草垛沟煤业井下贯通方案

草垛沟煤业运输巷道贯通测量技术设计说明书山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业公司太原瑞易得测绘科技公司一、贯通测量工作概述1、矿井地理位置及井田区域概况。左云草垛沟煤业有限公司（简称草垛沟煤业），隶属山西进出口集团管理，其井田中心位于东经112.5度，北纬39.9度，其高斯克吕格平面直角坐标位于6度分带的第19带，其中央子午经度为111度，井田中心点坐标约X=4443000m，Y=1963800m，井田总面积约为5.6平方公里。井田区域由镇办小矿井兼并重组而来。2、矿井开拓概况对角式斜井开拓系统（一对主体斜，一对风井组成），前进式开拓，后退式机械化回采，皮带运输提升，设计能力为每年生产120万吨，矿井服务年限约50年。3、矿井水文地质及地质构造概况在矿井中央发育有东西向的小背斜地质构造，其中北翼发育有F1、F2断层，其断层面倾斜角大约为78o，落差大约为20~28m；南冀有F4断层，层面倾斜角大约为78o，落差大约为2~15m。煤层平均斜角大约为1.5o，八号煤平均厚度为1.15m，为近水平薄煤层开采。水文地质较简单，地质构造较少，断层较少，矿井涌水量较小。部分区域有火的影响。4、矿井运输巷道贯通工程概况八号煤矿井开采运输巷道的贯通工程主要有三条，其中一条为主皮带运巷道，另外两条为辅助运输巷道。其具体设计位置描述如下：第一个条贯通巷道，由皮带主斜井→八号煤皮带运输→一号回风石门→一水平盘区皮带运输巷道→一号回风石门与回风斜井1贯通。其贯通测量特征如下：（1）其贯通限差平面要求M±0.20m。（2）贯通巷道井下总水平测量长度约2500多米，采用相向贯通掘进。（3）贯通导线测量点设计约30个。（4）贯通用激光指向仪指向安装约3次。（5）贯通相遇点：位于回风列眼点，为定点贯通工程。（6）贯通巷道掘进为半岩半煤。（7）贯通巷道断面面积约为5.5㎡。（8）贯通巷道支护为拱形棚架支护（梯形）。第二条贯通巷道从副斜井→一水平辅助运输巷→一水平盘区辅助运输巷道→2号回风石门→回风斜井2贯通。其贯通测量特征如下：（1）其贯通限差平面要求M±0.30m。（2）贯通巷道井下总水平测量长度约2200多米，采用相向贯通掘进。（3）贯通导线测量点约30个。（4）贯通用激光指向仪相向安装约3次。（5）贯通相遇点：位于一水平盘区辅助运输巷道，为相向水平巷道贯通工程。（6）贯通巷道掘进为半岩半煤。（7）贯通巷道断面面积约为5.5㎡。（8）贯通巷道支护为拱形棚架支护（梯形）。第三条贯通巷道为一水平盘区回风巷道，其贯通测量特征如下：（1）贯通井下总水测量平长度约1284m。（2）贯通总偏差平面要求M＜±0.35m（3）贯通巷道倾角大约为1.5O。（4）贯通巷道断面积约4.5㎡。（5）贯通导线测量点约15个。（6）贯通用激光指向仪相向安装约2次。（7）贯通巷道掘进为半岩半煤。此外贯通巷道之间的保安煤柱的水平间距设计为：（1）主斜井为设计为50m。（2）一水平皮带运输巷道保安煤柱设计为50m。（3）一水平盘区皮带运输巷道保安煤柱以及回风斜井保安煤柱设计为20m，在完成以上巷道的贯通测量中还应完成工作面运输巷、工作面回风巷、井底车场和硐室以及巷道开切眼等的日常测量工作，贯通用激光指向仪同向安装约2次。以上测量工作的井下导线测量总水平长度达6500多米，激光仪安装次数为9次以上。（地导线联测水平长度大约为2.3km,井上下总导线观测长度为8.5km,单独观测2次，则总观测长度为17km）该贯通工程类型属于两井间大型贯通工程。根据此次贯通巷道的单一水平长度和贯通精度要求（1km以下为小型贯通，1~3km，为中型贯通3~8km，为大型贯通8km，为特大型贯通），确定其贯通点重要方向的最大误差：平面：M≤±0.2m，高程：MH≤±0.15m固此要求此次贯通测量工程必须由煤业领导授权，进行严格的贯通测量方案设计。以确保此次贯通高程的顺利完成。5、地表地形及交通条件概况丘陵山区，旱地为主，通视条件好，交通条件好。6、矿井生产工作概况该矿井由①、②、③矿井兼并重组矿井改造工程，改造工程工期为3年（09年10月至12年10月），改造完成后矿井初步形成120万吨生产能力的大型现代化矿。7、矿井测量工程概况地面建设有5个矿井近井点，其测量方法采用国家GPS定位D级点要求完成。作为矿井测量的起始观测点。二．贯通测量工作方案设计及设计要求（一）地面平面测量方案设计1、地面平面测量是以近井点位起始点，由风井I向主斜井布设6~8个五秒级导线联测点2、其目的是复核近井点精度，减小固定误差造成的方位传递错误。其观测方案如下：导线等级导线边长对中误差(单点)测回数导线闭合差导线相对闭合差Mß=±5〞≥30m4mmn=30.03m1/60000测量仪器：2秒全站仪，前后视为三脚架对中。（二）地面高程测量方案设计由风井I近井点高程为起始点，向主斜井布设四等水准测量，其往返测量高程差不得超过5mm，最长视距长度不超过80m，红黑面高差不超过3mm，采用S1型水准仪，3米格式水准尺，观测测计划测站数n=16站，平均测站长度为130m。（三）井下导线测量设计方案设计井下导线测量方案分两步完成，第一步从井口或导线联测点开始，从井口斜井变坡点布设7秒级导线，到井下一水平巷道，并测设8个永久导线点，分别布设于风井和主斜井一侧。第二步从井底永久导线点开始至一水平巷道内布设7秒级导线点，并编号固定，以作为贯通导线点和回采巷道导线测量的起始点。其主要技术参数如下表导线等级导线边长对中误差(单点)测回数导线闭合差导线相对闭合差Mß=±7〃15~200m±5mmn=2±0.05m1/20000导线总复测次数N2，（四）井下高程测量方案设计沿井下导线点布设相当于地面四等水准测量路线，其主要技术参数如下表：视距长观测方法单站高差互差往返侧高差互差前后视距差前后视距差累计差d100m两次仪器高±5mm±35mm2m5m测量仪器为：S3型水准仪，铝合金水准塔尺。（五）贯通测量工作依据规范参考技术资料（1）《煤矿测量规程》有关技术规定。（2）《煤矿测量手册》有关内容。（3）贯通测量工作有关文献资料，本次贯通技术设计说明书。（六）贯通测量使用仪器及要求（1）平面贯通测量仪器主要采用不大于2秒级全站仪型经纬仪1~2台，对中三角架及基座3~6支。（2）高程用仪器，采用精度不小于S3型自动安平水准仪，1~2台，标准水准尺1~2对，尺垫2~4对，井下用水准塔尺2~4对。（3）测量用记录簿若干，记录笔，可以采用黑碳素笔或4H铅笔。（4）点位设置地面及井下导线永久点位铁芯标志，水泥灌溉。其他导线固定点为铁钉木质固定结构。（5）仪器检校证书各种使用仪器在开工前后和中期，不少3次检校，以确保仪器性能运行良好。（七）贯通测量工作技术人员安排（1）日常技术测量人员五名以上，其中大专以上专业技术人员两名，其他技术人员三名，辅助人员两名。（2）贯通测量主要工作内容安排概述a.地面导线连接复核测量三次。b.地面水准连接复核测量两次。c.斜井导线联系测量2次×4=8次。d.斜井高程联系测量2次×4=8次。e.井下导线延长测量2次×6=12次。f.井下高程延长测量2次×6=12次。g.井下中导线测量若干次。h井下激光指向仪安装及校正测量9次以上。i井巷，硐室开切眼测量10次以上。j.贯通验收测量两次。k.贯通测量技术工作总结报告一份。（八）贯通测量应提交的成果资料及内容（1）本次贯通测量工作技术设计说明书1份，电子版1份。（2）原始记录资料1份。（3）内业计算资料1份。（4）点位成果资料1份，电子版1份。（5）验收测量报告及评价1份，电子版1份。（6）测量仪器技术检报告1份。（7）贯通测量工作技术总结报告1份，电子版1份。（8）测量点位布置图1份，电子版1份。（9）日常测量工作记录1份。三、贯通测量工作方案设计与误差估算（一）平面测量方案的误差预计平面测量方案的误差预计的总误差：M=其中Mα、Mβ、MQ、MP分别表示地面起始方位误差、井下测角误差、井下对中和瞄准误差所产生的贯通点位误差。具体估算如下：1.地面测量方案的误差预计按照方案设计要求，其地面最弱点的点位中误差不超过。则产生的方位误差Mα=±tg-1〞，并且取重要平面方向长度为2000m。这样作为起始方位其对井下贯通点位的总影响为：Mα=±2.井下导线测量方案的误差预计根据贯通测量的方案设计，井下（包括斜井测量）导线测量转角数取n=8，其测角中误差Mβ=±7〃，总边长为L=2500m，则产生的点位总误差为：Mα=±而井下对中误差影响为：Mp=±井下测距误差为Mq=±3.平面测量方案的总误差预计按照误差传播定律，贯通相遇点的总中误差为：M=按照方案设计井下导线单独进行二次测量观测，取平均值的总中误差为：M均=平面贯通测量方案设计合理。能够满足贯通工程的精度要求。（二）高程方案设计的测量误差预计根据贯通测量方案设计，可以取地面每公里单位高程测量中误差Mυ=±15mm，井下每百米单位高程测量中误差Mυ=±20mm，地面高程测量长度大约为2公里（km），井下高程测量长度大约为25百米（hm），则贯通相遇点高程测量中误差预计如下：1.地面高程测量中误差：MH上=±152.地面高程测量中误差：MH下=±203.总的高程测量中误差：MH=±单独进行两次测量后，取其平均值的总中误差为：MH均=高程测量方案设计合理，能够满足贯通工程的精度要求。四、贯通测量方案实施中应注意的事项1.各种仪器必须进行认真检验，检验合格后方可以投入生产。2.在内业计算中要注意加入仪器测距误差改正，并对气温、气压对测距的影响减少到最小，有些仪器是可以自动加入改正。3.在观测中技术人员要认真协作，确保仪器的对中和瞄准误差控制在设计范围内，并且保持仪器安置稳固，各种螺旋尽量使用中部。4.各生产部门要积极协作测量技术人员，尽量排除井下对测量工作的干扰。并及时给予通电、照明等帮助。5.测量技术人员要确保小组步调一致，统一行动，统一指挥。确保各种标志稳定、准确。6.观测记录人员，要认真细致，记录笔迹要工整清晰。对于长度单位的cm和mm不得涂改,对于角度单位的分和秒不得随意涂改，个别改动必须在复核的基础上，由两名测量人员确定后签字，但不得产生连环涂改现象。7.激光指向安装，安装应当不至于影响正常生产运输，并且各固定螺丝要保持牢固，调整检查应当按要求记录签字，其安装的巷道横断面位置应当以书面形式通知施工人员，并且签字。8.永久点的设置应观测前提前三天完成，铁芯的标志线宽度应小于1mm，并要提前制作完成。9.各种固定点要认真编号保存，并在施工人员的帮助下完成设置。10.各种外业资料要注意保管，各项填写要在实地完成。11.井下测量前要做好准备，并要提前与生产技术科协调，做为井下测量工作安排。以尽量不影响正常生产。12.在掘进过程中激光指向仪的安装距工作面的距离，岩巷应大于80m，煤巷应大于60m，每次中腰线的延伸距工作面的距离应大于15m，且每掘进50-80m应及时向前延伸一组中腰线点。其中腰线高度设计为距巷道底板1m，并且应当标绘在巷道的两帮，以便于指导施工。13.当相向巷道贯通距离煤巷接近25m，岩巷接近15m时应该以书面形式通知掘进负责人员，采取单头作业的方式完成贯通。以确保施工安全。14.贯通完成后应及时测定实际贯通偏差。并且认真记录。15.贯通工作完成后应及时进行验收测量，并在此基础上完成技术总结工作。五、贯通测量工作进程表设计工作项目及时间安排1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1、技术设计√2、地面测量√√√√3、井下连测（平）√√√√√√4、井下连测（高）√√√√5、安装指向仪√√√6、中腰线标定√√√√√√√√√√√√7、中腰线延伸√√√√√√√√√√√8、检查开切眼√√√√√√√√√√9、贯通前测量√√√10、贯通偏差测定√√√√√11、技术总√√结12、仪器检验√√√13、点位设置√√√√√√√√√√√√合计注：1、总的工程工期设计为12个月，根据实际工程需求，部分测量内容随工程进度顺延。