贯通设计.docx
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贯通设计
彬长公司大佛寺煤矿主、副风井贯通测量设计
一、测区概况及工作任务
大佛寺煤矿位于陕西省咸阳市彬县境内，临界长武。
主副井工业广场有312国道左右穿过，有一条大道自312国道起盘山而上可到达位于彬县水帘乡菜子塬上村处的风井。
测区基本为塬，南部为平地，北部有沟豁，且南北地势落差较大，给高程控制带来了一定的难度。
受陕西彬长矿区开发建设有限责任公司委托，由西安科技大学测量工程系承担并组织实施主、副风井贯通测量任务。
其中主副井均为斜井，倾角分别为14度、20度，长度分别为861.399米、590.632米。
风井深370.108米。
根据施工进度要求贯通点均在主副井上，主井设计为皮带运输，所以贯通在水平、竖直方向的容许偏差均为0.2米。
副斜井设计为轨道运输方式，所以贯通在水平容许偏差为0.5米、竖直方向的容许偏差均为0.2米。
二、技术依据
1、《煤矿测量规程》中华人民共和国能源部．煤炭工业出版社（1989）
2、《煤矿测量手册》煤炭工业出版社
3、《工程测量规范》中华人民共和国国家标准．中国计划出版社；（GB50026---93）
三、仪器设备
本项目所使用的精密全站仪为：
SET2110全站仪一台，2″级测角精度，测距精度为（3+2ppm）mm；在使用之前按规定对全站仪进行各种检验、校正。
WILDGAK-1型陀螺经纬仪
四、测量设计方案
1、平面部分
（1）、地面平面控制
根据贯通作业测区的地形特点、地形条件以及矿井设计资料，方便两井定向及资料统一，主副井附近布设一组三个近井点，风井附近布设一组四个近井点，共同构网，与咀头源、鸭河湾国家点联测。
采用GPS测量方案。
（2）、联系测量
主副斜井采用布设导线导入，风井采用钢丝投点陀螺定向。
主副井导线测量：
为保证观测成果的可靠性，有效地提高观测精度，贯通控制导线复测工作独立进行两次，当两次观测的成果符合精度要求时，取其平均值作为最终观测成果，若两次观测的互差超过限差要求时，则应重新独立观测，以保证成果的可靠性。
复测导线从井口的起始近井点开始，与初测导线的线路基本一致，以尽可能地消除系统误差的影响，提高成果的精度。
复测导线的精度按《煤矿测量规程》中井下平面控制测量基本控制中的7″级的要求施测，每次独立观测每测站两个测回，边长采用光电测距法，每边往返观测，每次不少于两测回。
具体观测时，尽可能地采用三架法观测，以减少对中误差，提高观测速度，只在必要的观测点处进行对中，以确定其点位坐标。
由于温度和气压对光电测距的成果的一定的影响，因此用全站仪测定的边长观测值应加入温度和气压改正，以保证成果的精度。
如果井上、下的高差相差过大，还应对边长加入不同高程面的椭球改正，以保证观测成果的一致性。
陀螺定向：
在风井采用钢丝投点，陀螺定向的方法传入平面坐标。
投点采用两次投点，互差不超过2cm。
而且独立定向两次互差不超过40秒。
（3）、井下导线测量
井下从定向边开始，在井底车场中测设光电测距导线分别到主副斜井，导线观测尽可能地采用三架法观测，以减少对中误差，提高观测速度。
测定的边长观测值应加入温度和气压改正，以保证成果的精度。
2、高程部分
（1）、地面水准测量
主副斜井与风井间的水准测量按地面四等水准要求施测，使用S3水准仪观测，线路总长约为1.3公里。
（2）、导入高程
风井采用钢尺导入高程，在定向之后，用钢尺导入地面高程。
导入高程独立进行两次，互差不超过长度的1/8000。
主副斜井采用三角高程测量，往返测量的高差互差不超过30
mm。
（3）、井下高程测量
井下高程采用S3仪器两次仪器高观测，往返闭合差不大于8
mm（L为单程距离）。
斜井中的三角高程测量与导线同时施测。
以上高程测量均独立施测两次。
五、观测技术要求
为保证贯通的正确实施，应严格要求每个具体的观测环节。
对于复测导线而言，需要确定导线施测时的每个具体精度指标，如测角中误差、导线全长相对闭合差、测回数、观测时的限差等等。
根据《煤矿测量规程》的规定，设计复测导线的各项要求如下。
1、基本控制导线的主要技术指标见表1。
基本控制导线的主要技术指标表1
井田一翼长度（km）
测角中误差（″）
一般边长（m）
复测支导线全长相对闭合差
≥5
±7
60~200
1/6000
2、水平角观测作业要求
水平角观测作业要求表2
导线类别
仪器
观测方法
测回数（按导线水平边长分）
15m以下
15~30m
30m以上
7″
DJ2
测回法
3
2
2
3、水平角观测限差
水平角观测限差表3
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
DJ2
20″
12″
30″
在倾角大于30º的井巷中，各项限差可放宽至上表中规定的1.5倍。
4、边长测量中，测定气压读至100Pa，气温读至1ºC。
5、每条边的测回数不得少于两个。
采用单向观测或往返观测时，其限差为：
一测回读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返观测同一边长时，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。
6、井下三角高程测量的垂直角观测精度要求见表4。
三角高程测量垂直角观测精度表4
观测方法
DJ2仪器
测回数
垂直角互差
指标差互差
对向观测（中丝法）
1
单向观测（中丝法）
2
15″
15″
7、三角高程测量的技术指标见表5。
三角高程测量技术指标表5
类型
相邻两点往返测高差互差的限差
三角高程导线闭合差限差
精度
表5中，
——导线水平边长，以m为单位；
——导线长度，以km为单位。
8、复测导线的内业计算要求见表6。
复测导线内业计算规定表6
导线类别
复测支导线最大容许闭合差
7″导线
9、导线观测、记录、计算取位按下表7的规定。
导线观测、记录、计算取位规定表7
导线类别
边长（mm）
角度（″）
坐标增量和坐标（m）
读数
观测平均值
改正数
改正后值
7″
1
0.1
0.1
1
1
0.001
10、三角高程闭合差按导线边长成正比例分配。
复测支导线最终点的高程取两次测量结果的平均值。
高差及高程计算取位至毫米。
11、陀螺经纬仪定向方法及精度要求
陀螺定向采用跟踪逆转点法进行测量。
定向前应选择井下定向边和测定仪器常数的地面已知坐标方位角的边。
已知坐标方位角的中误差不得超过±10″。
井下定向边的长度应大于50m。
陀螺经纬仪精度限差表
陀螺经纬仪精度等级
逆转点法观测的限差
中天法观测的限差
相临摆动中值的互差
间隔摆动中值的互差
相临时间差的互差
间隔时间差的互差
15
20
30
0.4s
0.6s
六、误差预计
（1）、主斜井误差预计
首先计算相关数据如下表：
地面导线点
R’y（m）
地面导线边
Lcos2a′（m）
地面导线投影长
（m）
11
617
11-19
26
Lx'上
48
19
220
19-20
63
20
330
∑Lcos2a′
89
∑R2
537989
表一：
地面导线计算表
表二：
井下导线计算表
井下
导线点
R’y（m）
井下
导线边
Lcos2a′（m）
井下导线
投影长
（m）
J1
344
J1-J2
0
Lx'下
40
J2
274
J2-J3
40
J3
274
J3-J4
0
J4
74
J4-J5
0
J5
3
J5-J6
0
J6
203
J6-J7
0
J7
403
J7-J8
0
J8
603
∑Lcos2a′
40
∑R2
841200
1、地面控制测量引起的K在东西方向上的误差为：
测角：
量边：
2、定向误差引起的K在东西方向上的误差为：
3、井下导线误差引起的K在东西方向上的误差为：
测角：
量边：
4、贯通在东西方向上的中误差为：
5、贯通在东西方向上的预计误差为：
（2）、副斜井误差预计
首先计算相关数据如下表：
表一：
地面导线计算表
地面导线点
R’y（m）
地面导线边
Lcos2a′（m）
地面导线投影长
（m）
11
617
11-19
26
Lx'上
48
19
220
19-20
63
20
330
∑Lcos2a′
89
∑R2
537989
表二：
井下导线计算表
井下导线点
R’y（m）
井下导线边
Lcos2a′（m）
井下导线投影长
（m）
M1
456
M1-M2
0
Lx'下
80
M2
434
M2-M3
80
M3
434
M3-M4
0
M4
234
M4-M5
0
M5
34
M5-M6
0
M6
252
M6-JM7
0
M7
452
M7-M8
0
∑Lcos2a′
80
∑R2
908368
1、地面控制测量引起的K在东西方向上的误差为：
测角：
量边：
2、定向误差引起的K在东西方向上的误差为：
3、井下导线误差引起的K在东西方向上的误差为：
测角：
量边：
4、贯通在东西方向上的中误差为：
5、贯通在东西方向上的预计误差为：
七、贯通预计平面图
（见附录）
主斜井贯通相遇点K在高程方向的预计误差：
1、地面水准测量引起的误差
主斜井与风井之间的四等水准路线全长1.3公里，引起的高程中误差为：
2、导入高程引起的误差
3、井下水准测量引起的误差
井下水准路线全长0.152公里，引起的高程中误差为：
4、斜井中三角高程测量引起的误差
主斜井全长0.861公里，引起的高程方向上一次测定中误差为：
因为各项测量工作均需独立进行两次，因此在高程方向上的预计误差为：
所以相遇点K在高程方向上的预计误差为：
副斜井贯通相遇点K在高程方向的预计误差：
1、地面水准测量引起的误差
副斜井与风井之间的四等水准路线全长1.3公里，引起的高程中误差为：
2、导入高程引起的误差
3、井下水准测量引起的误差
井下水准路线全长0.43公里，引起的高程中误差为：
4、斜井中三角高程测量引起的误差
主斜井全长0.602公里，引起的高程方向上一次测定中误差为：
因为各项测量工作均需独立进行两次，因此在高程方向上的预计误差为：
所以相遇点K在高程方向上的预计误差为：
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