毕业设计金源煤矿贯通测量方案设计终稿Word格式.docx

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2.2井巷贯通允许偏差和误差预计参数4

2.2.1贯通允许偏差的确定4

2.2.2贯通测量误差预计4

3第一贯通方案8

3.1贯通测量方法8

3.2贯通误差预计11

3.3减小误差措施14

4第二贯通方案15

4.1贯通测量方法15

4.1.1平面控制测量方案：

15

4.1.2地下控制测量方案17

4.1.3矿井联系测量方案17

4.1.4地面及井下高程控制测量方案19

4.1.5导入高程方案19

4.2贯通误差预计19

4.2.1地面采用GPS布网时的贯通误差19

4.2.2地下控制方案20

5最优方案的选择24

5.1在平面控制方面24

5.2在井下控制方面24

6结论和建议26

致谢27

参考文献28

前言

贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益，为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量，经常采用多井口或多头掘进，这样就会出现两井间或井田的长距离巷道贯通测量，所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作[4]。

近50年来，随着电子技术、计算机技术、光机技术和通讯技术的发展，测绘仪器制造也得到了长足进展，其高科技产品代表之一就是电子全站仪。

全站仪是当前比较流行，也比较实用的测绘仪器。

应用全站仪与传统的科技手段和地质勘探技术理论相结合，在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，对矿区地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、存储、处理、显示、利用，将极大地提高资源勘探的效率，降低成本，减少人力物力，使矿区开采更加有效地进行。

国际上矿山测量仪器正向着多功能、小型化、数字化和全自动化方向发展。

目前国内外两井贯通理论比较成熟，两井间贯通必须遵循以下原则：

1.在确定测量方案和方法时，应保证贯通所必须得精度，过高和过低得精度要求都是不可取得。

2.对完成得测量和计算工作均要有客观得检查，如：

进行不少于两次独立测量；

计算由两人分别进行或采取不同得方法，不同计算工具等。

在此，我们做了芦北矿两井贯通测量。

矿井的顺利贯通加快了了矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证了正常的生产交替并且提高了矿井的年产量。

.

1金源矿区概况

金源煤矿是神华新疆公司投资新建的大型现代化矿井，金源煤矿位于呼图壁县城西南70km处，行政区划归新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州呼图壁县雀尔沟镇管辖。

乌鲁木齐-伊宁市国道312线100km处大丰镇向南50km即可到金源矿区。

金源矿区向北2-3km有一条砂石路面国防公路，距乌鲁木齐市约95km，交通十分便利。

建设规模为年产原煤500万吨。

1.1区域构造位置以及特征

金源煤矿位于天山北簏的中低山区，地形复杂，山势陡峻，切割强烈。

地形南高北低，南部基岩裸露，受近东西向白杨沟切割的影响，南部地形陡峻，向北地形逐渐变缓，形成近南北向的宽阔“V”字型冲沟。

煤矿北部大都被第四系坡积物所覆盖，绿草植被发育。

矿区标高为1877.90m-1185.0m，绝对高差692.90m，相对高差一般为200-350m。

断层、褶曲轴向为北东，少数为北西。

受山区气候的影响，矿区内气侯较湿润。

最低气温在1-2月份，-14.8℃-17.3℃，

极值-34℃；

最高气温在7-8月份，为23.4℃-25.8℃，极值40℃；

昼夜温差大，一般为10℃。

每年10月底开始结冻，冻土深度为1m，次年三月开始解冻。

全年降水量少，蒸发量大，年平均降水量411.88mm，年平均蒸发量1590.1mm。

风力不大，一般3-4级，西北风较多。

1.2井田构造特征

区域大地构造位置归属准葛尔盆地南缘乌鲁木齐山前拗陷西段的中部，处于三屯河-宁家河单斜构造带上。

地层由南向北，从老至新依次排列，倾向为北北东向单斜，倾角10—25度。

区域西南、东南部见有小型褶曲，对矿区构造无影响。

矿区受区域单斜构造的影响，总体形态为一向北倾的缓倾斜单斜构造。

在Ⅱ线以西，岩层倾向变化较大，在详查区西界倾向为352ο至Ⅲ线时倾向为30ο,Ⅲ线至Ⅴ线，倾角由30ο变为24ο,Ⅲ线以东倾向由24ο变为358ο,而地层倾角在矿区西界至Ⅶ线间变化为18ο—19ο。

详查区内未见断距大于30m的断裂构造，由此可知详查区构造应属简单构造类型。

2贯通测量概述

2.1贯通测量

采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。

在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。

由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。

贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。

因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。

如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。

因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。

贯通测量工作中一般应当遵循下列原则：

（1）要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。

（2）对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。

贯通测量工作的主要任务包括[6]：

根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。

重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。

根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。

各种测量和计算都必须有可靠的检核

对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。

若实测精度低于设计的要求，则应重测。

根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线

根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。

定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。

巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。

还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。

重要贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。

2.2井巷贯通允许偏差和误差预计参数

2.2.1贯通允许偏差的确定

井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通3种类型。

凡是由一条导线起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯通。

两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线，而只能由两个井口，通过地面联测、联系测量，再布设井下导线到待贯通巷道两端的贯通。

立井贯通主要包括从地面及井下开凿的立井贯通和延深立井时的贯通[1]。

贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在3个方向上：

（1）水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差。

（2）水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差

。

（3）竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差

以上三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响；

后两种偏差

和

对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。

井巷贯通的允许偏差值，主要根据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法及测量工作所能达到的精度确定。

在一般情况下可以采用如下数值：

平巷或斜巷贯通时，平巷或斜巷贯通式，中线间的允许偏差可采用0.3-0.5m，腰线间的允许偏差值可采用0.2m。

立井贯通时，全断面开凿井同时砌永久井壁，井筒中心间的允许偏差可采用0.1m，小断面开凿时，可采用0.5m。

立井贯通全断面掘砌，并在破保护岩柱之前预安罐梁罐道时，井筒中心间允许偏差可采用0.015-0.03m。

2.2.2贯通测量误差预计

井巷贯通工程的质量对矿井建设和生产有重大影响，因此必须按《规程》规定，认真进行设计和精心组织工程施工

对于大型贯通工程最好采用以下方法：

（1）采用光电测距导线建立地面独立控制。

（2）采用陀螺全站仪进行矿井定向

（3）井下贯通导线应合理地加测陀螺定向边，并进行平差。

2.3两井间巷道贯通误差预计参数

（1）测量误差引起贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计公式

地面控制采用莱卡精密导线测量方案时的误差预计公式

测角误差的影响

Mxß

上=

（2-1）

量边误差的影响

（2-2）

或

（2-3）

式中

——地面导线测角中误差；

——各导线点与K点连线在y轴上的投影长度

——导线量边误差；

L——导线边长；

——两定向连接点的连线在x轴上的投影长度；

——地面导线量边偶然误差系数；

——地面导线量边系统误差系数；

——各导线x轴之间的夹角。

定向误差引起K点在x轴上的误差预计公式

（2-4）

式中ma0——定向误差，即井下导线起算边的坐标方位角中误差；

Ry0——井下导线起算点与K点连线在y轴上的投影长度。

井下导线测量误差引起K点在x轴上的误差预计公式

测角误差的影响：

（2-5）

式中mß

下——井下导线测角中误差；

Ry下——井下导线各点与K点连线在y轴上的投影长度。

若导线独立测量n次，则n次测量平均值的影响为：

下=

（2-6）

量边误差的影响：

M´

xl下=

（2-7）

式中

为井下光电测距的两边误差

为导线各边与x轴的夹角

各项误差引起K点在x轴上的总中误差预计公式

MxK=

（2-8）

如果以上观测都独立进行两次的话那么

MxK=

（2-9）

（2）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式

地面水准测量误差引起K点在高程上的误差预计公式

《规程》规定，井口水准点的高程测量，应按地面四等水准测量的精度要求施测。

四等水准支导线往返测的高程平均值的中误差为[5]：

Mh上=

（mm）（2-10）

式中L——水准线路的单程长度，km

导入高程误差引起K点在高程上的误差预计公式

Mh0=

（2-11）

式中△h为两次独立导入高程的互差。

《规程》规定△h≤

；

h为井筒深度。

井下水准测误差引起K点在高程上的误差预计公式

a.按单位长度高差中误差估算：

Mh=

（2-12）

式中mh0——单位长度高差中误差，系按实测资料求得的数值；

R——水准路线的长度，km

b.按下表的精度要求估算：

表2-1井下四等水准误差表

Tab.2-1Undergroundlevelserrorstable

水准支线往返测量的高差不符值（mm）

闭、附和路线的高程允许闭合差（mm）

井下水准测量的允许闭合差为

（mm），所以一次（单程）独立测量的中误差为：

h=

（mm）（2-13）

式中R——水准路线的长度，km

若进行n次独立测量，则n次测量平均值的中误差为：

Mh=

（2-14）

斜巷中高程测量引起的