課程《礦山測量學》(共兩部分：第二部分)課件

礦山測量學.礦山測量學.1第四章巷道及回采工作面測量第一節(jié)巷道及回采工作面測量的任務是指巷道掘進及工作面回采時的測量工作在井下平面、高程控制基礎上進行，任務是：1.在實地標設巷道位置。給中腰線。2.及時準確測定巷道位置，填繪礦圖.3.測繪回采工作面位置，統(tǒng)計產(chǎn)量儲量變動，驗收。4.采礦、鉆探、地質(zhì)特征點、瓦斯突出點等測定標圖.認真,負責，細心,配合。.第四章巷道及回采工作面測量第一節(jié)巷道及回采工作面測量2礦圖測繪.礦圖測繪.3..4第二節(jié)巷道中線的標定工作

中線：巷道水平投影的幾何中心線

作用：指示巷道水平面內(nèi)的掘進方向

給中線：將圖紙上設計好的巷道標設到實地，指導掘進方向和位置，邊掘邊標，不斷向前

1.檢查設計圖紙。2.確定標定的必要數(shù)據(jù)，標定要素。3.實地標定巷道開切點位置和掘進方向。4.標定和延長巷道的中腰線。5.測繪已掘巷道，填圖，檢查糾己標設方向。.第二節(jié)巷道中線的標定工作中線：巷道水平投影的幾何中5..6..7第二節(jié)巷道中線的標定工作

一、標定巷道開切點和掘進方向標定巷道開切點和開掘方向的工作，習慣上稱為“開門子”。如下圖所示，虛線表示新設計的巷道，AB為巷道的中線，4、5點為原有巷道內(nèi)的導線點。標定前，應從圖上量出(或算出)4點到A點的距離l1和5點到A點的距離l2，l1+l2要等于4—5導線邊長，再量出(或算出)4—5邊與AB間的夾角β。習慣上稱β為指向角，l1、l2和β即為所需的標定要素。

.第二節(jié)巷道中線的標定工作一、標定巷道開切點和掘進方8BA45βL1L221.BA45βL1L221.9井下實地標設前，應先檢查原有導線點是否移位，在確認無移位后，方可用作標定的基點。巷道開切口和掘進方向的標定一般采用經(jīng)緯儀法。標定時在4點安置經(jīng)緯儀，照準5點沿此方向由4點量取平距l(xiāng)1，在頂板上標出開切點A，并丈量l2作為檢核。然后將經(jīng)緯儀安置在A點，后視4點，撥指向角β，此時望遠鏡視線的方向就是新開巷道中線AB的方向。沿此方向在原有巷道頂板上固定臨時點2，倒轉(zhuǎn)望遠鏡在其延長線上再固定臨時點1。由1、A和2三點組成一組中線點，即可指示新巷道開切的方向。為明顯起見，還可用白灰漿或白油漆在頂板上畫出三點的連線。標定后應實測β角，作為檢核。.井下實地標設前，應先檢查原有導線點是否移位，在確認無移位后，10

二、標定直線巷道中線

巷道開掘后，最初標設的臨時中線點常被放炮所破壞或移位，當巷道開掘5~8m后，應當用經(jīng)緯儀重新標定一組中線點。這時應先檢查開切點A是否移位，若發(fā)現(xiàn)A點已移位，則應重新標定A點。經(jīng)檢查確認A點未移位或重新設置后，將經(jīng)緯儀安置在A點上。用正倒鏡標定β角，并沿視線方向在新巷道內(nèi)標出2′點和2″點，取它們的中點2作為中線點。為了避免差錯，應重新用一個測回測β角，作為檢查。所測角值與標定角值之差應在1′以內(nèi)，若超限則應重新標定2點。.二、標定直線巷道中線.11..12BA45β2′2″21.BA45β2′2″21.13檢查符合要求后，沿A2方向再標設1點。A、1、2三點組成一組中線點。中線點應固定在頂板上掛下垂球線指示巷道掘進的方向。一組中線點不得少于3個，點間距離不小于2m為宜?？梢詮娜c是否在一條直線上而發(fā)現(xiàn)中線點是否移位。當發(fā)現(xiàn)中線點移位時，應當用儀器重新標定。也可設置4個點為一組，當發(fā)現(xiàn)一個點移位，而其余三點仍在一條直線上時，該組中線仍可繼續(xù)使用。切忌未作檢查而使用兩個中線點連線作為指示巷道掘進的方向。.檢查符合要求后，沿A2方向再標設1點。A、14給定巷道的平面方向，除了標定巷道幾何中線的辦法之外，也常采用標定軌道中心線或標定巷道邊線的方法。在大斷面雙軌巷道，特別是巷道斷面不斷變化的車場部分，采用標定某一條軌道的中心線是有利的，因為這樣做就不必經(jīng)常改變中心線的位置。有的礦井習慣采用標設靠近巷道一幫的邊線，因為這種辦法更易于發(fā)現(xiàn)巷道的掘偏現(xiàn)象，對掌握巷道規(guī)格質(zhì)量有利。.給定巷道的平面方向，除了標定巷道幾何中線的辦15巷道邊線(或軌道中心線)的具體標設。巷道邊線平行于巷道中線，它距巷道兩幫的距離是不相同的。圖中A點為巷道中線點，現(xiàn)要標設出巷道邊線的起始點B及一組邊線點。.巷道邊線(或軌道中心線)的具體標設。巷道邊線16..17

標設前應先根據(jù)邊線至巷道中線的距離a和A、B兩點間的距離lAB計算出標定B點的指向角β′，計算公式為：

γ=arcsina/lAB(4-1) β′=β-γ(4-2)

.標設前應先根據(jù)邊線至巷道中線的距離a和A、B兩點18標定時，先在A點安置經(jīng)緯儀，根據(jù)角β′和距離lAB即可標定出B點。然后將儀器移至B點，后視A點標設(180°+γ)角，這時儀器視線方向就是邊線(或軌道中心線)的方向。再在視線上連續(xù)標設1點和2點，則B、1、2即為一組邊線點。邊線到較近幫的距離稱為邊距，用c表示。顯然，a、c與巷道寬度D之間的關系為：

c=D/2-a(4-3).標定時，先在A點安置經(jīng)緯儀，根據(jù)角β′和距離19用邊線給向時，測量人員必須將距離c及時通知施工人員，以便他們根據(jù)距離c和(D-c)控制巷道的掘進方向。應當注意的是，當相向貫通巷道用邊線指示巷道掘進方向時，兩頭邊線的稱謂是相反的，如圖4-4(a)所示。圖4-4(b)表示因忽視稱謂相反這一點所造成的錯誤。.用邊線給向時，測量人員必須將距離c及時通知20..21在巷道掘進過程中，掘進工作面炮眼的布置和支架的位置都是以巷道中線為依據(jù)的。用經(jīng)緯儀標設一組中線點后(或由邊線找出中線的位置)，在一定距離內(nèi)可以該組中線點為依據(jù)，用三點連直線原理把巷道中線延長標在掘進工作面上。.在巷道掘進過程中，掘進工作面炮眼的布置和支22

三、直線巷道的延長和檢查

中線不斷向前延設,掘30~40M延設一組中線。保證最前一個中線點距工作面不超過40~50m,以防掘偏。方法：經(jīng)緯儀法，瞄線法，拉線法ABCβ.三、直線巷道的延長和檢查中線不斷向前23..24..25..26..27四、標定曲線巷道中線井下運輸巷道轉(zhuǎn)彎處或巷道分岔處，都有一段曲線巷道。曲線巷道中心線是一條平面曲線。井下曲線都是圓曲線，其半徑根據(jù)礦車行駛速度及礦車軸距等因素而定，一般在10~25m之間。曲線巷道的起點、終點、曲線半徑和轉(zhuǎn)角(曲線中心角)等參數(shù)均在設計中給定。曲線巷道的中線是彎曲的，無法像直線巷道那樣直接標出中線，而只能在一定范圍內(nèi)以直代曲，即用分段的弦線來代替分段的圓弧線，用內(nèi)接折線來代替整個圓曲線，并實地標設這些弦線來指示巷道掘進的方向。.四、標定曲線巷道中線.28(一)經(jīng)緯儀弦線法

分段弦線的長度可以是相同的，也可以是不相同的。1計算標設要素首先要確定合理的弦線長度l，使得轉(zhuǎn)折點盡量少，弦兩端能通視且便于施工。一般先繪比例尺為1∶100或1∶50的大樣圖。在圖上確定段的劃分方案，也可以采用公式估算。S為巷道上寬的一半

.(一)經(jīng)緯儀弦線法.29..30圖4-6為一曲線巷道，已知曲線始點A，終點B，曲線半徑R，中心角α。現(xiàn)采用等分曲線中心角的弦線法來計算標設要素。將曲線段所對中心角α分為n等分，則每等分對應的弦長為：(4-4)由圖可知，起點A和終點B處的轉(zhuǎn)向角為：

βA=βB=180°+α/2n(4-5)中間各弦交點處的轉(zhuǎn)向角為：

β1=β2=180°+α/n(4-6).圖4-6為一曲線巷道，已知曲線始點A，終點B，曲線半徑R，中31圖4-6所示為轉(zhuǎn)向角大于180°的情況。反之，當轉(zhuǎn)向角小于180°，即由B向A掘進時，則上述各轉(zhuǎn)向角(左角)相應為：180°-α/2n和180°-α/n

.圖4-6所示為轉(zhuǎn)向角大于180°的情況。反之，當轉(zhuǎn)向角小于132..332實地標設

如圖所示，當掘進到曲線起點A后，先標出A點。然后在A點安置經(jīng)緯儀，后視

直線巷道中線點M，測設轉(zhuǎn)向角βA，即可給出弦A1的方向。因為此時曲線巷道尚未掘出，只能倒轉(zhuǎn)望遠鏡，在A1的反方線上于巷道頂板標出中線點1′和1″，則1′、1″、A三點組成一組中線點，指示A1段巷道掘進的方向。當掘至1點后，再置經(jīng)緯儀于A點，在A1方向上量取弦長l標出1點。然后將經(jīng)緯儀置于1點，后視A點，撥轉(zhuǎn)向角β1可標出12段巷道掘進的方向。照此辦法逐段標設下去，直至彎道的終點B為止。

.2實地標設.34..35..36..37(二)短弦法

本法的特點是弦比較短，故可用線交會法標設，如圖4-10所示，已知圓心角α，曲線半徑R。設弦的個數(shù)為n，則弦長l和d為：

l=2Rsin(α/2n),d=l2/R.(二)短弦法.38..39實地標設時，先標出A點，再由A點沿中線方向向后丈量距離2l標出M點。以點A、M為圓心，分別以2l和d為半徑，用線交會法定出A1點。A1A指示第一弦的掘進方向。當巷道掘到B點后，沿A1A的方向由A點丈量弦長l標出B點，然后再以A、B為圓心，分別以d和l為半徑，用線交會法定出B1點，B1B指示第二弦的掘進方向。以此類推。.實地標設時，先標出A點，再由A點沿中線方向向40..41六、標設豎直巷道的中線由下向上掘進小井時，標設中線可采用下面的方法。如圖4-12a所示，先在下部巷道中標出小井的井中位置A，并在巷道底板上牢固埋設標志。在小井的幫上相對位置1、3和2、4點，令其相對點連線的交點恰好是井中A點，以作檢查用。.六、標設豎直巷道的中線.42..43小井向上掘進時，可由工作面向下掛一垂球線使其對正A點，此時垂球線即是小井的中心線。繼續(xù)向上掘進時，小井將分為放矸間和梯子間，中心垂球無法下掛，這時可在梯子間縫隙中設法掛下兩個垂球O1和O2，見圖4-12(b)。在下部巷道內(nèi)丈量距離O1A和O2A，然后以此距離用線交會法將中心點A標設在工作平臺下部的木支撐上(A1點)。施工人員只須把工作平臺板拿開一塊，掛垂球線對正A1點，垂球線即為小井中心線，這樣就可在工作面標出井中位置，指導掘進施工。A1點要隨著掘進不斷地向上移設。

.小井向上掘進時，可由工作面向下掛一垂球線使其對正A點，此時垂44第三節(jié)巷道腰線的標定工作

為了運輸、排水或其他需要，井下巷道須有一定的坡度或傾角。巷道腰線是用來指示巷道在豎直面內(nèi)的掘進方向及調(diào)整巷道底板或軌面坡度用的。腰線通常標設在巷道的一幫或兩幫上，離軌面1m，離巷道底板1.3m。

.第三節(jié)巷道腰線的標定工作為了運輸、排水45不論采用哪種數(shù)值，全礦井應統(tǒng)一，以免造成差錯。每組腰線點不得少于3個，點間距不小于2m為宜。最前面一個腰線點至掘進工作面的距離一般不應超過30m。標定巷道腰線時的準備工作和標定中線時基本是一樣的，實際標設工作也往往同時進行，要注意它們之間的聯(lián)系。.不論采用哪種數(shù)值，全礦井應統(tǒng)一，以免造成差錯。每46..47一、斜巷腰線的標定(一)經(jīng)緯儀法1.中線點兼作腰線點的標設法

這個方法的特點，是在中線點的垂球線上作出腰線的標志。同時量腰線標志到中線點的距離，以便隨時根據(jù)中線點恢復腰線的位置。如圖4-14所示，1、2、3點為一組已標設腰線點位置的中線點，4、5、6點為待設腰線點標志的一組中線點。.一、斜巷腰線的標定.48..49

標設時經(jīng)緯儀安置于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中線，使豎盤讀數(shù)對準巷道設計的傾角δ，此時望遠鏡視線與巷道腰線平行。在中線點4、5、6的垂球線上用大頭針標出視線位置，用倒鏡測其傾角作為檢查。已知中線點3到腰線位置的垂距a3，則儀器視線到腰線點的垂距b為：

b=i-a3(4-7)

.標設時經(jīng)緯儀安置于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中50式中，i和a3均從中線點向下量取(i和a3值均取正號)。求出的b值為正時，腰線在視線之上，b值為負時則在視線之下。從三個垂球線上標出的視線記號起，根據(jù)b的符號用小鋼尺向上或向下量取長度b，即可得到腰線點的位置。在中線上找出腰線位置后，拉水平線將腰線點標設在巷道幫上，以便掘進人員掌握施工。.式中，i和a3均從中線點向下量取(i和a3值均取51

2.偽傾角標設法原理如圖所示。

tgδ=h/OA′,tgδ′=h/OB′tgδ′=tgδ·OA′/OB′即tgδ′=tgδcosβ式中：β——OA、OB兩視線間的水平角。

.2.偽傾角標設法.52..53實地標設時，儀器安置在中線點Ⅰ上，在標出新中線點Ⅱ后，量儀器高i,并根據(jù)本站的中線點與腰線點的高差a(a是上次給線時求出的)，算出視線到腰線的高差b。水平度盤置零，瞄準中線點，然后瞄準幫上擬設腰線點4處，測出水平角β，算出偽傾角δ′。儀器豎盤對準δ′角，根據(jù)望遠鏡視線在幫上標出4′點。最后從4′點用小鋼尺向上或向下量取b值定出腰線點4。用同法可連續(xù)標設一組腰線點。標設完腰線點后，應將高程導到中線點Ⅱ上，并求出a′值(a′=v-b)，為標設下一組腰線點用。式中，a′、v均以中線點向下量為正值。.實地標設時，儀器安置在中線點Ⅰ上，在標出新中線點54..55(二)用斜面儀標設腰線斜面儀的結(jié)構(gòu)如圖所示。在經(jīng)緯儀主望遠鏡2的上部安裝一個副望遠鏡1，其轉(zhuǎn)動軸3同時垂直于主望遠鏡視準軸及橫軸，同時副望遠鏡的視準軸與本身轉(zhuǎn)動軸垂直。當主望遠鏡視準軸置于巷道設計傾角的傾斜方向上時，轉(zhuǎn)動副望遠鏡，此時副望遠鏡視準軸掃過的是一平行于腰線的傾斜面。傾斜面與巷道兩幫的線即是與巷道腰線相平行的一條線。.(二)用斜面儀標設腰線.56..57..58

用斜面儀在斜巷中標設腰線的方法如圖4-18所示。在中線點A整置斜面儀，用主望遠鏡照準另一個中線點，固定水平度盤，再使垂直度盤讀數(shù)等于巷道的設計傾角，固定垂直度盤。主望遠鏡固定不動后，轉(zhuǎn)動副望遠鏡，瞄準原有腰線點1的上方1′點，用小鋼尺量得垂距a，再瞄準腰線點2處上方2′點，量22′=a作檢查。檢查無誤后，即可標設新的一組腰線點。轉(zhuǎn)動副望遠鏡，照準巷幫擬設腰線點處，在視線上標設視點3′、4′和5′，自視點向下(或向上)量取a，即可標出一組新腰線點3、4和5。..59二、平巷腰線的標定

在平巷中，用得最普遍的是水準儀標設腰線，在次要平巷中可用半圓儀標設腰線。在巷道中已有一組腰線點1、2、3，巷道的設計坡度為i，需向前標設一組新的腰線點4、5、6。組間距一般為30m左右。

.二、平巷腰線的標定.60標設時水準儀安置在兩組點之間，先照準原腰線點1、2、3上的小鋼尺并讀數(shù)，然后計算各點間的高差，以檢查原腰線點是否移動。當確認其可靠后，記下3點的讀數(shù)a。a的符號以視線為準來定，點在視線之上為正，在視線之下為負。然后丈量3點至4點的距離l34，則可按下式算出腰線點4距視線的高度b。

b=a+h34=a+l34·i(4-9)式中:l34——3點與4點間的高差。.標設時水準儀安置在兩組點之間，先照準原腰線點61坡度i的符號規(guī)定為：上坡為正，下坡為負。水準儀前視4點處，以視線為準，根據(jù)b值標出腰線點4的位置。b值為正時，腰線點在視線之上，b值為負時則在視線之下。5、6腰線點依同法標設。上述標設方法雖簡單易行，但稍不注意就要出錯。標設時應特別注意a、b、i的符號，圖4-19中分別表示出三種不同的情況。.坡度i的符號規(guī)定為：上坡為正，下坡為負。水62

標設好新的一組腰線點后，應該由3點求算4、5、6點的高程。連續(xù)向前標設幾組腰線點后，應進行檢查測量。檢查時，可從水準點引測高程到腰線點，看腰線點的高程是否與設計相符。如不相符，應調(diào)整腰線點，使其符合設計位置后，再由調(diào)整后的腰線點向前繼續(xù)標設腰線。對于平巷，有的礦井要求在大巷的兩幫均標出腰線，或在幫上用涂料畫出腰線，以便嚴格控制巷道掘進和鋪軌的坡度。.標設好新的一組腰線點后，應該由3點求算4、563第四節(jié)激光指向儀及其應用

采礦機械化的發(fā)展和巷道掘進速度加快，使傳統(tǒng)的標定中腰線方法越來越不能適應快速掘進的要求。我國20世紀70年代以來，先后研制成多種型號的礦用防爆激光指向儀，并已廣泛用于礦山指示直線巷道的掘進方向。而且已應用激光技術作為巷道掘進機的自動方向指導控制。目前我國礦山應用的激光指向儀基本上都是氦氖激光指向儀。20世紀90年代研制生產(chǎn)的半導體激光指向儀與前者相比具有體積小、重量輕、壽命長、便于安裝使用等優(yōu)點。故這里介紹國產(chǎn)的JZY系列半導體激光指向儀。.第四節(jié)激光指向儀及其應用采礦機械化的發(fā)64..651.激光指向儀的結(jié)構(gòu)

儀器的主要特點是采用半導體激光器為光源，兩節(jié)5號電池為電源，故體積大大減小，它又設計了懸掛鉤，成為便攜式，在巷道拐彎較多時使用極為方便。儀器由半導體激光發(fā)射器、電池腔、后蓋、電源開關及懸掛裝置組成。擰開后蓋，裝入2節(jié)5號干電池后將后蓋擰緊，按開關接通電源，則激光發(fā)射器即發(fā)出紅色光束。懸掛裝置的兩個掛鉤掛于巷道內(nèi)連接兩中線點之間的線繩上，激光束穿過前面的中線垂球線給出巷道掘進方向，激光束在掘進迎頭形成一個圓形光斑(在40m內(nèi)，光斑直徑≯40mm)。依光斑中心即可布置炮眼、扶棚或檢查工程質(zhì)量。.1.激光指向儀的結(jié)構(gòu).66..67

儀器用后即可取下裝入盒內(nèi)帶走，為確保掛鉤位置的正確性，掛鉤上設有調(diào)節(jié)螺旋，以便對掛鉤進行檢校。檢校時，在40~50m內(nèi)拉線繩或鋼絲，在線繩前端掛一垂球線，在其背后襯以白紙，在線繩后端懸掛儀器，按動電源開關，則激光束照在前端的線繩上，并在白紙上映出光斑，當垂線平分光斑時，則儀器懸掛軸線與激光束處于同一鉛垂面內(nèi)，不必校正。反之，則松開指向儀前端掛鉤的螺釘，微調(diào)該掛鉤，使光斑中心與垂線重合，然后固定掛鉤螺釘即可。.儀器用后即可取下裝入盒內(nèi)帶走，為確保掛鉤位置的正確性682.激光指向儀的安置及使用(1)指向儀在井下的安置

指向儀的安置地點，距離掘進工作面一般應不小于70m，以防爆破引起儀器振動或損壞。根據(jù)儀器的性能，在保證光斑清晰和穩(wěn)定的前提下，可自行確定儀器到掘進工作面的最大距離。指向儀的安置方式要視巷道的具體情況而定。

.2.激光指向儀的安置及使用.69..70在錨桿上安置指向儀與調(diào)節(jié)光束的步驟。1)用經(jīng)緯儀在巷道中標設三個以上中線點，如A、B、C三點，并在中線垂球線上標出腰線位置。B、C兩點間距為30～50m.2)在安置指向儀的中線點處頂板上按一定的尺寸固定四根錨桿，再將有長孔的兩根角鋼按在錨桿上。3)將儀器的托板用螺栓與角鋼相連，根據(jù)儀器前后的中線垂球移動儀器，使之處于中線方向上，然后把螺栓固緊。.在錨桿上安置指向儀與調(diào)節(jié)光束的步驟。.714)將電纜從電源經(jīng)防爆開關引入儀器接線箱內(nèi)。接通電源，光束即由聚焦鏡筒內(nèi)出。5)調(diào)整儀器，正確標定光束方向。微調(diào)水平微動螺旋，使光斑中心對準前方B、C兩個中線。再上下調(diào)整光束，使光斑中心至兩垂球線的腰線標志的垂距d相同為止。這時紅橙色激光束即是與腰線平行的一條巷道中線。安置完畢后，應鎖緊調(diào)節(jié)機構(gòu)，并套上外罩保護，以免受碰或他人隨意操作。.4)將電纜從電源經(jīng)防爆開關引入儀器接線箱內(nèi)。接通電源，光束72(2)使用激光指向儀的注意事項1)指向儀在現(xiàn)場安裝須由測量人員會同施工單位進行。安裝完畢后，測量人員應將光束與巷道中腰線的關系向施工人員交代清楚。2)施工人員在使用前應檢查光束是否偏離正確位置，發(fā)現(xiàn)問題應及時通知測量人員進行檢查調(diào)整。3)巷道每掘進100m，要進行依次檢查測量，并根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整中腰線。.(2)使用激光指向儀的注意事項.734)指向儀的電源承受電壓與外界電壓要一致，外殼要接地，開關要符合防爆規(guī)定。5)儀器若是礦用防爆性，可在各級瓦斯礦井使用；若是礦用安全型，只能在二級以下瓦斯礦井使用，且在使用前要與有關單位共同制訂安全使用指向儀的措施。..74..75第五節(jié)采區(qū)聯(lián)系測量有些煤礦的采區(qū)巷道是通過豎直巷道或急傾斜巷道與主要巷道連接的。金屬礦山各中段(或分段)采準平巷間的聯(lián)絡及其與采場的連接，大多是采用豎直巷道(天井)和急傾斜巷道。因此就存在著通過這些豎直和急傾斜巷道進行聯(lián)系測量的問題。采區(qū)聯(lián)系測量的目的就是通過豎直和急傾斜巷道向采區(qū)內(nèi)傳遞方向、坐標和高程。采區(qū)聯(lián)系測量的特點是，控制范圍小，精度要求低，測量條件差，并且一般是由下面的巷道向上面的巷道或采場傳遞的。.第五節(jié)采區(qū)聯(lián)系測量有些煤礦的采區(qū)巷道是通過豎76因此，在保證必要精度的前提下，可以采用簡易的聯(lián)系測量方法進行?！睹旱V測量規(guī)程》規(guī)定：采區(qū)內(nèi)定向測量的測角、量邊按采區(qū)控制導線的要求進行，兩次定向測量結(jié)果之差不得超過14′，各分水平(分階段)依次逐級定向時，同一分水平兩次定向測量結(jié)果之差不得超過14′/n1/2(n為中間定向水平個數(shù))；采區(qū)內(nèi)通過豎直巷道導入高程，應用鋼尺法進行，兩次導入的高程之差不得大于5cm。.因此，在保證必要精度的前提下，可以采用簡易的聯(lián)系77..78..79..80（3）貫通工程測量基本方法

和限差要求

采用兩個或多個相向或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按照設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。.（3）貫通工程測量基本方法

和限差要求采用兩個81..82..832)貫通測量的偏差

水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質(zhì)量沒有影響；水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差和豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差對于巷道質(zhì)量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差；對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即在水平面內(nèi)上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差。.2)貫通測量的偏差水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的842)貫通測量的偏差井巷貫通的容許偏差值，由礦(井)技術負責人和測量負責人根據(jù)井巷的用途、類型及運輸方式等不同條件研究決定。.2)貫通測量的偏差井巷貫通的容許偏差值，由礦(井85第一節(jié)概述一、貫通和貫通測量

一個巷道按設計要求掘進到指定的地點與另一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。采用兩個或多個相向或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。采用貫通方式多頭掘進同一井巷，可加快施工進度，改善通風狀況與勞動條件，有利于礦井開采與掘進的平衡接續(xù)，它是加快礦井建設的重要技術措施。

.第一節(jié)概述一、貫通和貫通測量.86井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況(圖5-1)：(1)兩個工作面相向掘進，叫做相向貫通，見圖5-1(a)；(2)兩個工作面同向掘進，叫做同向貫通或追隨貫通，見圖5-1(b)；(3)從巷道的一端向另一端的指定地點掘進，叫做單向貫通，見圖5-1(c)。.井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況(圖5-1)：.87井巷貫通時，礦山測量人員的任務就是要保證各掘進工作面均沿著設計的位置與方向掘進，使貫通后接合處的偏差不超過規(guī)定的限度，對采礦生產(chǎn)不造成嚴重影響。貫通測量非常重要的測量工作，測量人員所負的責任是十分重大的。若發(fā)生錯誤而未能貫通，或者貫通后接合處的偏差值超限，都將影響井巷質(zhì)量，甚至造成井巷報廢、人員傷亡等嚴重后果。要求礦山測量人員必須一絲不茍，嚴肅認真地對待貫通測量工作。工作中應當遵循下列原則：一是要在確定測量方案和方法時保證貫通所必須的精度，過高的或過低的精度要求都是不對的；二是對所完成的測量和計算工作應有客觀的檢查校核，尤其杜絕粗差。.井巷貫通時，礦山測量人員的任務就是要保證各掘進工88

二、貫通的種類、容許偏差

井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和主井貫通三種。貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上，即水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質(zhì)量沒有影響；水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差Δx′；豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差Δh；后兩種偏差Δx′和Δh對于巷道質(zhì)量有直接影響，又稱為貫通重要方向的偏差。.二、貫通的種類、容許偏差.89..90對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即在水平面內(nèi)上、下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差(見圖5-4)。井巷貫通的容許偏差值，由礦(井)技術負責人和測量負責人根據(jù)井巷的用途、類型及運輸方式等不同條件研究決定。以上三種類型井巷貫通的容許偏差見表5-1。.對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即91貫通種類貫通巷道名稱及特點在貫通面上的容許偏差/m在中線之間在腰線之間第一類同一礦井內(nèi)貫通巷道0.30.2第二類兩井之間貫通巷道0.50.2第三類立井貫通用小斷面開鑿立井井筒0.5--全斷面0.1--全斷面且預裝罐梁灌道0.02-0.03--表5-1貫通測量的容許偏差.貫通種類貫通巷道名稱及特點在貫通面上的容許偏差/m在中線之間92成本精度測量采礦cm.成本精度測量采礦cm.93..94..95巷道貫通的容許偏差值，也可以用計算方法來確定。(1)軌道運輸平巷貫通時，中線和腰線的容許偏差值Δx′和Δh可用下式計算(見圖5-4)：

Δx′=2lvs(5-1)Δh=2li極限(5-2)式中l(wèi)——由完全鋪設好永久軌道的巷道到貫通相遇點的距離，即鋪設臨時軌道的距離，一般l=20~30m；v——軌距與車輪間距之間的容許差值，一般v=20mm；s——電機車頭的軸間距；i極限——貫通巷道的實際坡度與設計坡度之間的容許差值，一般i極限=0.002~0.003.巷道貫通的容許偏差值，也可以用計算方法來確定。.96三、貫通測量的工作步驟及貫通測量設計書的編制

(一)貫通測量的工作步驟

(a)調(diào)查了解待貫通井巷的實際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，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，以驗證所選擇的測量方案、測量儀器和方法的合理性。.三、貫通測量的工作步驟及貫通測量設計書的編制(一)貫通測量97

(b)依據(jù)選定的測量方案和方法，進行施測和計算，每一施測和計算環(huán)節(jié)，均須有獨立可靠的檢核，并要將施測的實際測量精度與原設計書中要求的精度進行比較。若發(fā)現(xiàn)實測精度低于設計中所要求的精度時，應當分析其原因，采取提高實測精度的相應措施，返工重測。

(c)根據(jù)有關數(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。.(b)依據(jù)選定的測量方案和方法，進行施測和計98

(d)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，并按照測量結(jié)果及時調(diào)整中線和腰線。

(e)巷道貫通之后，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。

(f)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)。.(d)根據(jù)掘進巷道的需要，及時延長巷道的中99(二)貫通測量設計書的編制

重要的貫通工程開始之前，應編制測量設計書，其主要任務是選擇合理的測量方案和測量方法。1.井巷貫通工程概況2.貫通測量方案的選定3.貫通測量方法包括所采用的儀器、測量方法及其限差規(guī)定。4.貫通測量誤差預計5.貫通測量中應注意的問題和應采取的相應措施.(二)貫通測量設計書的編制.100第二節(jié)一井內(nèi)巷道貫通測量凡是由井下一條起算邊開始，能夠敷設井下導線到達貫通巷道兩端的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。

不論何種貫通，均需事先求算出貫通巷道中心線的坐標方位角、腰線的傾角(坡度)和貫通距離等，這些統(tǒng)稱之為貫道測量幾何要素，即標定巷道中腰線所需的數(shù)據(jù)，其求解方法隨巷通特點、用途及其對貫通的精度要求而異。.第二節(jié)一井內(nèi)巷道貫通測量凡是由井下一條101一、采區(qū)內(nèi)次要巷道的貫通測量一般采區(qū)內(nèi)次要巷道貫通距離較短，要求精度較低，可用圖解法求其貫通測量幾何要素，如圖5-6所示。巷道貫通方向，在設計圖上是用貫通巷道的中心線來表示的，測量人員只要在大比例尺設計圖上把巷道的設計中心線AB用三角板平行移到附近的縱、橫坐標網(wǎng)格線上，然后用量角器直接量取縱坐標(x)線與巷道設計中心線之間的夾角，即可求得貫道巷道中心線的坐標方位角(圖5-6中所示為30°)。貫通巷道的坡度(傾角)與斜長，可用三棱尺和量角器在剖面圖上直接量取，如圖5-7所示，貫通巷道斜長L=50.8m，傾角δ=11°20′。.一、采區(qū)內(nèi)次要巷道的貫通測量.102..103二、在兩個已知點之間貫通平巷或斜巷設要在主巷的A點與副巷的B點之間貫通二號石門，即圖5-8中用虛線所表示的巷道，其測量和計算工作如下：(1)根據(jù)設計，從井下某一條導線邊開始，測設經(jīng)緯儀導線到待貫通巷道的兩端，并進行井下高程測量，然后計算出CA、DB兩條導線邊的坐標方位角αCA和Αdb以及A、B兩點的坐標及高程。.二、在兩個已知點之間貫通平巷或斜巷.104..105(2)計算標定數(shù)據(jù)：①貫通巷道中心線AB的坐標方位角αAB為：

αAB=arctg((yB-yA)/(xB-xA))(5-4)②計算AB邊的水平長度lAB為：

lAB=(yB-yA)/sinαAB=(xB-xA)/cosαAB=((xB-xA)2+(yB-yA)2)1/2(5-5)

③計算指向角βA和βB。由于經(jīng)緯儀水平度量的刻度均沿順時針方向增加，所以在計算A點和B點的指向角時，也要按順時針方向計算。

A點：βA=∠CAB=αAB-αACB點：βB=∠DBA=αBA-αBD(5-6).(2)計算標定數(shù)據(jù)：.106④計算貫通巷道的坡度i：

i=tgδAB=(HB-HA)lAB(5-7)式中：HA、HB—分別為A點和B點處巷道底板或軌面的高程。⑤計算貫通巷道的斜長(實際貫通長度)LAB：

LAB=lAB/cosδAB=(HB-HA)/sinδAB=((HB-HA)2+l2AB)1/2(5-8).④計算貫通巷道的坡度i：.107..108三、貫通巷道開切位置的確定.三、貫通巷道開切位置的確定.109..110..111..112..113第三節(jié)兩井間巷道貫通測量兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設井下導線的貫通。為保證兩井之間巷道的正確貫通，兩井的測量數(shù)據(jù)必須統(tǒng)一，即采用同一坐標系統(tǒng)。所以，這類貫通的特點是兩井都要進行聯(lián)系測量，并在兩井之間進行地面測量和井下測量，因而積累的誤差一般較大，必須采用更精確的測量方法和更嚴格的檢查措施。下面，通過一個典型例子來說明如何進行這類貫通測量工作。.第三節(jié)兩井間巷道貫通測量兩井間的巷道貫114兩井之間貫通中央回風上山：圖5-14為某礦中央回風上山貫通立體示意圖，該礦用立井開據(jù)，主副井在-425m水平開掘井底車場和水平大巷。風井在-70m水平開掘總回風巷。中央回風上山位于礦井的中部，采用相向掘進，由-425m水平井底車場12號石旋岔繞道起，按一定的傾角向上掘進，并同時由-125水平的2000石門處向下掘進。從井巷布置條件來看，可能有兩條貫通測量路線(兩個方案)供選擇。

.兩井之間貫通中央回風上山：.115

第一條路線(第一方案)：由主副井向-425m水平進行聯(lián)系測量。測得井下Ⅲ01-Ⅲ02邊的坐標方位角及Ⅲ01點坐標和高程，由比敷設導線及高程測量到中央回風上山的下端。由風井向-70水平進行一井定向和導入高程測量，并向-70m水平車場的井下起始邊Ⅰ0-Ⅰ1向2000石門敷設導線及高程測量到中央回風上山的上端。在地面上，主副井與風井之間進行連測。

.第一條路線(第一方案)：由主副井向-425116

第二條路線(第二方案)：由主副井向-425m水平進行聯(lián)系測量，并由井下起始邊Ⅲ01-Ⅲ02向中央回風上山的下端進行導線測量和高程測量，這一部分與第一方案相同。所不同的是不由風井向-70水平進行聯(lián)系測量，而由副井向-125m水平進行一井定向和導入高程測量，并沿-125m水平大巷進行導線測量和高程測量到2000石門處的中央回風石門上端。這一方案因副井進行一井定向及-125m水平大巷中進行導線測量和高程測量的條件極差而未被采用。最終選用第一方案。下面，對第一方案進行介紹。.第二條路線(第二方案)：由主副井向-425m117..118(一)主副井與風井之間的地面連測兩井間的地面連測可以采用導線、獨立三角鎖或在原有礦區(qū)三角網(wǎng)中插點等方式，也可以采用GPS(全球定位系統(tǒng))。該礦由于地面比較平坦，采用了導線連測。先在主副井附近建立近井點12號點，在風井附近建立近井點05號點，再在12號點與05號點之間測設導線，并附合到附近的三角點上，作為檢核。在兩井之間還要進行四等水準測量，求出近井點的高程。..119..120(二)主副井與風井分別進行礦井聯(lián)系測量主副井采用陀螺定向或兩井定向方法，求出井下起始邊Ⅲ01-Ⅲ02的坐標方位角和井下定向基點Ⅲ01的坐標。風井采用陀螺定向或一井定向法，求出井下起始邊Ⅰ0-Ⅰ1的坐標方位角和井下定向基點Ⅰ1的坐標。同時，通過風井和副井進行導入高程測量，求出井下水準基點的高程。礦井聯(lián)系測量工作均須獨立進行兩次，以資檢核。若在建井時期已經(jīng)進行過精度能滿足貫通要求的聯(lián)系測量，而且井下基點牢固未動，可再進行一次，將兩次成果進行對比，互差合乎要求，即可取加權(quán)平均值使用。.(二)主副井與風井分別進行礦井聯(lián)系測量.121(三)井下導線和高程測量從-425m水平井底車場的井下起始邊Ⅲ01—Ⅲ02敷設導線到中央回風下山的下口；再從風井井底的井下起始邊Ⅰ0-Ⅰ1敷設導線到中央回風上山的上口。敷設導線要選擇路線短、條件好的巷道。如果條件允許，導線應盡可能布設成閉合環(huán)形作為檢核，支導線則必須獨立施測兩次。高程測量在平巷中采用水準測量。斜巷中采用三角高程測量，分別測出中央回風上山的上口及下口處腰線點的高程。.(三)井下導線和高程測量.122(四)求算貫通巷道的方向和坡度，進行實地標定

根據(jù)中央回風上山的上口及下口處的導線點(導線點位于巷道的中線上)坐標及腰線點高程，反算出上山的方向和坡度，并與原設計值對比，當差值在容許范圍之內(nèi)時，則進行實地中線及腰線的標定。在中央回風上山的掘進過程中，應經(jīng)常檢查和調(diào)整掘進的方向和坡度，直至正確貫通。兩井之間的巷道貫通，由于涉及聯(lián)系測量、地面和井下測量，積累的誤差較大，尤其是兩井間距離較大時更為明顯。為保證貫通誤差不超過容許值，對于大型重要貫通，要根據(jù)實際情況選擇施測方案和測量方法，并進行貫通誤差予計，這一問題將在后面加以論述。..1235.2.3立井貫通測量

立井貫通最常見的有兩種情況，一種是從地面及井下相向開鑿的立井貫通；另一種是延深立井時的貫通。下面分別加以介紹。

一、從地面和井下相向開鑿的立井貫通如圖5-19所示，在距離主副井較遠處的井田邊界附近要新開鑿3號立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。一方面從地面向下開鑿，另一方面同時由原運輸大巷繼續(xù)向三號井方向掘進，開鑿完3號立井的井底車場后，在井底車場巷道中標出3號井筒的中心位置，由此向上以小斷面開鑿反井，待與上部貫通后，再按設計的全斷面刷大成井，當然也可以全斷面相向貫通，但這會對貫通精度要求更高，增大測量工作量和難度。.5.2.3立井貫通測量立124..125這時的測量工作內(nèi)容簡述如下：(1)進行地面連測，建立主、副井和3號井的近井點。地面連測方案可視兩井間的距離和地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設備條件而定。(2)以3號井近井點為依據(jù)，實際標出井筒中心(井中)坐標，指示井筒由地面向下開鑿。(3)通過主、副井進行聯(lián)系測量，確定井下導線起始邊的坐標方位角及起始點的坐標。(4)在井下沿運輸大巷測設導線，直到3號井井底車場出口P點。(5)根據(jù)3號井的井底車場設計的巷道布置圖，編制井底車場設計導線(見第十一章立井施工測量)。由導線點P開始，按井底車場設計導線來標定出中、腰線，指示巷道掘進，并準確地標出3號井井筒中心O的位置，牢固地埋設好井中標樁及井筒十字中線基本標樁，此后便可開始向上以小斷面再鑿反井。.這時的測量工作內(nèi)容簡述如下：.126二，延深立井時的貫通

在立井貫通中，高程測量的誤差對貫通的影響甚小，一般可以采用原有高程測量的成果并進行必要的補測。最后可根據(jù)井底的高程推算接井的深度，當上、下兩端井筒掘進工作面接近到10～15m時，要提前通知建井施工單位，停止一端的掘進工作，采取相應的安全技術措施。在這類立井貫通時，尤其是全斷面開鑿一次成井的相向貫通，立井中心線的貫通容許偏差較小，通常應事先進行貫通測量精度予計，做到心中有數(shù)，以免造成重大損失。.二，延深立井時的貫通在立井貫通中，高127..128如圖5-20所示，1號井原來已掘進到一水平，現(xiàn)在要延深到二水平。由于一水平已通過大下山到達二水平，故決定采用貫通方式延深，即上端由一水平掘進輔助下山，到達一號井井底下方，留設井底巖柱(通常高6～8m)，標定出井筒中心O2，指示井筒由上向下開鑿；同時，在二水平開掘1號井井底車場，標定出1號井井筒中心O3，指示井筒由下向上開鑿。當立井井筒上下兩端貫通后，再去掉巖柱。從而使1號井由一水平延深到二水平。就圖5-20所示的立井延深貫通測量來說，.如圖5-20所示，1號井原來已掘進到一水平，現(xiàn)在要延深到二水129其主要測量工作為：(1)在一水平測出1號井井筒底部在該水平的實際中心O1點的坐標，而不能采用地面井中的坐標，更不能采用原來的設計井中坐標作為貫通的依據(jù)。因為井筒不可能完全鉛直而且有可能變形，而延深的井筒是要和一水平的1號井井筒底部相接的。(2)從一水平井底車場中的起始導線邊開始。沿大巷和大下山測設導線到二水平，直到1號井井筒下方，并在二水平標定出井筒中心O3點，指示井筒由下向上開鑿。(3)從一水平井底車場的起始導線邊開始，沿大巷和輔助下山測設導線到達1號井巖.其主要測量工作為：.130

柱下方，標定出井筒中心O2點，指示井筒由上向下掘進。輔助下山一般坡度較大，風速大，輔助下山的上端與一水平大巷相連接處，以及輔助下山的下端與巖柱下方的臨時水平相連接處，通常都有小半經(jīng)的彎道，導線邊很短，必須十分注意經(jīng)緯儀的對中。必要時，可采用“三聯(lián)架”法，或者將導線點設置在巷道底板上，用經(jīng)緯儀的光學對中器在點上對中。(4)1號井筒延深部分的上、下兩端相向掘進到只剩下10~15m時，要書面通知有關單位，停止一端掘進作業(yè)，采取相應安全指施。上、下兩端貫通后，再去掉巖柱。最終使1號井由一水平延深到二水平。.柱下方，標定出井筒中心O2點，指示井筒由上向下掘進。輔131第六節(jié)貫通后實際偏差測定及中腰線調(diào)整

巷道貫通后，實際偏差的測定是一項重要的工作，它具有以下意義。(1)對巷道貫通的結(jié)果作出最后的評定；(2)用實際數(shù)據(jù)檢查測量工作的成果，從而驗證貫通測量誤差予計的正確程度，以豐富貫通測量的理論和經(jīng)驗；(3)通過貫通后的連測，可使兩端原來沒有閉合或附合條件的井下測量控制網(wǎng)有了可靠的檢核和進行平差和精度評定；(4)作為巷道中腰線最后調(diào)整的依據(jù)。所以《煤礦測量規(guī)程》中規(guī)定：井巷貫通后，應在貫通點處測量，貫通實際偏差值，并將兩端導線、高程連接起來，計算各項閉合差。重要貫通的測量完成后，還應進行精度分析，并作出總結(jié)?？偨Y(jié)要連同設計書和全部內(nèi)、外業(yè)資料一起保存。.第六節(jié)貫通后實際偏差測定及中腰線調(diào)整巷道貫通后，1325.2.4.1貫通后實際偏差的測定(一)平斜巷貫通時水平面內(nèi)偏差的測定(1)用經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通接合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面內(nèi)的實際偏差，如圖5-24所示；(2)將巷道兩端的導線進行連測，求出閉合邊的坐標方位角的差值和坐標閉合差，這些差值實際上也反映了貫通平面測量的精度。(二)平斜巷貫通時豎直面內(nèi)偏差的測定(1)用水準儀測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面處的高差，其大小就是貫在豎直面內(nèi)的實際偏差；(2)用水準測量或經(jīng)緯儀三角高程測量連測兩端巷道中的已知高程控制點(水準點或經(jīng)緯儀導線點)，求出高程閉合差，它也實際上反映了貫通高程測量的精度。.5.2.4.1貫通后實際偏差的測定.133(三)立井貫通后井中實際偏差的測定立井貫通后，可由地面上或由上水平的井中處掛下中心垂球線到下水平，直接丈量出井筒中心之間的偏差值，即為立井貫通的實際偏差值。有時也可測繪出貫通接合處上、下兩段井筒的橫斷面圖，從圖上量出兩中心之間的距離，就是立井貫通的實際偏差。此外，立井貫通后，應進行定向測量，重新測定下水平井下導線邊的坐標方位角和用來標定下水平井中位置的導線點的坐標，與原坐標的差值Δx和Δy，以及導線點的點位偏差Δ=(Δx2+Δy2)1/2，它也反映了立井貫通的精度。..1345.2.4.2貫通后巷道中腰線的調(diào)整測定巷道貫通后的實際偏差后，還需對中腰線進行調(diào)整。(一)中線的調(diào)整巷道貫通后，如實際偏差在容許范圍之內(nèi)，對次要巷道只需將最后幾架棚子加以修整即可。對于運輸巷道或砌石旋巷道，可將距相遇點一定距離處的兩端中心線A與B(圖5-25)相連，以新的中線A—1′—2′—4′—3′—B代替原來兩端的中線A—1—2和B—3—4，以指導砌筑最后一段永久支護和鋪設永久軌道。.5.2.4.2貫通后巷道中腰線的調(diào)整.135(二)腰線的調(diào)整若實際的貫通高程偏差Δh很小時，可按實測高差和距離算出最后一段巷道的坡度，重新標定新的腰線。在平巷中，若貫通的高程偏差Δh較大時，可適當延長調(diào)整坡度的距離。如圖5-26所示。實測貫通高程偏差為60mm，由貫通相遇點向兩端各后退30m，與該處的原有腰線點相連接。則得調(diào)整后的腰線，其坡度由原設計的4‰變?yōu)?‰。若由K點向兩端各后退15m，則調(diào)整后的腰線坡度為2‰。在斜巷口，通常對腰線的調(diào)整要求不十分嚴格，可由掘進人員自行掌握調(diào)整。.(二)腰線的調(diào)整.136..1375.3貫通測量的誤差預計及方案選擇貫通測量誤差預計，就是按照所選擇的測量方案與測量方法，應用最小二乘準則及誤差傳播律，對貫通精度的一種估算。它是預計貫通實際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，而不是預計貫通實際偏差的大小，因此，誤差預計只有概率上的意義。其目的是優(yōu)化測量方案與選擇適當?shù)臏y量方法，做到對貫通心中有數(shù)。在滿足采礦生產(chǎn)要求的前提下，既不由于精度太低而造成工程的損失，影響正常安全生產(chǎn)，也不因盲目追求高精度而增加測量工作量。貫通誤差預計分為一井內(nèi)巷道貫通測量誤差預計，兩井間巷道貫通測量誤差預計，立井貫通測量誤差預計，以及井下導線加測堅強陀螺定向邊后的巷道貫通測量誤差預計。5.3.1一井內(nèi)貫通誤差預計5.3.2兩井內(nèi)貫通測量誤差預計5.3.3立井貫通的誤差預計5.3.4貫通方案優(yōu)化與選擇5.3.5貫通技術總結(jié).5.3貫通測量的誤差預計及方案選擇貫通測量誤差預138礦山測量學.礦山測量學.139第四章巷道及回采工作面測量第一節(jié)巷道及回采工作面測量的任務是指巷道掘進及工作面回采時的測量工作在井下平面、高程控制基礎上進行，任務是：1.在實地標設巷道位置。給中腰線。2.及時準確測定巷道位置，填繪礦圖.3.測繪回采工作面位置，統(tǒng)計產(chǎn)量儲量變動，驗收。4.采礦、鉆探、地質(zhì)特征點、瓦斯突出點等測定標圖.認真,負責，細心,配合。.第四章巷道及回采工作面測量第一節(jié)巷道及回采工作面測量140礦圖測繪.礦圖測繪.141..142第二節(jié)巷道中線的標定工作

中線：巷道水平投影的幾何中心線

作用：指示巷道水平面內(nèi)的掘進方向

給中線：將圖紙上設計好的巷道標設到實地，指導掘進方向和位置，邊掘邊標，不斷向前

1.檢查設計圖紙。2.確定標定的必要數(shù)據(jù)，標定要素。3.實地標定巷道開切點位置和掘進方向。4.標定和延長巷道的中腰線。5.測繪已掘巷道，填圖，檢查糾己標設方向。.第二節(jié)巷道中線的標定工作中線：巷道水平投影的幾何中143..144..145第二節(jié)巷道中線的標定工作

一、標定巷道開切點和掘進方向標定巷道開切點和開掘方向的工作，習慣上稱為“開門子”。如下圖所示，虛線表示新設計的巷道，AB為巷道的中線，4、5點為原有巷道內(nèi)的導線點。標定前，應從圖上量出(或算出)4點到A點的距離l1和5點到A點的距離l2，l1+l2要等于4—5導線邊長，再量出(或算出)4—5邊與AB間的夾角β。習慣上稱β為指向角，l1、l2和β即為所需的標定要素。

.第二節(jié)巷道中線的標定工作一、標定巷道開切點和掘進方146BA45βL1L221.BA45βL1L221.147井下實地標設前，應先檢查原有導線點是否移位，在確認無移位后，方可用作標定的基點。巷道開切口和掘進方向的標定一般采用經(jīng)緯儀法。標定時在4點安置經(jīng)緯儀，照準5點沿此方向由4點量取平距l(xiāng)1，在頂板上標出開切點A，并丈量l2作為檢核。然后將經(jīng)緯儀安置在A點，后視4點，撥指向角β，此時望遠鏡視線的方向就是新開巷道中線AB的方向。沿此方向在原有巷道頂板上固定臨時點2，倒轉(zhuǎn)望遠鏡在其延長線上再固定臨時點1。由1、A和2三點組成一組中線點，即可指示新巷道開切的方向。為明顯起見，還可用白灰漿或白油漆在頂板上畫出三點的連線。標定后應實測β角，作為檢核。.井下實地標設前，應先檢查原有導線點是否移位，在確認無移位后，148

二、標定直線巷道中線

巷道開掘后，最初標設的臨時中線點常被放炮所破壞或移位，當巷道開掘5~8m后，應當用經(jīng)緯儀重新標定一組中線點。這時應先檢查開切點A是否移位，若發(fā)現(xiàn)A點已移位，則應重新標定A點。經(jīng)檢查確認A點未移位或重新設置后，將經(jīng)緯儀安置在A點上。用正倒鏡標定β角，并沿視線方向在新巷道內(nèi)標出2′點和2″點，取它們的中點2作為中線點。為了避免差錯，應重新用一個測回測β角，作為檢查。所測角值與標定角值之差應在1′以內(nèi)，若超限則應重新標定2點。.二、標定直線巷道中線.149..150BA45β2′2″21.BA45β2′2″21.151檢查符合要求后，沿A2方向再標設1點。A、1、2三點組成一組中線點。中線點應固定在頂板上掛下垂球線指示巷道掘進的方向。一組中線點不得少于3個，點間距離不小于2m為宜。可以從三點是否在一條直線上而發(fā)現(xiàn)中線點是否移位。當發(fā)現(xiàn)中線點移位時，應當用儀器重新標定。也可設置4個點為一組，當發(fā)現(xiàn)一個點移位，而其余三點仍在一條直線上時，該組中線仍可繼續(xù)使用。切忌未作檢查而使用兩個中線點連線作為指示巷道掘進的方向。.檢查符合要求后，沿A2方向再標設1點。A、152給定巷道的平面方向，除了標定巷道幾何中線的辦法之外，也常采用標定軌道中心線或標定巷道邊線的方法。在大斷面雙軌巷道，特別是巷道斷面不斷變化的車場部分，采用標定某一條軌道的中心線是有利的，因為這樣做就不必經(jīng)常改變中心線的位置。有的礦井習慣采用標設靠近巷道一幫的邊線，因為這種辦法更易于發(fā)現(xiàn)巷道的掘偏現(xiàn)象，對掌握巷道規(guī)格質(zhì)量有利。.給定巷道的平面方向，除了標定巷道幾何中線的辦153巷道邊線(或軌道中心線)的具體標設。巷道邊線平行于巷道中線，它距巷道兩幫的距離是不相同的。圖中A點為巷道中線點，現(xiàn)要標設出巷道邊線的起始點B及一組邊線點。.巷道邊線(或軌道中心線)的具體標設。巷道邊線154..155

標設前應先根據(jù)邊線至巷道中線的距離a和A、B兩點間的距離lAB計算出標定B點的指向角β′，計算公式為：

γ=arcsina/lAB(4-1) β′=β-γ(4-2)

.標設前應先根據(jù)邊線至巷道中線的距離a和A、B兩點156標定時，先在A點安置經(jīng)緯儀，根據(jù)角β′和距離lAB即可標定出B點。然后將儀器移至B點，后視A點標設(180°+γ)角，這時儀器視線方向就是邊線(或軌道中心線)的方向。再在視線上連續(xù)標設1點和2點，則B、1、2即為一組邊線點。邊線到較近幫的距離稱為邊距，用c表示。顯然，a、c與巷道寬度D之間的關系為：

c=D/2-a(4-3).標定時，先在A點安置經(jīng)緯儀，根據(jù)角β′和距離157用邊線給向時，測量人員必須將距離c及時通知施工人員，以便他們根據(jù)距離c和(D-c)控制巷道的掘進方向。應當注意的是，當相向貫通巷道用邊線指示巷道掘進方向時，兩頭邊線的稱謂是相反的，如圖4-4(a)所示。圖4-4(b)表示因忽視稱謂相反這一點所造成的錯誤。.用邊線給向時，測量人員必須將距離c及時通知158..159在巷道掘進過程中，掘進工作面炮眼的布置和支架的位置都是以巷道中線為依據(jù)的。用經(jīng)緯儀標設一組中線點后(或由邊線找出中線的位置)，在一定距離內(nèi)可以該組中線點為依據(jù)，用三點連直線原理把巷道中線延長標在掘進工作面上。.在巷道掘進過程中，掘進工作面炮眼的布置和支160

三、直線巷道的延長和檢查

中線不斷向前延設,掘30~40M延設一組中線。保證最前一個中線點距工作面不超過40~50m,以防掘偏。方法：經(jīng)緯儀法，瞄線法，拉線法ABCβ.三、直線巷道的延長和檢查中線不斷向前161..162..163..164..165四、標定曲線巷道中線井下運輸巷道轉(zhuǎn)彎處或巷道分岔處，都有一段曲線巷道。曲線巷道中心線是一條平面曲線。井下曲線都是圓曲線，其半徑根據(jù)礦車行駛速度及礦車軸距等因素而定，一般在10~25m之間。曲線巷道的起點、終點、曲線半徑和轉(zhuǎn)角(曲線中心角)等參數(shù)均在設計中給定。曲線巷道的中線是彎曲的，無法像直線巷道那樣直接標出中線，而只能在一定范圍內(nèi)以直代曲，即用分段的弦線來代替分段的圓弧線，用內(nèi)接折線來代替整個圓曲線，并實地標設這些弦線來指示巷道掘進的方向。.四、標定曲線巷道中線.166(一)經(jīng)緯儀弦線法

分段弦線的長度可以是相同的，也可以是不相同的。1計算標設要素首先要確定合理的弦線長度l，使得轉(zhuǎn)折點盡量少，弦兩端能通視且便于施工。一般先繪比例尺為1∶100或1∶50的大樣圖。在圖上確定段的劃分方案，也可以采用公式估算。S為巷道上寬的一半

.(一)經(jīng)緯儀弦線法.167..168圖4-6為一曲線巷道，已知曲線始點A，終點B，曲線半徑R，中心角α?，F(xiàn)采用等分曲線中心角的弦線法來計算標設要素。將曲線段所對中心角α分為n等分，則每等分對應的弦長為：(4-4)由圖可知，起點A和終點B處的轉(zhuǎn)向角為：

βA=βB=180°+α/2n(4-5)中間各弦交點處的轉(zhuǎn)向角為：

β1=β2=180°+α/n(4-6).圖4-6為一曲線巷道，已知曲線始點A，終點B，曲線半徑R，中169圖4-6所示為轉(zhuǎn)向角大于180°的情況。反之，當轉(zhuǎn)向角小于180°，即由B向A掘進時，則上述各轉(zhuǎn)向角(左角)相應為：180°-α/2n和180°-α/n

.圖4-6所示為轉(zhuǎn)向角大于180°的情況。反之，當轉(zhuǎn)向角小于1170..1712實地標設

如圖所示，當掘進到曲線起點A后，先標出A點。然后在A點安置經(jīng)緯儀，后視

直線巷道中線點M，測設轉(zhuǎn)向角βA，即可給出弦A1的方向。因為此時曲線巷道尚未掘出，只能倒轉(zhuǎn)望遠鏡，在A1的反方線上于巷道頂板標出中線點1′和1″，則1′、1″、A三點組成一組中線點，指示A1段巷道掘進的方向。當掘至1點后，再置經(jīng)緯儀于A點，在A1方向上量取弦長l標出1點。然后將經(jīng)緯儀置于1點，后視A點，撥轉(zhuǎn)向角β1可標出12段巷道掘進的方向。照此辦法逐段標設下去，直至彎道的終點B為止。

.2實地標設.172..173..174..175(二)短弦法

本法的特點是弦比較短，故可用線交會法標設，如圖4-10所示，已知圓心角α，曲線半徑R。設弦的個數(shù)為n，則弦長l和d為：

l=2Rsin(α/2n),d=l2/R.(二)短弦法.176..177實地標設時，先標出A點，再由A點沿中線方向向后丈量距離2l標出M點。以點A、M為圓心，分別以2l和d為半徑，用線交會法定出A1點。A1A指示第一弦的掘進方向。當巷道掘到B點后，沿A1A的方向由A點丈量弦長l標出B點，然后再以A、B為圓心，分別以d和l為半徑，用線交會法定出B1點，B1B指示第二弦的掘進方向。以此類推。.實地標設時，先標出A點，再由A點沿中線方向向178..179六、標設豎直巷道的中線由下向上掘進小井時，標設中線可采用下面的方法。如圖4-12a所示，先在下部巷道中標出小井的井中位置A，并在巷道底板上牢固埋設標志。在小井的幫上相對位置1、3和2、4點，令其相對點連線的交點恰好是井中A點，以作檢查用。.六、標設豎直巷道的中線.180..181小井向上掘進時，可由工作面向下掛一垂球線使其對正A點，此時垂球線即是小井的中心線。繼續(xù)向上掘進時，小井將分為放矸間和梯子間，中心垂球無法下掛，這時可在梯子間縫隙中設法掛下兩個垂球O1和O2，見圖4-12(b)。在下部巷道內(nèi)丈量距離O1A和O2A，然后以此距離用線交會法將中心點A標設在工作平臺下部的木支撐上(A1點)。施工人員只須把工作平臺板拿開一塊，掛垂球線對正A1點，垂球線即為小井中心線，這樣就可在工作面標出井中位置，指導掘進施工。A1點要隨著掘進不斷地向上移設。

.小井向上掘進時，可由工作面向下掛一垂球線使其對正A點，此時垂182第三節(jié)巷道腰線的標定工作

為了運輸、排水或其他需要，井下巷道須有一定的坡度或傾角。巷道腰線是用來指示巷道在豎直面內(nèi)的掘進方向及調(diào)整巷道底板或軌面坡度用的。腰線通常標設在巷道的一幫或兩幫上，離軌面1m，離巷道底板1.3m。

.第三節(jié)巷道腰線的標定工作為了運輸、排水183不論采用哪種數(shù)值，全礦井應統(tǒng)一，以免造成差錯。每組腰線點不得少于3個，點間距不小于2m為宜。最前面一個腰線點至掘進工作面的距離一般不應超過30m。標定巷道腰線時的準備工作和標定中線時基本是一樣的，實際標設工作也往往同時進行，要注意它們之間的聯(lián)系。.不論采用哪種數(shù)值，全礦井應統(tǒng)一，以免造成差錯。每184..185一、斜巷腰線的標定(一)經(jīng)緯儀法1.中線點兼作腰線點的標設法

這個方法的特點，是在中線點的垂球線上作出腰線的標志。同時量腰線標志到中線點的距離，以便隨時根據(jù)中線點恢復腰線的位置。如圖4-14所示，1、2、3點為一組已標設腰線點位置的中線點，4、5、6點為待設腰線點標志的一組中線點。.一、斜巷腰線的標定.186..187

標設時經(jīng)緯儀安置于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中線，使豎盤讀數(shù)對準巷道設計的傾角δ，此時望遠鏡視線與巷道腰線平行。在中線點4、5、6的垂球線上用大頭針標出視線位置，用倒鏡測其傾角作為檢查。已知中線點3到腰線位置的垂距a3，則儀器視線到腰線點的垂距b為：

b=i-a3(4-7)

.標設時經(jīng)緯儀安置于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中188式中，i和a3均從中線點向下量取(i和a3值均取正號)。求出的b值為正時，腰線在視線之上，b值為負時則在視線之下。從三個垂球線上標出的視線記號起，根據(jù)b的符號用小鋼尺向上或向下量取長度b，即可得到腰線點的位置。在中線上找出腰線位置后，拉水平線將腰線點標設在巷道幫上，以便掘進人員掌握施工。.式中，i和a3均從中線點向下量取(i和a3值均取189

2.偽傾角標設法原理如圖所示。

tgδ=h/OA′,tgδ′=h/OB′tgδ′=tgδ·OA′/OB′即tgδ′=tgδcosβ式中：β——OA、OB兩視線間的水平角。

.2.偽傾角標設法.190..191實地標設時，儀器安置在中線點Ⅰ上，在標出新中線點Ⅱ后，量儀器高i,并根據(jù)本站的中線點與腰線點的高差a(a是上次給線時求出的)，算出視線到腰線的高差b。水平度盤置零，瞄準中線點，然后瞄準幫上擬設腰線點4處，測出水平角β，算出偽傾角δ′。儀器豎盤對準δ′角，根據(jù)望遠鏡視線在幫上標出4′點。最后從4′點用小鋼尺向上或向下量取b值定出腰線點4。用同法可連續(xù)標設一組腰線點。標設完腰線點后，應將高程導到中線點Ⅱ上，并求出a′值(a′=v-b)，為標設下一組腰線點用。式中，a′、v均以中線點向下量為正值。.實地標設時，儀器安置在中線點Ⅰ上，在標出新中線點192..193(二)用斜面儀標設腰線斜面儀的結(jié)構(gòu)如圖所示。在經(jīng)緯儀主望遠鏡2的上部安裝一個副望遠鏡1，其轉(zhuǎn)動軸3同時垂直于主望遠鏡視準軸及橫軸，同時副望遠鏡的視準軸與本身轉(zhuǎn)動軸垂直。當主望遠鏡視準軸置于巷道設計傾角的傾斜方向上時，轉(zhuǎn)動副望遠鏡，此時副望遠鏡視準軸掃過的是一平行于腰線的傾斜面。傾斜面與巷道兩幫的線即是與巷道腰線相平行的一條線。.(二)用斜面儀標設腰線.194..195..196

用斜面儀在斜巷中標設腰線的方法如圖4-18所示。在中線點A整置斜面儀，用主望遠鏡照準另一個中線點，固定水平度盤，再使垂直度盤讀數(shù)等于巷道的設計傾角，固定垂直度盤。主望遠鏡固定不動后，轉(zhuǎn)動副望遠鏡，瞄準原有腰線點1的上方1′點，用小鋼尺量得垂距a，再瞄準腰線點2處上方2′點，量22′=a作檢查。