大平煤矿S2S9工作面贯通测量方案设计与精度估算.docx

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大平煤矿S2S9工作面贯通测量方案设计与精度估算

摘要：

文中介绍了铁煤集团大平煤矿南二采区s2s9回采工作面的贯通测量，其重点是贯通方案设计及误差预计。

方案中采用近年来在我矿广泛使用的拓普康全站仪进行测角、量边，并对贯通测量进行了误差预计，预计的结果完全满足工程要求。

关键词：

贯通测量，中误差，误差预计，预计误差

1、工程概况

本工作面位于地表位于三台子水库管理站西侧，s2采区东侧。

其平面位置为x：

4723200-4724400、y：

41529000-41529500；本工作面南侧、东侧同南四采区（未开发）相邻；北靠s2采区胶带下山和轨道下山；西邻s2s8段工作面（未开发）。

s2s9工作面面长257m；工作面净长：

2597m；贯通导线全长：

2733.48m，其中煤巷2511m，岩巷86m。

2、贯通测量方案设计

五龙矿主副井与南风井间贯通相遇点的位置已由该单位给出。

工程要求水平重要方向（x′）上的容许偏差为±0.5m，竖直方向上的容许偏差为±0.2m。

2.1平面测量方案设计

（一）井下导线测量

s2s9回风顺槽从位于南二采区胶带下山的起始边s245-s243边开始，布设到回风顺槽与南二采区胶带下山连接部02号点，经s2s9回风顺槽至位于切眼的贯通相遇点k；s2s9运输顺槽从位于南二采

区胶带下山的起始边s243-s245边开始，直接布设到运输顺槽至位于切眼的贯通相遇点k。

布设井下7″全站仪导线，井下导线总长度为2733.48m，采用经过防爆处理后的gts332防爆全站仪，仪器级别为±1″，测距标称精度：

±（2mm+2ppm*d），可满足测量要求，故选用其作为本次测量工程使用仪器。

以两个测回测量水平角，每边往返测量边长，往测及返测各两个测回，一测回内各读数之间较差不得超过10mm，4个测回之间较差不得超过15mm。

往返测量边长较差不得超过±2mm。

导线方位角闭合差≤±14″坐标相对闭合差小于1/8000。

全站仪的基本操作与使用方法：

1）水平角测量

（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标a。

（2）设置a方向的水平度盘读数为0°00′00〃。

（3）照准第二个目标b，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

2）距离测量

（1）设置棱镜常数；

（2）设置大气改正值或气温、气压值；（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪；（4）距离测量。

照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

3）坐标测量

（1）设定测站点的三维坐标。

（2）设定后视点的坐标或设定后

视方向的水平度盘读数为其方位角。

（3）设置棱镜常数。

（4）设置大气改正值或气温、气压值。

（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

2.2高程测量方案设计井下高程测量

斜巷高程测量与导线同时施测，施测方法如（图2-1）所示。

图2-1井下三角高程测量

安置全站仪于a点，对中整平。

在b点悬挂垂球。

用望远镜瞄准垂球线上的标志b点，测出倾角δ，用钢尺丈量仪器中心到b点的距离l′，量取仪器高i及觇标高v。

由图可知，b对a点的高差的计算公式为：

h=l′sinδ+i-v（2-8）式中l′—实测斜长，基本控制导线应是经三项改正后的斜长；δ—垂直角，仰角为正，俯角为负；

i—仪器高，由测点量至仪器中心的高度，测点在底板时为正值，顶板时为负值；

v—觇标高，由测点量至照准目标点的高度，测点在在底板时为正值，顶板时为负值。

每条导线边两端往返测高差的互差不大于10mm+0.3mml（l为导线水平边长，以m为单位），每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于100mm（l为导线长度，以km为单位）。

当高差的互差符合标准后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果，三角高程

路线长度为2.73km。

3、贯通测量精度估算

3.1误差预计所需基本误差参数的确定

由于该矿区没有实测资料，因此，各项测量的误差参数均根据《煤矿测量规程》中限差规定反算求得，少部分误差参数根据参考文献分析求得。

1）井下导线测角误差：

根据《煤矿测量规程》得测角中误差m

β下=±7″。

2）井下导线量边误差：

井下全站仪量边误差：

测距标称精度±（2mm+2ppm*d），求得。

3）井下三角高程测量误差：

根据《煤矿测量规程》得井下三角高程测量每千米高差中误差为mhlδ±50mm。

3.2贯通测量误差预计

3.2.1贯通方案误差预计

1）经计算得贯通相遇点k在水平重要方向上的预计误差

①由井下导线测角误差引起的贯通相遇点在x′方向上的误差：

±0.115m；由井下导线量边误差引起的贯通相遇点在x′方向上的误差：

±0.004m。

②贯通在水平重要方向上的总中误差（角度与边长均独立测量两次）：

±0.081m；③贯通相遇点k在水平重要方向上的预计误差：

±0.163m。

2）贯通相遇点k在高程上的预计误差，因为巷道是沿煤层掘进，故不对高差进行误差预计。

4、贯通方案综合评定与选择

由以上误差预计结果可知：

±0.163m<±0.5m，可见所选定的测量方案和测量方法满足综放工作面生产需要，该方案可行。

综合考虑可以选择该方案。

既：

井下测角、量边使用经过防爆处理后的gts332防爆全站仪，巷道水准与导线同时施测。

5、结论

本文在选择了正确的理论和方法的基础上，通过对具体方案的设计和影响贯通质量误差的预计，得出了以下有益结论：

1）在贯通测量方案设计中，导线点的布设与贯通测量精度有很大的关系；导线边与x轴垂直时量边误差最小，导线点与贯通相遇点k的连线在y轴上的投影长越短则测角误差越小，在允许的范围内，布设导线点的数目越少，此时贯通测量精度越高。

2）方案误差预计是整个设计的核心。

从本文误差预计各种偏差数值中可看出，井下测角误差和定向误差是造成贯通重要方向偏差的主要因素。

因此，要提高贯通的精度就必须从提高井下测角精度着手。

参考文献

[1]张凤举，张华海，赵长胜，（等）.控制测量学[m].北京：

煤炭工业出版社.

[2]陶本藻.测量数据处理统计分析[m].北京：

测绘出版社