东风井贯通测量设计定稿

XXXXX煤业有限公司XXXXX煤矿东风井——副井贯通测量设计编制：二〇一九年九月二十二日会审意见金鹅池煤矿编制：测量负责人：工程部：技术负责人：项目分管负责人：项目负责人：XXXXX煤矿井巷工程贯通测量设计（2019年9月22日）一、工程概况：地奥能源公司XXXXX煤矿是年设计生产能力45万吨的新建矿井，井田东西长6.7km，南北长8km，井田面积26.891平方公里。矿井开拓方式为明斜井开拓，从矿井的开拓方式布置图中获知，矿建时期井巷工程有三个主要井巷贯通工程，即：第一个是主斜井与副斜井之间的贯通，贯通距离为1390m；第二个是副斜井与东风井在+200水平的贯通，贯通距离为1750m；第三个是主斜井与西风井在+200水平的贯通，贯通距离为2550m。这三个贯通工程在四个掘进工作面同时施工，各贯通巷道均采用全断面掘进、一次成巷，相向掘进进行贯通。主要贯通工程井筒的设计参数为：1、副斜井井筒设计参数：井口中心的平面坐标：X=3120924.558m，Y=35528722.292m；井口中心的高程坐标：Z=416m；井口中心线的坐标方位角：а=202°井筒倾角：ъ=25°井筒毛断面：S′=9.95m2井筒净断面：S=9.11m2井筒斜长：L=510.9m井筒水平长：D=463m2、东风井井筒设计参数：井口中心的平面坐标：X=3121018.458m，Y=35528878.492m；井口中心的高程坐标：Z=442m；井口中心线的坐标方位角：а=233°井筒倾角：ъ=30°井筒毛断面：S′=8.96m2井筒净断面：S=8.18m2井筒斜长：L=481.5m井筒水平长：D=417m二、贯通测量方案设计（一）贯通工程概况由于主斜井与西风井之间的贯通设计已完成，因此本设计方案只对副斜井与东风井之间的贯通进行误差预计。副斜井与东风井为两井间的重要贯通工程，井巷贯通距离约1.75km，无地面联测导线。贯通工程分别从副斜井和东风井两个掘进工作面沿副斜井512m，东风斜井480米相向掘进在+200m水平副井井底车场以东20m处贯通。（二）贯通测量方案的选择1、贯通相遇点的允许偏差确定根据《规程》规定，结合工程需要，考虑到贯通相遇点所处的石门集中运输巷为主要巷道，经与矿技术负责人、生产技术部门共同研究，项目经理同意，贯通相遇点K在水平重要方向上的允许偏差不得超过0.3m，在高程方向上的允许偏差不得超过0.2m。2、井下平面控制测量井下贯通导线分别从主斜井近井点主井Ⅰ→副斜井井口往下经副斜井→+200水平井底车场往东→贯通相遇点K和另一掘进工作点主斜井近井点主井Ⅰ→东风井井口往下经东回风斜井向下→+200水平机车充电检修硐室→+200水平东轨道大巷以西贯通相遇点K。井下导线共设计14个导线点，导线全长1.75km，井下平面控制按15″光电导线布设，采用尼康DTM-532全站仪测角和测距。井下导线主要技术参数指标如下：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±760—2001/80001/6000±1540—1401/60001/4000井下导线水平角观测作业要求如下：导线类别全站仪型号观测方法按导线边长分（水平边长）15m以下15m～30m30m以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数7″尼康DTM-532测回法33221215″尼康DTM-532测回法221212注：①测回间变换度盘读数180°/n（n为测回数）。②多次对中时，每次对中测一个测回。倾角小于30°的井巷中水平角观测限差如下：仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DTM-53220″12″30″GTS-60220″12″30″在倾角大于30°的井巷中，各项限差可为表中的1.5倍；在倾角大于15°或视线一边水平而另一边的倾角大于15°的主要井巷观测过程中水准气泡偏离不得超过一格，否则应整平后重测。井下光电测距作业要求：⑴下井作业前，对测距仪进行检验和校正；⑵测定气压读至100pa，气温读至1°C；⑶每条边的测回数不得少于两个。采用单向观测或往反（或不同时间）观测时，其限差为：一测回读数较差不大于是10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。(3)井下一级导线边长用全站仪测量，一测回四次读数，读数间较差不大于5mm。4、井下高程控制测量井下高程测量的线路与井下光电导线线路一致。高程测量在斜巷采用三角高程测量，用尼康DTM-532全站仪测角和测距，三角高程测量对两点间的高差采取对向观测的方式来提高精度；井下平巷采用S3级水准仪和普通水准尺按等外水准进行施测。井下高程控制作业技术要求：⑴斜巷三角高程测量技术要求垂直角观测精度要求：观测方法尼康DTM-532（2″）拓普康GTS-602（2″）测回数垂直角互差指标差互差测回数垂直角互差指标差互差对向观测（中丝法）1——1——单向观测（中丝法）215″15″215″15″⑵三角高程测量的仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。⑶相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm*l（l为导线水平边长，以m为单位）；⑷三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm√L（L为导线长度，以km为单位）；⑸复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。井下水准测量的作业技术要求：⑴井下平巷每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±50mm√R（R为水准点间的路线长度，以km为单位）；⑵相邻两点间的高差，用两次仪器高观测，其互差不大于5mm时，取平均值作为观测结果；⑶水准测量高差的较差（或高程闭合差）不超过限差时，取往返观测的平均值作为测量成果。本贯通方案设计中，对地面、井下的平面与高程控制测量的技术作业要求和技术参数的未尽事项，一律按《煤矿测量规程》规定执行。（三）、贯通测量误差预计：1．根据上述选择的测量方案，各项误差参数确定为：(1)井下光电测距导线的测角中误差mβ＝±15″，测距仪测边中误差ml＝±（2mm+2*ppm*D)；(2)井下水准测量的允许闭合差为±50√R（mm），则一次（单程）独立测量的中误差为：Mh下=±50/（2√2）*√R=±18√R（R—水准线路的长度，以km为单位）；(3)井下三角高程的允许闭合差为±100√L，则一次独立测量的中误差为：Mh下=±50√L（mm）（L为导线长度，以km为单位）；2．贯通相遇点K在水平重要方向X′轴上的误差计算：井下导线测量对K点的误差影响①井下导线测角误差引起K点在X轴上的误差Mxβ下：计算公式：Mxβ下＝±mβ/ρ√∑Ryi2∑Ryi2：贯通相遇点K与各导线点在Y轴上投影的平方和，（见附表）计算：Mxβ下＝±15/206265*√555519=±0.054(m)②井下导线测边误差引起K点在X轴上的误差Mxl下：计算公式：Mxl下＝±√a下2∑lcos2α′+b下2LX下′2lcos2α′：井下各导线边坐标增量ΔX′在边长上的二次投影长度（m）（见附表）；a、b为测距的偶然和系统误差系数。计算：Mxl上＝±√0.0022*843+(2*10-6)2*932=±0.058(m)③各项误差引起K点在水平重要方向X轴上的中误差Mx（按两次独立测量预计）：计算公式：Mx＝±√M2xβ下+M2xl下计算：MxK＝±√0.0542+0.0582=±0.079(m)⑥各项测量均独立进行两次则平均值的中误差为：Mx平=±MxK/√2=±0.079/√2=±0.056(m)3．贯通相遇点K在水平方向的误差预计：（取中误差的2倍）水平方向预计误差：Mxk预＝2Mxk＝2×（±0.056）＝±0.112(m)4．贯通相遇点K在垂直方向上的误差预计：(1)井下水准测量和三角高程测量的误差：井下水准测量误差：MH下水=±18√R=±18√0.43=±12mm(2)井下三角高程误差：MH下=±50√L=±50√1.75=±58mm(3)各项误差引起K点在高程测量的误差：计算公式：MHK＝±√M2H下+M2H水下计算：MHK＝±√0.0122+0.0582=±0.059(m)⑥各项测量均独立进行两次则平均值的中误差为：MHK平=±MHK/√2=±0.069/√2=±0.042(m)5．贯通相遇点K在垂直方向的误差预计：（取中误差的2倍）MHk预＝2MHK平＝±2×0.049＝±0.084(m)从上述误差预计结果可以看出：在水平重要方向上的预计误差为±0.112(m)；在垂直方向上的预计误差为±0.084(m)。在水平和垂直方向上的预计误差均未超过贯通工程的允许偏差值（水平方向0.3m，垂直方向0.2m），为此，选用上述方案为本矿贯通测量方案。五、贯通测量技术措施：1、贯通前应对使用的仪器进行检校，并保存检校报告备查；2、在贯通工作实测过程中应评定实际测量精度，若低于贯通方案要求，应再次测量查出其原因；3、贯通测量的控制导线如作为矿井井下的首级控制导线时，应考虑导线边长归化到投影水准面的改正和投影到高斯平面的改正问题；4、贯通测量导线的最后几个（不少于三个）测站必须牢固；5、在计算井巷的贯通方向和距离时，可采用各次测量结果的算术平均值或加权平均值；6、在贯通测量过程中，施工导线应跟随掘进巷道的进度延长，延长距离距掘进工作面碛头不得大于50米；7、贯通导线控制测量应独立观测两次，并取两次测量结果的平差值作为最后标定贯通的方向，在最后一次标定贯通方向时，两个相向工作面间的距离不得小于50米；8、在贯通工程实施中应有不小于1：2000的贯通工程进度图，并及时填绘工程进度情况；9、贯通工程两工作面间的距离剩下20米—30米时，测量负责人应以书面报告矿技术负责，并通知生产、安全、通风等有关部门，作好井巷贯通的安全工作，同时停止一个工作面掘进，只保留一个掘进工作作业，并由安全部门组织，做好停掘工作面的安全警戒和防爆工作；10、井巷贯通后，应在贯通点处测量贯通实际偏差值，联测贯通两端的导线，计算各项闭合差，贯通测量工作完成后，应进行精度分析，做出技术总结报告。总结报告连同设计书和全部内、外业资料一起保存。六、附件名称：1．贯通工程进度图（1:1000）2．井巷工程地面控制网及井下导线布置图（1:2000）3．贯通误差预计图（1：2000）3.误差估算表K点误差预计参数2、井下导线点测角引起K点在dx上的误差：点号RyiRyi2边名lcos2α′F1470220900主井Ⅰ-D189F218333489D1-D270F3401600D2-D3182F4416D3-D4154F500D4-D59D1370136900D5-D61D2329108241D6-D753D319337249D7-D85D4816561D8-D951D5725184主井Ⅰ-F129D6654225F1-F2116D723529F2-F358D825625F3-F415D900F4-F511∑Ryi2555519∑lcos2α′843LX下′933、XXXXX煤矿副井与东风井贯通导线点设计坐标表点名坐标(X)坐标(Y)高程边长至点主井13120818.00935528784.084464.9219.5D1D13121018.45835528873.492441.784.0D2D23121065.58735528943.051441.9261.2D3D33121200.56835529124.567311.3221.1D4D43121314.52435529278.493201.112.5D5D53121323.31735529287.281201.17.3D6D63121330.50135529286.511201.0102.3D7D73121417.91635529233.420200.75.6D8D83121419.67935529228.069200.656.5D9D93121395.15035529