桑树坪煤矿井上下控制测量技术总结报告

目录一、概述.....................................................................................................1二、作业目的意义与作业内容................................................................2三、作业技术依据....................................................................................3四、已有资料情况....................................................................................4五、坐标系统选择....................................................................................5六、仪器设备与人员组织........................................................................5七、陀螺定向.............................................................................................6八、导线控制测量..................................................................................10九、三角高程控制测量..........................................................................13十、提交资料清单..................................................................................15附件全站仪检定书1桑树坪煤矿井上下控制测量系统工程技术总结报告一、概述1．交通地理位置桑树坪煤矿是陕煤集团下属企业陕西陕煤韩城矿业有限公司的重要矿井，位于韩城市北部的桑树坪镇，距韩城市46.5公里，西距省会西安市约280公里。韩（城）宜（川）公路和韩（城）乡（宁）公路运煤专用线穿矿而过。与下（峪口）桑（树坪）铁路专用线与西（安）候（马）线接轨，交通便利，通讯发达。图1交通位置示意图桑树坪煤矿22．工程概况桑树坪煤矿始建于1975年9月，1977年12月26日建成投产，井田走向长13公里，倾斜宽5公里，总面积约63.3平方公里。矿井设计生产能力300万吨，现核定生产能力为210万吨。矿井煤炭总储量7.4亿吨，可采储量5.7亿吨，服务年限120年，井田内共有可采煤层3层，即2＃、3＃和11＃煤层。本次项目于2012年12月初开始，从方案的设计、修改，井下巷道控制点的选点、标志埋设，井下导线、陀螺定向边的观测，直至数据整理、平差计算和技术总结编写，至2013年10月份内、外业工作全部结束。共实测井下导线点222个，导线总长27.5公里，平均边长约120米，其中189个永久点。加测井下陀螺边9条。图2桑树坪煤矿二、作业目的意义与作业内容陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿2011年8月7日因邻近小煤窑禹昌煤矿11号煤层底板透采发生突水，通过采空区进入桑树坪煤矿北二采区，在280大巷密闭墙处溃入矿井引起透水事故，井下3遭到透水的淹没。现井下排水工作已基本完成。由于一年多来透水对巷道的浸泡，导致井下控制点基本都已松动和变形，无法发挥控制测量的作用。因此应对桑树坪煤矿井下控制网进行分析和研究，设计控制测量方案，在还需发挥作用的主要巷道重新布设导线点，进行控制测量工作。并根据《煤矿测量规程》的要求加测陀螺定向边，以满足矿区后续安全生产的需要。整个控制测量工作包括以下几个方面：（1）井下控制网恢复测量的方案设计；（2）井下控制点的选点和标志埋设；（3）井下平面和高程控制测量；（4）井下导线加测陀螺定向边；（5）加测陀螺定向边后方向附合导线及三角高程的数据处理；（6）桑树坪煤矿井下控制测量技术总结。由于本次测量为矿山整个井下控制网的全面恢复，巷道复杂、导线总长度较长、平均边长较短，因此精度要求较高。在做好控制测量方案精心设计的基础上，实际作业中必须对控制测量的各个环节进行严格要求，观测数据必须满足《煤矿测量规程》和设计的各项限差要求，还应进行精度的分析。本次作业中，对精度达不到设计要求的测段，做了及时的返工测量。三、作业技术依据本次作业按照设计规定的方法，采用一定等级的仪器设备，达到规定的精度要求，其作业依据为：41.中华人民共和国能源部制定.《煤矿测量规程》.煤炭工业出版社.1989年；2.中国统配煤矿总公司生产局.《煤矿测量手册》.煤炭工业出版社.1990年；3.林家聪等.《矿山测量学生产矿井测量》.中国矿业大学出版社.1985年；4.中华人民共和国测绘行业标准.《国家三、四等水准测量规范》.GB12898-91；5．张风举等编著.控制测量学.煤炭工业出版社.2006年。四、已有资料情况桑树坪煤矿和王峰煤矿相邻，王峰煤矿地面已完成GPSE级控制网。桑树坪煤矿井口附近有王峰矿井的采石场、办公楼、火车站及PG01、S006等多个E级控制点，所选点位与井筒的距离符合作业的需要，点间距合理，因此作为本次控制测量的起算点，见下表1。表1地面起算控制点点名编号纵坐标X横坐标Y高程H采石场WF073950744.34319458256.331611.224办公楼WF083950515.35219459213.779468.824胡岭WF093949970.72319460535.859554.942PG01PG013950995.46419459728.009579.183S006S0063950770.02519459553.595448.139火车站HC013950261.56119459372.395498.0805经现场勘查，WF08、PG01、S006、HC01等点位稳定，保存完好，实测证明精度可靠，满足工程需要。五、坐标系统选择1．平面坐标系根据桑树坪煤矿实际工作采用的坐标系统确定平面坐标为1954北京坐标系，高斯投影6°带第19带，中央子午线经度为111°。2．高程坐标系高程系统采用1985国家高程基准。六、仪器设备与人员组织1．仪器设备为确保如期保质保量的完成任务，使用的测量仪器及配套设备均已经过严格的检验，其性能指标应符合《规范》和设计的要求。具体仪器设备如下表2。表2仪器设备配置明细表名称型号数量标称精度全站仪拓普康TPS1台测角2″测距2mm+2×Dppm陀螺仪Y/JTD-11台±5″2.人员安排本次井上下控制测量作业项目按1个作业组计划，测量工作在井下生产任务的间隙进行安排，因此安排的技术人员均长期从事矿山测量工作，熟悉井下测量。作业组共由6人组成，其中负责人1名，观测、记录、内业计算人员4名，检查人员1名。6七、陀螺定向桑树坪煤矿井下主要大巷敷设导线较长，为确保矿山以后生产需要，确定可靠的井下控制测量的方位和坐标，最佳方案就是采用陀螺仪确定井下某些导线边的正确方位，并对导线进行方向附合导线的平差。因此，于2013年1月22～24日和2013年6月25～27日进行了陀螺仪的定向工作。实测井下陀螺定向边共9条。2013年1月22～24日实测5条边，其中地面已知边一条，办公楼——采石场，井下待定边4条，为P2—P3、N22—N23、13-5—9-1、K2—K1；2013年6月25～27日实测6条边，其中地面已知边一条，采石场——办公楼；井下待定边5条，为K9—K7、P7-3—P6-3、BZ8—BZ10和N20—N19、NG9-5—NG9-3。1．作业方法和精度要求陀螺定向的作业采用一OO一厂的全自动陀螺仪，作业方法采用现场作业的常用方法：跟踪逆转点法。其基本方法和过程为：1）在合适的已知边上测定仪器常数；2）依次在各待定边上测定陀螺方位角；3）同一已知边上再次测定仪器常数；4）计算仪器常数平均值；5）计算各测站点的子午线收敛角；6）最后计算各待定边的坐标方位角。陀螺定向的观测精度可按照《煤矿测量规程》中关于陀螺经纬仪7定向的一级要求执行，即其基本精度要求为：表3陀螺经纬仪定向精度指标陀螺定向精度等级同一边任意两测回陀螺方位角互差一次测定中误差一次定向中误差±15″±40″±15″±10″注：一次测定中误差指：任意边一测回测量陀螺方位角的中误差；一次定向中误差指：待定边陀螺定向所测坐标方位角平均值的中误差。2．观测成果比较分析陀螺定向工作即对井下待定边进行观测求得陀螺方位角，也要求对地面已知边进行观测以求得仪器常数，每个观测结果都需要符合表3的限差要求。桑树坪煤矿井下导线共进行两次陀螺定向工作，其计算和精度分析与评定需要分别说明。1）2013年1月第一次陀螺定向按规范规定，仪器常数测前测后观测至少应测5测回，其结果及其计算如下表4。表4仪器常数观测结果计算地面已知边子午线数敛角r实测陀螺方位角仪器常数办公楼—采石场°′″°′″°′″°′″0-15-461453931373213283272145392145391214538561453928按规范规定，井下每条待定边都应观测两测回，其陀螺方位角的互差比较如下表5。表5井下定向边两测回陀螺定向方位角互差井下待定边实测两测回互差同一边任意两测回陀螺方位角互差备注P2—P36±40″N22—N231013-51—9-10K2—K1-42）2013年6月第二次陀螺定向第二次作业仪器常数观测结果计算如下表6。表6仪器常数观测结果计算地面已知边子午线数敛角r实测陀螺方位角仪器常数采石场-办公楼°′″°′″°′″°′″0-16-910327320-16-451032721032739103272910327381032753第二次作业共测量井下待定边5条，其两测回陀螺方位角的互差比较如下表7。表7井下定向边两测回陀螺定向方位角互差井下待定边实测两测回互差同一边任意两测回陀螺方位角互差备注K9—K7-11±40″P7-3—P6-37BZ8—BZ10-5N20—N192NG9-5—NG9-3093．精度分析1）2013年1月第一次陀螺定向的精度分析①仪器常数平均值的中误差仪器常数一次测定中误差为：″7.51][nvvm仪器常数平均值的中误差为：″6.25/0mm②一测回测定陀螺方位角中误差″0.91][nvvmmi，小于规范规定的限差（±15″）要求。其平均值中误差：″0.48/itmm③陀螺方位角一次定向中误差″8.4202mmmtt即根据陀螺经纬仪测定的坐标方位角中误差（陀螺方位角一次定向中误差）小于规范要求的±10″的精度。2）2013年6月第二次陀螺定向的精度分析①仪器常数平均值的中误差在已知边上测定的仪器常数共5测回，可按白塞尔公式计算仪器常数一次测定中误差为：″3.91][nvvm仪器常数平均值的中误差为：″14.45/0mm②一测回测定陀螺方位角中误差由于陀螺定向多采用待定边两个测回的双次观测法，本次观测待定边只有1条，可采用仪器常数一次测定中误差作为一测回测定陀螺方位角中误差为：″07.41][nvvmmi，小于规范规定的限差（±15″）要求。10其平均值中误差：″8.112/itmm③陀螺方位角一次定向中误差最终的陀螺方位角是由5测回仪器常数平均值和2测回陀螺方位角平均值计算得到，由此可计算出待定边坐标方位角的中误差（即一次定向中误差）。″5.4202mmmtt即根据陀螺经纬仪测定的坐标方位角中误差（陀螺方位角一次定向中误差）小于规范要求的±10″的精度。八、导线控制测量1．