC,一般把这样的三角形称为连接三角形。从井上井下连接三角形的投影可看出，当已知D点的坐标及DE边的方位和地面三角形各内角及边长时，便可按导线测量计算方法，算出A、B在地面

33、坐标系统中的坐标及连线的方位角。同样，当已知A、B点的坐标及连线的方位角和井下三角形各要素时，需测定连接点，就能计算出井下导线起始边的方位角及坐标。选择井上下连接点C和C时，应满足下列要求（1）点C与点D及点C与点D应彼此通视，且CD和CD的长度应尽量大于20m，当CD边小于20m时，在C点进行水平角观测，其仪器必须对中三次，每次对中应将照准部旋转120。（2）点C与点C应尽可能设在A、B延长线，使三角形锐角应小于2，这样便于构成最有利的延伸三角形（3）点C与点C应适当靠近最近垂球线，使a/c与b/c值尽量小一些。5.3.2外业（1）在连接点C上，用测回法测量角度和。当CD边小于20m时，在C

34、点的水平角观测，仪器应对中三次，每次对中将照准部（基座）变换120。施测方法及限差仪器级别水平角观测方法测回数测角中误差限差半测回归零差各测回互差DJ2全圆方向观测361212DJ6全圆方向观测663030（2）大量连接三角形的三个边长a(a)、b(b)、c(c)。量边应用检验过的钢尺并施加比长时的拉力，记录测量时的温度。在垂线稳定情况下，应用钢尺不同起点丈量6次，读数估读至05mm。同一边各次观测值互差不超过2mm，取平均值作为丈量的结果。在垂球摆动情况下，应将钢尺沿所量三角形的各边方向固定，然后用摆动观测的方法，确定钢丝在钢尺上的稳定位置以求得边长。每次须用上述方法丈量两次，互差不得大于3

35、mm，取其平均值作为丈量结果。5.3.3内业在进行内业计算前，应对全部记录进行检查。内业计算分为两个部分，解算连接三角形各未知要素及其检核，按一般导线计算各边的方位角及各点坐标。（1）三角形的解算对于延伸三角形，垂球处的角度、按正弦公式计算=在计算井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量的和计算的两垂球线距离平差值进行计算（2）测量和计算正确性的检核连接三角形内角和应等于180，一般均能闭合。若尚有微小的残差时，则可将其平均分配于中。两垂球线间距的检核设C为两垂球线间距离的实际丈量值，C 为其计算值，则式中C可按余弦公式计算当井上、下连接三角形中d2。井下连接三角形中d4，且符合煤矿测量规程要求

36、时，可在丈量的边长a、b及c中分别加入下列改正数 以消除差值5.4 两井定向两井定向就是在两井筒中各挂一根垂球线。此两垂球线在井上井下连线的坐标方位角保持不变，如通过地面测量确定此两垂球线的坐标，并计算连线的坐标方位角，再在井下巷道中，用经纬仪导线对两垂球线进行连测。取一假定坐标系来确定井下两垂球线连线的假定方位角，然后将其与地面上确定的坐标方位角相比较，其差值便是井下假定坐标系统和地面坐标系统的差值，这样便可确定井下导线在地面坐标系统中的坐标方位角5.4.1两井定向的外业在两个立井中各悬挂一根垂球线A和B，投点设备的方法与一井定向时相同，一般采用单重稳定投点从近井点K分别向两垂球线A、B测设

37、连接导线KA及KB，以确定A、B的坐标和AB的坐标方位角。连接导线敷设时，应使其具有最短的长度并尽可能沿两垂球线连线的方向延伸，此时量边误差不会对连线方向产生影响。在井下定向水平，测设经纬仪导线A1234B，导线可采用7或15基本控制导线5.4.2两井定向的内业根据地面连接测量的结果，计算两垂球线的方位角及长度AB= C=根据假定点坐标计算井下连接导线假设A为坐标原点，A边为轴方向，00000 5.4.3测量和计算的检验用比较井上和井下算得的两垂线间距离与进行检查。由于两垂球的向地心性，差值为：式中H为井筒深度，R为地球的曲率半径应不超过井上、井下连接测量中误差的两倍5.4.4按地面坐标系统计

38、算井下导线各边的方位角及各点的坐标根据起算数据，与井下导线的测量数据重新计算井下连接导线点的坐标。将地面与井下得到的B点坐标作比较，如果其相对闭合差符合井下所采用连接导线的精度时，可将坐标增量闭合差按井下连接导线边长成比例反号加以分配，因地面连接导线精度较高，可不加改正。两井定向应独立进行两次，其互差不超过1取两次独立定向计算结果的平均值作为两井定向井下连接导线的最终值结合本矿实际情况，为保证精度，我们采用两井定向。5.5三角高程测量（1）采用全站仪进行三角高程测量，垂直角观测不小于2测回，仪器高和觇标高应用小钢尺在观测前后各量一次，两次丈量结果互差不大于4毫米，取其平均值作为最终值。（2）三

39、角高程测量相邻两点必须进行往返测量，两点互差不得超过10+0.3导线边长（以米为单位），取往返测高差的平均值作为一次测量的最终值。（3）三角高程导线的高程闭合差，（为导线全长，单位：），取两次测量的平均值作为最终值5.6 联系测量方案误差预计5.6.1 用垂球线投点的误差据煤矿测量规程要求，一井两次独立定向所算得的井下定向边的方位角之差，不应超过2，则一次定向允许误差。若采用2倍中误差作为允许中误差，则一次定向的中误差为此误差由三部分组成（1）井上的连接误差（2）投向误差（3）井下的连接误差故一般情况下，一井定向的投向误差和连接误差大致相等，即则投向误差若井上与井下的连接误差相等时，则5.6.

40、2用垂球投向的误差通过一个立井的几何定向测量，是通过两根垂球线将地面方向引起两垂球线方向的误差，即投向误差。以表示的值的大小与投点误差的大小及方向有关若两根垂球线的投点条件相同，则认为点的投向误差5.6.3 两井定向的误差如上图，地面连接误差包括近井点T到结合点和由结合点到两垂球线A、B所设两部分导线的误差6 地下控制测量方案设计6.1 井下导线控制测量由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线形式沿巷道布设，井下平面控制测量的目的是建立井下平面测量的控制。基本控制导线的主要技术指标井田一翼长度测角中误差一般边长m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线5760-2001/80001/6

41、00051540-1401/60001/4000采区控制导线的主要技术指标采区一翼长度测角中误差一般边长m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线11530-901/40001/3000130-1/30001/2000基本控制导线按测角精度分为7和15两级，一般从井底车场开始，沿矿井主要巷道敷设，通常每隔1.52.0,应加测陀螺定向边,以提供检核和方位平差条件。井下导线网往往不是一次全面布网,而是随井下巷道掘进而逐步敷设。当由石门处拉门开始掘进主要运输大巷时，随巷道掘进而先敷设低等级的15或30导线，用以控制巷道中线的标定和及时填绘矿图，随巷道每掘进30100m延长一次，当巷道掘进到3005

42、00m时，再敷设7级或15级基本控制导线，用来检查前面敷设的低等级采区控制导线是否正确，所以其起始边（点）和最终边（点）一般应与低等级控制导线边（点）相重合，这样不断分段重复，直到形成闭（附）合导线和导线网。井下导线点按其使用时间长短和重要性而永久点和临时电两种，导线点应当选择在巷道顶（底）板稳固，通视良好，且易于安置仪器观测，不易受来往矿车影响的地方，导线点之间的距离按相应等级导线的规定边长来确定。永久点应埋设在主要巷道，一般每隔30500m埋设一组三个永久点，以便用测角来检查其是否移动，永久点的结构以坚固耐用和使用方便为原则，用作顶板点标志的点芯铁最好焊上一段铜头。 所有导线点应做明显标志

43、并统一编号，用红漆或白漆将点位圈出来，并将编号醒目的涂写在设点处的巷道帮上，以便于寻找。 导线类别使用仪器观测方法按导线边长（水平边长）15m以下15-30m30m以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数7DJ2测回法33221215DJ6测回法或复测法22121230DJ6测回法或复测法111111井下水平角观测限差仪器级别用一测回中半测回互差检验角与最终角之差两测回间互差两次对中测回间互差（复测）DJ220-1230DJ6404030606.2 井下高程控制测量井下高程控制网，可采用水准测量方法或三角高程测量方法敷设，在主要水平运输巷道中，一般采用精度不低于S10级的水准仪和普通水准

44、尺进行水准测量，在其它巷道中，可根据巷道坡度的大小，采矿工程的要求等具体情况采用水准测量或三角高程测量测定。由于井下巷道中的高程点有的设在顶上，有的设在底板上，由此可能出现下图的四种情况，不论哪种情况，在计算两点间的高差时，仍与地面水准测量一样，用后视读数a减去前视读数b，即h=a-b。当测点在顶板时，只要在顶板测点的水准尺读数前冠以负号。井下平面，高程控制网具体见设计图，平面控制点，水平控制点，一般使用同一点位，如遇特殊情况可不使用同一点位。7 贯通测量设计及误差预计7.1 概述采用两个或多个相向或同向掘进同一巷道时，为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量。（1）水平面内沿巷道中线方向的长度偏差（2）水平面内垂直于巷道中线的左右偏差（3）竖直面内垂直于巷道腰线的上下偏差h井巷贯通的容许偏差贯通种类贯通巷道名称及特点在贯通面上的容许偏差1m两中线之间两腰线之间第一类同一矿井内贯通巷道0.30.2第二类两井之间贯通巷道0.5