《11貫通測量》培訓課件

11貫通測量11.1貫通測量概述11.2一井內(nèi)巷道貫通測量11.3兩井間巷道貫通測量11.4立井貫通測量11.5貫通后實際偏差的測定及中腰線的調(diào)整11.1貫通測量概述

1.貫通和貫通測量貫通: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。貫通測量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。

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。測量人員的責任十分重大。井巷質(zhì)量，井巷報廢、人員傷亡等。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。2.貫通的種類和容許偏差

按井巷關系一般分為:

一井內(nèi)巷道貫通兩井之間的巷道貫通立井貫通

按工作面掘進方向分：

(1)相向貫通:如果兩個工作面掘進方向相對

(2)同向貫通或追隨貫通:如果兩個工作面掘進方向相同

(3)單向貫通:如果從巷道的一端向另一端指定處掘進

按巷道與導向?qū)雨P系分沿導向?qū)拥呢炌?，就是巷道沿煤層或某種巖導貫通。

不沿導向?qū)拥呢炌?/p>

按巷道性質(zhì)分水平巷道的貫通、傾斜巷道的貫通和豎井巷道的貫通。容許偏差貫通巷道的偏差：巷道貫通后在某個方向的差值1）偏差方向（1）水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，（2）水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差Δx′（3）豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差Δh

2）貫通的重要方向水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，只對距離上有影響，對巷道質(zhì)量沒有影響，不是重要方向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。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。3）井巷貫通的容許偏差值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。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--

貫通測量的容許偏差（規(guī)程）

3.貫通測量的工作步驟（1）為貫通進行的測量準備工作：①展繪井下經(jīng)緯儀導線點；②確定巷道貫通中心線；③確定巷道開切地點；④確定貫通測量方案；⑤對于貫通距離較長的重要井巷，還應進行必要的貫通測量精度的估算工作；（2）計算貫通幾何要素。包括：開切地點的坐標，巷道中心線的方位角，指向角，巷道的傾角，水平距離D和傾斜距離S。其方法有兩種；①圖解法：在貫通距離較短，或巷道貫通精度要求較低時可以采用圖解法，即巷道的方向、坡度和斜長，由設計圖或施工圖上直接量取。②解析法：這是一種常用的方法，其實質(zhì)就是測量中坐標反算法的應用。

（3）根據(jù)巷道的掘進速度、貫通距離、施工日期等，確定相向工作面的相遇點和貫通時間。（4）實地標定貫通巷道的中心線和腰線。（5）根據(jù)工程進度，及時延長巷道中線和腰線。巷道每掘進100m，必須用導線測量和高程測量的方法，對中、腰線進行檢查，及時填圖，并根據(jù)測量結(jié)果及時調(diào)整中線和腰線的位置。

（6）巷道貫通后，應立即測量貫通的實際偏差值，同時將兩邊的導線連接起來，測量與計算各項閉合差、填繪平面圖和斷面圖，并對最后一段巷道的中、腰線進行調(diào)整。（7）重要貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析，作出技術總結(jié)。11.2一井內(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。主要工作內(nèi)容如下：（1）了解巷道貫通的資料及貫通精度要求；（2）選擇最短測量路線和最佳測量環(huán)境；（3）確定測量方案（4）井下導線測量和井下高程測量；（5）計算貫通測量要素。包括貫通距S、指向角β、貫通傾角δ等；（6）貫通測量工作的實施。1.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。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。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。2.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，即圖中用虛線所表示的巷道，其測量和計算工作如下：

(1)準備工作根據(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。(2)計算貫通測量的幾何要素：①貫通巷道中心線AB的坐標方位角αAB為：

αAB=arctg((yB-yA)/(xB-xA))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

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

④計算貫通巷道的坡度i：

i=tgδAB=(HB-HA)/lAB

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

(3)根據(jù)貫通幾何要素標定貫通方向線分別在A、B點安置經(jīng)緯儀后視C、D點，按指向角βA

、βB分別給出貫通巷道的中線，每組中線點應為3個，其點間距應當大于5m；用水準儀按傾角分別在A、B處給貫通巷道的腰線，每組腰線點應為3個，腰線點距設計底板的高度一般為1m，并且應當標設到兩幫。(4)做好檢查調(diào)整工作隨著巷道貫通的掘進，還應當及時進行中線和腰線的檢查、調(diào)整和延長測量，以及貫通偏差的測定與調(diào)整等測量工作。具體測量步驟及要求可以根據(jù)該巷道的《貫通測量工作技術設計說明書》中有關要求和本章第一節(jié)的有關內(nèi)容進行。(5)繪制掘進進度大樣圖(6)測定偏差貫通后應當及時測定貫通相遇點的偏差，并且將偏差標定在貫通掘進進度大樣圖上，以便于調(diào)整巷道施工的方向。3.貫通巷道開切位置的確定如圖所示，將在上平巷與下平巷之間貫通二號下山，該下山在下平巷中的開切地點A以及二號下山中心線的坐標方位角αAP均已給出。要求在上平巷中確定開切點P的位置；以便在P點標定出二號下山的中腰線，向下掘進，進行貫通。

為此，需在上、下平巷之間經(jīng)一號下山敷設經(jīng)緯儀導線，并進行高程測量，以求得A、B、C、D各點的平面坐標和高程。設點時，A點應設在二號下山的中心線上，設置C、D點時，應使CD邊能與二號下山的中心線相交，其交點P即為欲確定的二號下山上端的開切點。

求預交點p及指向角β,標定開切點和掘進方向。

(1)在上下平巷之間經(jīng)一號下山敷設經(jīng)緯儀導線，并進行高程測量，求待A,B,C,D點的坐標和高程。

(2)利用解析法列出AP和BP的直線方程式，求P點坐標。

yP-yA=tan〆AP*(xP-xA)yP-yc=tan〆cp*(xP-xc)

解聯(lián)立方程，求得Xp和yP。(3)計算水平距離lAP和lCP:lCP=(yP-yC)/sinαCD

=(xP-xC)/cosαCD=((xP-xC)2+(yP-yC)2)1/2lAP=(yP-yA)/sinαAP

=(xP-xA)/cosαAP=((xP-xA)2+(yP-yA)2)1/2再求出lDP檢核，lCP+

lDP=lCD.(4)計算指向角β,即

根據(jù)指向角β,可在P點標出二號下山的中線。11.3兩井間巷道貫通測量

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。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。1.兩豎井間貫通平斜巷

圖為某礦中央回風上山貫通立體示意圖，該礦用立井開掘，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。

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，由此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。（1）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。(2)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。

(3)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。(4)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。11.4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通。

1.從地面與井下相向開鑿的立井貫通

如圖所示，在距離主副井較遠處的井田邊界附近要新開鑿3號立井。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。

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。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。2.立井延深的貫通

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。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。

如圖所示，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。

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)。(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號井巖柱下方，標定出井筒中心O2點，指示井筒由上向下掘進。(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。11.5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。1.貫通后實際偏差的測定

1)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；

(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