貫通測量設計方案、誤差預計及精度評定3307瓦斯抽放巷

1、鶴煤公司技術(shù)成果評審表申報單位： 申報時間： 編號： 項目名稱貫通測量設計方案、誤差預計及精度評定 -3307瓦斯抽放巷貫通測量技術(shù)管理項目類別技術(shù)成果完成單位地測科協(xié)作單位主要完成人李獻軍、周建勇、馮強、馮超、徐濤項目起止時間2013、112014、5主要內(nèi)容及社會經(jīng)濟效益：該工程為一井內(nèi)的重要貫通工程，巷道設計全長1307.3m，導線貫通根據(jù)煤礦測量規(guī)程規(guī)定貫通點在水平重要方向上的允許偏差為300，高程方向上的允許偏差為200。貫通相遇點k點在水平重要方向上預計誤差值為226，在高程方向上的預計誤差值為114。誤差預計值均小于煤礦測量規(guī)程規(guī)定值。實際貫通值在水平重要方向上0.153m，高程

2、方向上0.105m。本次貫通后進行閉合導線測量，均小于設計要求允許誤差，達到了設計的目的。 3307瓦斯抽放巷的順利貫通，不僅完善了延深采區(qū)的通風系統(tǒng)，保證我礦瓦斯區(qū)域治理平穩(wěn)進行，又緩解了生產(chǎn)接替的壓力。同時為下一步3307邊界回風下山和3307中巷貫通工作奠定了基礎，提供了準確的技術(shù)成果資料，值得廣泛推廣應用基層單位推薦意見： 單位蓋章 負責人簽字公司專業(yè)評審小組意見： 負責人簽字公司評審委員會意見： 負責人簽字最終評審結(jié)果獲獎等級蓋 章貫通測量設計方案、誤差預計及精度評定 -3307瓦斯抽放巷貫通測量技術(shù)管理一、礦井地理位置及安全生產(chǎn)情況：鶴煤公司五礦位于鶴壁礦區(qū)中部，北依三礦，南鄰六礦

3、，1958年建井，1960年簡易投產(chǎn)。礦井設計生產(chǎn)能力45.0萬噸/年，核定生產(chǎn)能力36.0萬噸/年，至今生產(chǎn)50余年。由于礦井衰老，資源枯竭，產(chǎn)量遞減，企業(yè)經(jīng)營處于低谷。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜，采深大，造成礦壓大，井巷面貌差。我礦以河南南能源化工集團嶄新的企業(yè)文化理念為指導，解放思想，轉(zhuǎn)變觀念，不畏困難，拼搏向上。截止目前，全礦杜絕了重傷和二級以上非傷亡事故，繼續(xù)保持了安全生產(chǎn)平穩(wěn)發(fā)展的良好態(tài)勢。二、井田情況：井田走向長1.5公里，傾斜長3.4公里，井田面積5.12平方公里，開采石炭二疊系二1煤層，煤層厚度8.0米，煤層傾角平均19。三、開拓方式及采煤方法：礦井開拓方式為立井、暗斜井、多水平、主

4、下山開拓。采煤方法為走向長壁炮采放頂煤采煤法。四、通風方式：通風方式為中央并列兩翼對角混合式，通風方法為機械抽出式。全礦有井筒4個，主井、副井、西風井和南風井。主井提煤，副井進風兼上下人員和運料提矸，西風井和南風井擔負全礦回風。南風井為斜井，并作為礦井的另一安全出口，其余為立井。2004年五礦鑒定為煤與瓦斯突出礦井，礦井始突標高為-450m。五、貫通測量工作的主要任務包括：1.根據(jù)貫通巷道的種類和允許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對重要的貫通工程，要編制貫通測量設計書，進行貫通測量誤差預計。 2.根據(jù)選定的測量方以驗證所選擇的測量方案和測量方法進行各項測量工作的施測和計算，以求得貫通導線

5、終點的坐標和高程。各種測量和計算都必須有可靠的檢核。3.對貫通導線測量方案和測量方法進行必要的分析，并與誤差估算時采用的有關(guān)參數(shù)進行比較，若實測精度低于設計中所要求的精度時，采取提高實測精度的相應措施，返工重測。4.根據(jù)求得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算貫通巷道的標定幾何要素，并實地標定巷道的中線和腰線。5.根據(jù)掘進巷道的需要，及時延長巷道的中線和腰線，定期進行檢查測量和填圖，并根據(jù)測量結(jié)果及時調(diào)整中線和腰線。6.巷道貫通后，應立即測量出實際的貫通偏差值，并將兩端的導線連接起來，計算各項閉合差。此外，還應對最后一段巷道的中腰線進行調(diào)整。7.重大貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析與評定，寫出總結(jié)。六、工

6、程概況1.工程設計方案該工程位于五礦三水平延深下山采區(qū)南部，從3307中巷開口，設計長度25m，坡度+3，方位123.5；設計長度191.35m，坡度+1030，方位123.5；設計長度20m，坡度+1906，方位21730，與3305邊界回風下山貫通。2.巷道支護形式：采用直墻半圓拱錨網(wǎng)噴支護，支護規(guī)格34003200mm3.貫通導線全長及導線起算點坐標、方位、高程貫通點的斷面：貫通導線全長：s=1307.3m其中:傾斜巷道為364.7m、水平巷道為942.6m。導線起算點坐標：延59：x=3977547.682 y=517054.048 導線起算邊方位：延52#-延59#:1923419導

7、線起算點高程：延59#h= -553.575 m巷道貫通點斷面：m= 8.82根據(jù)煤礦測量規(guī)程規(guī)定貫通點在水平重要方向上的允許偏差為300，高程方向上的允許偏差為200。七、貫通測量方案選擇1.測量路線 該工程為一井內(nèi)的重要貫通工程，巷道貫通全長1307.3m，導線從三水平延深軌道的延52#延59#邊為起算邊開始施測，一路由延深軌道途徑四車場、-600南大巷、3307中巷、3307瓦斯抽放巷、3307邊界回風上山至貫通點。一路由三車場途徑3305中巷、3305邊界回風上山至貫通點，形成閉合環(huán)。2.測量方法 3307瓦斯抽放巷貫通起始點坐標及高程，從三水平延深軌道延59#點開始，以延52#延59

8、#邊為起算邊開始施測，（以此導線點及導線邊為起算資料，是經(jīng)過3305中巷及3305邊界回風上山閉合計算和精度分析過的，其精度完全符合煤礦測量規(guī)程之規(guī)定的）在此基礎上進行測量工作，然后按設計方位和坡度向前掘進，這樣待巷道貫通后導線自成閉合。八、水平角及邊長觀測所采用的儀器及作業(yè)要求1.井下各級經(jīng)緯儀導線水平角觀測所采用的儀器及作業(yè)要求見表導線類型使用儀器觀測方法按導線邊長分（水平邊長）15m以下15m30m30m以上對中次數(shù)測回數(shù)對中次數(shù)測回數(shù)對中次數(shù)測回數(shù)7導線dj2測回法33221215導線dj6測回法或復測法22121230導線dj6測回法或復測法111111注：（1）如不用表中所列的儀器

9、，可根據(jù)儀器的級別和測角的精度要求適當增減測回數(shù)；（2）由一個測回轉(zhuǎn)到下一個測回觀測前，應將度盤位置變換180/n(n為測回數(shù));（3）多次對中時,每次對中測一個測回.若用固定在基座上的光學對中器進行點上對中,每次對中應將基座旋轉(zhuǎn)360/n2.水平角觀測方法及限差要求（1）觀測方法及限差要求儀器類型同一測回中半測回互差檢驗角與最終角之差兩測回間互差兩次對中測回間互差j220-1230j640403060采用測回法，觀測順序為，后前前后。一測回的水平角值的計算公式,=（b左-a左）+（b右-a右）/2。在傾角小于30的巷道中，水平角觀測限差值見表1-1：在傾角大于30的巷道中，各限差值可為上表規(guī)

10、定的1.5倍。在觀測過程中氣泡偏離不得超過一格，否則必須重新整平重測。測量形式先按采區(qū)控制導線進行導線測量，當巷道掘進300m400m時，再采用基本控制導線的形式進行復測。復測按15級導線限差要求進行，以檢驗前面所測的數(shù)據(jù)。若兩次所測的導線坐標差不大于1/6000，取其平均值作為最終結(jié)果，否則，應重測，直到符合限差要求為止。在選點時應盡量避免15m一下的短邊，當邊長大于15m時，每站采用一次對中，兩個測回，當邊長小于15m或傾角大于30時，每站采用二次對中二個測回。所有測站均為點下對中，對中時先置豎盤為水平位置，轉(zhuǎn)動儀器觀察垂球尖是否對準望遠鏡的鏡上的中心。（2）采取措施1）因為井下導線測量測

11、角誤差主要來源于儀器誤差、測角方法誤差和對中誤差。而測角方法誤差又主要包括瞄準誤差和讀數(shù)誤差。觀測時應在保證通視良好，成像清晰穩(wěn)定的基礎上，按規(guī)程規(guī)定要求，采用測回法進行觀測，每儀器站點分別進行兩個測回，確保測角準確無誤。2）針對對中誤差采取三架法進行測量，相應地減少各測站因?qū)χ卸a(chǎn)生的誤差。3）觀測前，在運輸大巷及運輸石門等運輸繁忙地段，須提前和有關(guān)單位聯(lián)系，停止運輸。其它巷道和工作面的運輸設施影響觀測時，亦應立即停止運行。4）巷道坡度較大時，應事先聯(lián)系停止上頭施工然后方可施測。觀測時儀器轉(zhuǎn)動要平穩(wěn)，每次照準目標，不得過分擰緊水平和垂直固定螺旋和微動螺旋，微動螺旋應盡量使用中間部位。5）觀測

12、過程中，照準部水準氣泡偏離中心不得超過一格，接近一格時，應在測回之間重新整置儀器避免了測量錯誤的產(chǎn)生。6）當望遠鏡旋轉(zhuǎn)超過了要觀測的目標時，必須旋轉(zhuǎn)一周后重新照準，不得反向旋轉(zhuǎn)。7）風速過大，對中困難的地段，應采取擋風措施，以確保對中精度。8）架設儀器后，測站、鏡站都不準離人。9）丈量邊長時，嚴格按照規(guī)程規(guī)定的測回數(shù)及讀數(shù)次數(shù)進行讀數(shù)，即一次量邊三次讀數(shù)。10）外業(yè)觀測記錄必須做到記錄真實、注記明確、整潔美觀、格式統(tǒng)一，嚴格按規(guī)定要求記錄，不能自測自記。11）一切原始觀測值和記事項目，必須在現(xiàn)場記錄在規(guī)定格式的外業(yè)手簿中。嚴禁憑記憶補記。測站或測段的名稱、工作地點、儀器類型及編號，觀測者及記錄

13、者，工作日期，等級，成像情況，觀測開始及結(jié)束時間等均按要求編寫，并繪制必要草圖。凡更正錯誤，均應將錯字整齊劃去，在其上方填寫正確的文字或數(shù)字，禁止涂改、擦改、轉(zhuǎn)抄。對超限劃改的成果，須注明原因和重測結(jié)果所在的頁數(shù)。12）記錄員應熟知作業(yè)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定和限差要求，嚴格按記錄與計算取位的規(guī)定要求進行記錄和計算。13）對原始觀測數(shù)據(jù)更改的規(guī)定：水平角和垂直角的觀測，其秒值不得做任何涂改，秒值讀錯、記錯應重新觀測。原始記錄的度、分，確屬讀錯、記錯，可在現(xiàn)場更正，但同一方向兩個鏡位不得同時更改同一常數(shù)。垂直角觀測中“分”的讀數(shù)個測回不得連續(xù)更改同一數(shù)字。距離測量和水準測量中，厘米以下數(shù)值不得更改。米和分

14、米確屬讀錯、記錯可在現(xiàn)場更改；但在同一測站、同一距離、同一高差的往、返測或兩次測量的相關(guān)數(shù)字不得連環(huán)更改。14）記錄員在記錄過程中，要耐心、認真、細致、精力集中。并采用復述方法記錄，能及時發(fā)現(xiàn)觀測中產(chǎn)生的錯誤（如對錯度盤，看錯方向等）和超限情況。掌握好重測及取舍原則，合理地進行重測、補測，確保記錄、計算正確無誤，使觀測成果滿足各項限差要求，符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。作業(yè)觀測結(jié)束后，應對觀測手薄進行全面檢查。記錄計算正確無誤，各項限差及檢驗項目均符合規(guī)范的要求后方可遷站。3.導線邊長丈量及限差要求（1）邊長測量均采用經(jīng)過比長的50m鋼尺，懸空丈量。丈量采區(qū)控制導線邊長時，可憑借經(jīng)驗拉力，往返丈量，鋼尺錯

15、動位置1m以上，丈量兩次，其互差不得大于邊長的1/2000。（2）基本控制導線丈量邊長時，必須往返丈量，丈量結(jié)果中加入各種改正數(shù)后的水平邊長互差不得大于邊長的1/6000。當邊長小于15m或在15以上的傾斜巷道中丈量邊長時，往返水平邊長的允許互差可適當?shù)姆艑?，但不得大于邊長的1/4000。當邊長大于尺長時，應設立中間分段丈量。分段丈量時最小尺段不得小于10m，定線偏差不得大于5cm。每尺段應以不同的起點讀數(shù)兩次讀至，長度互差不得大于3，并進行往返測量邊長。導線邊長計算時應加比長、溫度、垂曲三項改正數(shù)。當水平邊長往返測量互差不大于邊長的1/6000時，取往返丈量邊長的平均值作為最終值。當二次量邊

16、結(jié)果平巷不大于1/6000，傾斜巷道不大于1/4000時，取其平均值作為最終值，否則應重測，直到符合限差要求為止。4.水準測量及限差要求施測時水準儀置于兩尺之間，使前、后視距大致相等，這樣可以消除由于水準管軸與視準軸不平行所產(chǎn)生的誤差。由于井下條件的原因，觀測時用礦燈照明水準尺，讀取前、后視讀數(shù)前應使水準管氣泡居中，讀數(shù)后應注意檢查氣泡位置，如氣泡偏離，則應調(diào)整，重新讀數(shù)。視線長度一般以15m40m為宜。每站用兩次儀器高觀測，兩次儀器高之差應大于10cm，其相鄰兩點高差的互差不應大于5mm。各項限差應在施測時認真檢核，如不符合，立即重測。最后取兩次儀器高測得得高差平均值作為一次測量結(jié)果。平巷中

17、采用s3級水準儀進行測量，每站采用兩次儀器高觀測，用3m塔尺，各段水準線路往返高差的閉合差應不大于50l（l為水準線路長度）。5.三角高程測量及觀測精度要求觀測方法dj2經(jīng)緯儀dj6經(jīng)緯儀測回數(shù)垂直角互差指標差互差測回數(shù)垂直角互差指標差互差單項觀測2151532525傾斜巷道采用三角高程測量，三角高程垂直角觀測精度要求見表1-2。通過斜巷導入高程時，垂直角采用中絲法對向觀測每站一個測回，儀器高和覘標高應用小鋼卷尺在觀測前、后各量一次，兩次丈量結(jié)果不得超過4，最終取平均值為丈量結(jié)果，丈量儀器高時，使望遠鏡豎直，量出測點至鏡上中心的距離。三角高程測量必須進行往返測量，相鄰兩點往返測量的高差互差不應

18、大于（10+0.3l）mm（l為導線水平邊長，m）；各段三角高程測量往返高差的閉合差不得超過100l（l為導線的總長度，km）。高差的互差符合要求后，應取往返測高差的平均值作為一次測量結(jié)果。九、日常標定中、腰線1.中、腰線的日常標定（1）中、腰線的標定均按設計，經(jīng)過驗算后標定，直巷段開口時，先利用直角形的三角函數(shù)關(guān)系給定中線，當巷道掘進到4m時，應用經(jīng)緯儀檢查和重新標定中、腰線。（2）在延長經(jīng)緯儀導線之前，必須對上次所測量的最后一個水平角按相應的測角精度進行檢查，兩次觀測水平角的不符值不得超過下列規(guī)定：7導線-2015導線-4030導線-80基本控制導線的邊長小于15m時，兩次觀測水平角的不符

19、值可適當放寬，但不得超過上述限差的1.5倍。如不符合上述要求，應繼續(xù)向后檢查，直到符合為止，方可向前延長導線，為避免用錯導線點，邊長也應檢查。（3）為了保證導線測量的精度，經(jīng)常深入現(xiàn)場檢查中、腰線點是否受巷道的壓力和人為的破壞而移動，凡檢查出中、腰線點有破壞或移動現(xiàn)象，即時用經(jīng)緯儀進行校正，以保證巷道按設計施工。（4）隨著巷道的延伸，及時延長中、腰線點，中、腰線點的延長不超過30m，60m以內(nèi)用經(jīng)緯儀進行檢查和校正，腰線點不超過30m設置一組，每組不少于3個，并在幫上釘上小釘或畫出腰線做為腰線的標志，設置中線點時，每組不少于4個，點與點之間距離不小于2m，并在巷道幫寫上點號做為標志。2.控制導

20、線的延長（1）隨著巷道的延伸，每隔50m60m施測一次30采區(qū)控制導線，采區(qū)控制導線的主要技術(shù)指標見下表采區(qū)控制導線的主要技術(shù)指標 采區(qū)一翼長度/km測角中誤差/一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線11530901/40001/30001301/30001/2000（2）每掘進300m400m時，應施測15基本控制導線，基本控制導線的主要技術(shù)指標見下表1-4，15導線應設置成永久點，同時作為高程點。在巷道兩端施測15導線后，應根據(jù)實測坐標和高程，反求巷道的方位角和傾角，并及時調(diào)整施工巷道的中、腰線，以保證巷道的正確貫通?；究刂茖Ь€的主要技術(shù)指標 采區(qū)一翼長度/km測角中誤差

21、/一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線57602001/80001/6000515401401/60001/4000十、貫通測量所需儀器、工具和勞動組織1.貫通測量所需儀器、工具經(jīng)緯儀（瑞士威特t2）：1（臺）、s3水準儀：1（臺）、塔尺：2（支）、鋼尺（經(jīng)過比長的50m）1（把）、小鋼卷尺（3m）3（個）、三腳架1（個）、彈簧稱1（個）、溫度計3（個）、測繩、測釘?shù)取?.勞動組織和儀器配備 （1）進行井下導線測量時，測角和量邊同時進行，應至少5人，觀測一人、記錄一人、后視一人、前視一人、司尺手一人。在工作中做到分工明確、互相配合、注意人身和儀器安全。（2）儀器配備，作業(yè)前應

22、根據(jù)導線的等級，選擇相應的儀器，并進行必要的檢驗和校正。十一、誤差預計的參數(shù)、經(jīng)緯儀導線測量誤差的消除方法1.誤差預計的參數(shù) 測量種類誤差參數(shù)名稱測量方法參數(shù)值（）備注井下測角儀器j2一次測回測角中誤差測回法7一次對中鋼尺量邊量邊偶然誤差系數(shù)a量邊系統(tǒng)誤差系數(shù)b基本控制導線的量邊法0.00030.00050.000030.00005在15的巷道中，a、b系數(shù)取平巷的2倍井下水準測量每公里高差中誤差兩次儀器高152.經(jīng)緯儀導線測量誤差的消除方法為保證井下經(jīng)緯儀導線測量的精度，就要在測量過程中可能產(chǎn)生的各種誤差誤差，對這種誤差進行分析、總結(jié)和了解其累積得規(guī)律，以便采取有效的技術(shù)措施來減少或消除各種

23、誤差對導線測量精度的影響，避免有于精度要求所造成的工時和工程質(zhì)量事故，以便提高工作效率，更好的為煤炭生產(chǎn)建設服務。（1）儀器誤差儀器本身檢校不完善而引起的誤差。根據(jù)煤礦測量規(guī)程之規(guī)定，為了保證測量成果的質(zhì)量，測量人員應對所使用的經(jīng)緯儀，在工作前或定期進行經(jīng)緯儀的幾何關(guān)系檢校。通過對經(jīng)緯儀的檢校，可使其殘余誤差在容許范圍之內(nèi)，同時還可以采用適當?shù)挠^測方法來消除儀器本身檢校不完善而引起誤差的影響。（2）儀器加工不完善所引起的誤差如度盤分劃和儀器偏心誤差，這些誤差就不能用檢校方法減小和消除其影響，只能用適當?shù)挠^測方法加以消除。度盤分劃誤差可以采用度盤的不同部位進行觀測，來減小誤差的影響。儀器偏心誤差

24、可以采取兩個鏡位（即盤左、盤右）取其平均值得方法加以消除。（3）儀器整置不正確或因外界條件變化而產(chǎn)生的儀器豎軸傾斜所產(chǎn)生的誤差，這種誤差的減小和消除的方法是，一種是在傾斜巷道內(nèi)測角時，采用跨水準管整置儀器，使儀器豎軸精確豎直。另一種是采用測回法來避免此類誤差。（4）人為產(chǎn)生的誤差由于觀測者的自身條件和業(yè)務水平以及儀器整置熟練程度、操作習慣、生理特點的不同，而產(chǎn)生的誤差。消除和減小誤差的方法，提高觀測者的自身條件，加強業(yè)務學習，正確操作儀器，提高整體業(yè)務素質(zhì)。（5）對中誤差分覘標對中誤差和儀器對中誤差覘標中心與測點中心不在同一鉛垂線上所引起的測角誤差簡稱覘標對中誤差。覘標對中誤差與對中線量誤差成

25、正比，與所測角的兩邊長度成反比，與角度大小無關(guān)。由于儀器沒有精確地安置在測站中心上所引起的測角誤差簡稱儀器對中誤差儀器對中誤差與其線量對中誤差成正比，與所側(cè)角度的兩邊成反比。并與其所測角度大小有關(guān)，在所測角度為0180時，隨角度增大而增大，當增至180時為最大。精確安置儀器是消除或減小對中誤差的方法。（6）測角方法的誤差測角方法的誤差，高于j6級的儀器采用測回法可以消除或減小測角的誤差。十二、 測量誤差預計1.水平重要方向上的誤差預計（1）由于經(jīng)緯儀導線測角誤差引起的水平重要方向上的誤差。mx=m/ryi2=15/2062657841258.5=0.204（m）引導線獨立施測兩次，故：mx=0

26、.204/2=0.144（m）式中：m=15ry2i貫通預計相遇點k與各導線點連線在y軸上的投影長度的平方和。ryi值直接在圖上量取，并列表計算ryi2（投影長度表見附表一）。（2）由于導線量邊誤差而引起的水平重要方向上的誤差mxl=（a2lcos2）=（0.00052652.247）= 0.013（m）引導線獨立施測兩次，故：mxl=0.013/2=0.009（m）式中：a=0.0005，量邊偶然誤差系數(shù)；lcos2=652.247，（licos2i之值通過邊角關(guān)系計算所得，然后求和）。（3）上述兩項誤差引起的貫通相遇點k在水平重要方向上的誤差：mxk=（m2x+m2xl）=（0.1442+0.0092）=0.144（m）貫通相遇點k在水平重要方向上的誤差取2倍中誤差作為預計誤差：mxk預=2mxk=20.144=0.288（m）2.貫通相遇點在高程方向上的誤差預計（1）井下水準測量誤差引起k點在高程上的誤差預計。井下水準測量全長911.776，按