《11貫通測量》培訓(xùn)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(shè)計要求掘進(jìn)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(jìn)的工作面掘進(jìn)同一井巷時，為了使其按設(shè)計要求在預(yù)定地點正確接通而進(jìn)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(wù)就是要保證各掘進(jìn)工作面均沿著設(shè)計的位置與方向掘進(jìn)，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(zé)任十分重大。井巷質(zhì)量，井巷報廢、人員傷亡等。工作中應(yīng)當(dāng)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(yīng)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(guān)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(jìn)方向分：

(1)相向貫通:如果兩個工作面掘進(jìn)方向相對

(2)同向貫通或追隨貫通:如果兩個工作面掘進(jìn)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(jìn)

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

不沿導(dǎo)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(shù)負(fù)責(zé)人和測量負(fù)責(zé)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(yù)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(jìn)行的測量準(zhǔn)備工作：①展繪井下經(jīng)緯儀導(dǎo)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(yīng)進(jìn)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(biāo)，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(shè)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(biāo)反算法的應(yīng)用。

（3）根據(jù)巷道的掘進(jìn)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(biāo)定貫通巷道的中心線和腰線。（5）根據(jù)工程進(jìn)度，及時延長巷道中線和腰線。巷道每掘進(jìn)100m，必須用導(dǎo)線測量和高程測量的方法，對中、腰線進(jìn)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(yīng)立即測量貫通的實際偏差值，同時將兩邊的導(dǎo)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(jìn)行調(diào)整。（7）重要貫通工程完成后，應(yīng)對測量工作進(jìn)行精度分析，作出技術(shù)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(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)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(dǎo)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(shè)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(shè)計圖上把巷道的設(shè)計中心線AB用三角板平行移到附近的縱、橫坐標(biāo)網(wǎng)格線上，然后用量角器直接量取縱坐標(biāo)(x)線與巷道設(shè)計中心線之間的夾角，即可求得貫道巷道中心線的坐標(biāo)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(shè)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(zhǔn)備工作根據(jù)設(shè)計，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待貫通巷道的兩端，并進(jìn)行井下高程測量，然后計算出CA、DB兩條導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角αCA和αDB以及A、B兩點的坐標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(yīng)為3個，其點間距應(yīng)當(dāng)大于5m；用水準(zhǔn)儀按傾角分別在A、B處給貫通巷道的腰線，每組腰線點應(yīng)為3個，腰線點距設(shè)計底板的高度一般為1m，并且應(yīng)當(dāng)標(biāo)設(shè)到兩幫。(4)做好檢查調(diào)整工作隨著巷道貫通的掘進(jìn)，還應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)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(shù)設(shè)計說明書》中有關(guān)要求和本章第一節(jié)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行。(5)繪制掘進(jìn)進(jìn)度大樣圖(6)測定偏差貫通后應(yīng)當(dāng)及時測定貫通相遇點的偏差，并且將偏差標(biāo)定在貫通掘進(jìn)進(jìn)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(biāo)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(biāo)定出二號下山的中腰線，向下掘進(jìn)，進(jìn)行貫通。

為此，需在上、下平巷之間經(jīng)一號下山敷設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，并進(jìn)行高程測量，以求得A、B、C、D各點的平面坐標(biāo)和高程。設(shè)點時，A點應(yīng)設(shè)在二號下山的中心線上，設(shè)置C、D點時，應(yīng)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(yù)交點p及指向角β,標(biāo)定開切點和掘進(jìn)方向。

(1)在上下平巷之間經(jīng)一號下山敷設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，并進(jìn)行高程測量，求待A,B,C,D點的坐標(biāo)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(biāo)。

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(biāo)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(shè)井下導(dǎo)線的貫通。這類貫通的特點是兩井都要進(jìn)行聯(lián)系測量，并在兩井之間進(jìn)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(yán)格的檢查措施。1.兩豎井間貫通平斜巷

圖為某礦中央回風(fēng)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(fēng)井在-70m水平開掘總回風(fēng)巷。中央回風(fēng)上山位于礦井的中部，采用相向掘進(jìn)，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(jìn)，并同時由-125水平的2000石門處向下掘進(jìn)。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(jìn)行聯(lián)系測量。測得井下Ⅲ01-Ⅲ02邊的坐標(biāo)方位角及Ⅲ01點坐標(biāo)和高程，由此敷設(shè)導(dǎo)線及高程測量到中央回風(fēng)上山的下端。由風(fēng)井向-70水平進(jìn)行一井定向和導(dǎo)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(shè)導(dǎo)線及高程測量到中央回風(fēng)上山的上端。在地面上，主副井與風(fēng)井之間進(jìn)行連測。

第二條路線(第二方案)：

由主副井向-425m水平進(jìn)行聯(lián)系測量，并由井下起始邊Ⅲ01-Ⅲ02向中央回風(fēng)上山的下端進(jìn)行導(dǎo)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(fēng)井向-70水平進(jìn)行聯(lián)系測量，而由副井向-125m水平進(jìn)行一井定向和導(dǎo)入高程測量，并沿-125m水平大巷進(jìn)行導(dǎo)線測量和高程測量到2000石門處的中央回風(fēng)石門上端。這一方案因副井進(jìn)行一井定向及-125m水平大巷中進(jìn)行導(dǎo)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(fēng)井之間的地面連測兩井間的地面連測可以采用導(dǎo)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(dǎo)線連測。先在主副井附近建立近井點12號點，在風(fēng)井附近建立近井點05號點，再在12號點與05號點之間測設(shè)導(dǎo)線，并附合到附近的三角點上，作為檢核。在兩井之間還要進(jìn)行四等水準(zhǔn)測量，求出近井點的高程。(2)主副井與風(fēng)井分別進(jìn)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(biāo)方位角和井下定向基點Ⅲ01的坐標(biāo)。風(fēng)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(biāo)方位角和井下定向基點Ⅰ1的坐標(biāo)。同時，通過風(fēng)井和副井進(jìn)行導(dǎo)入高程測量，求出井下水準(zhǔn)基點的高程。礦井聯(lián)系測量工作均須獨立進(jìn)行兩次，以資檢核。若在建井時期已經(jīng)進(jìn)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(jìn)行一次，將兩次成果進(jìn)行對比，互差合乎要求，即可取加權(quán)平均值使用。

(3)井下導(dǎo)線和高程測量

從-425m水平井底車場的井下起始邊Ⅲ01—Ⅲ02敷設(shè)導(dǎo)線到中央回風(fēng)下山的下口；再從風(fēng)井井底的井下起始邊Ⅰ0-Ⅰ1敷設(shè)導(dǎo)線到中央回風(fēng)上山的上口。敷設(shè)導(dǎo)線要選擇路線短、條件好的巷道。如果條件允許，導(dǎo)線應(yīng)盡可能布設(shè)成閉合環(huán)形作為檢核，支導(dǎo)線則必須獨立施測兩次。高程測量在平巷中采用水準(zhǔn)測量。斜巷中采用三角高程測量，分別測出中央回風(fēng)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(jìn)行實地標(biāo)定

根據(jù)中央回風(fēng)上山的上口及下口處的導(dǎo)線點坐標(biāo)及腰線點高程，反算出上山的方向和坡度，并與原設(shè)計值對比，當(dāng)差值在容許范圍之內(nèi)時，則進(jìn)行實地中線及腰線的標(biāo)定。在中央回風(fēng)上山的掘進(jìn)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)整掘進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)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(jìn)，開鑿?fù)?號立井的井底車場后，在井底車場巷道中標(biāo)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(shè)計的全斷面刷大成井，當(dāng)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(jìn)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(shè)備條件而定。

(2)以3號井近井點為依據(jù)，實際標(biāo)出井筒中心(井中)坐標(biāo)，指示井筒由地面向下開鑿。

(3)通過主、副井進(jìn)行聯(lián)系測量，確定井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角及起始點的坐標(biāo)。

(4)在井下沿運輸大巷測設(shè)導(dǎo)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(shè)計的巷道布置圖，編制井底車場設(shè)計導(dǎo)線。由導(dǎo)線點P開始，按井底車場設(shè)計導(dǎo)線來標(biāo)定出中、腰線，指示巷道掘進(jìn)，并準(zhǔn)確地標(biāo)出3號井井筒中心O的位置，牢固地埋設(shè)好井中標(biāo)樁及井筒十字中線基本標(biāo)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(jìn)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(yīng)事先進(jìn)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(jìn)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(dá)二水平，故決定采用貫通方式延深，即上端由一水平掘進(jìn)輔助下山，到達(dá)一號井井底下方，留設(shè)井底巖柱(通常高6～8m)，標(biāo)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(biāo)定出1號井井筒中心O3，指示井筒由下向上開鑿。當(dāng)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(biāo)，而不能采用地面井中的坐標(biāo)，更不能采用原來的設(shè)計井中坐標(biāo)作為貫通的依據(jù)。(2)從一水平井底車場中的起始導(dǎo)線邊開始。沿大巷和大下山測設(shè)導(dǎo)線到二水平，直到1號井井筒下方，并在二水平標(biāo)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(dǎo)線邊開始，沿大巷和輔助下山測設(shè)導(dǎo)線到達(dá)1號井巖柱下方，標(biāo)定出井筒中心O2點，指示井筒由上向下掘進(jìn)。(4)1號井筒延深部分的上、下兩端相向掘進(jìn)到只剩下10~15m時，要書面通知有關(guān)單位，停止一端掘進(jìn)作業(yè)，采取相應(yīng)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(jìn)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(yīng)在貫通點處測量，貫通實際偏差值，并將兩端導(dǎo)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(yīng)進(jìn)行精度分析，并作出總結(jié)?？偨Y(jié)要連同設(shè)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(dǎo)線進(jìn)行連測，求出閉合邊的坐標(biāo)方位角的差值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實際上也反映