草垛沟煤业井下贯通方案.docx

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草垛沟煤业井下贯通方案

草垛沟煤业运输巷道

贯通测量技术设计说明书

山西煤炭进出口集团左云草垛沟煤业公司

太原瑞易得测绘科技公司

一、贯通测量工作概述

1、矿井地理位置及井田区域概况。

左云草垛沟煤业有限公司（简称草垛沟煤业），隶属山西进出口集团管理，其井田中心位于东经112.5度，北纬39.9度，其高斯克吕格平面直角坐标位于6度分带的第19带，其中央子午经度为111度，井田中心点坐标约X=4443000m，Y=1963800m，井田总面积约为5.6平方公里。

井田区域由镇办小矿井兼并重组而来。

2、矿井开拓概况

对角式斜井开拓系统（一对主体斜，一对风井组成），前进式开拓，后退式机械化回采，皮带运输提升，设计能力为每年生产120万吨，矿井服务年限约50年。

3、矿井水文地质及地质构造概况

在矿井中央发育有东西向的小背斜地质构造，其中北翼发育有F1、F2断层，其断层面倾斜角大约为78o，落差大约为20~28m；南冀有F4断层，层面倾斜角大约为78o，落差大约为2~15m。

煤层平均斜角大约为1.5o，八号煤平均厚度为1.15m，为近水平薄煤层开采。

水文地质较简单，地质构造较少，断层较少，矿井涌水量较小。

部分区域有火的影响。

4、矿井运输巷道贯通工程概况

八号煤矿井开采运输巷道的贯通工程主要有三条，其中一条为主皮带运巷道，另外两条为辅助运输巷道。

其具体设计位置描述如下：

第一个条贯通巷道，由皮带主斜井→八号煤皮带运输→一号回风石门→一水平盘区皮带运输巷道→一号回风石门与回风斜井1贯通。

其贯通测量特征如下：

（1）其贯通限差平面要求M<±0.20m。

（2）贯通巷道井下总水平测量长度约2500多米，采用相向贯通掘进。

（3）贯通导线测量点设计约30个。

（4）贯通用激光指向仪指向安装约3次。

（5）贯通相遇点：

位于回风列眼点，为定点贯通工程。

（6）贯通巷道掘进为半岩半煤。

（7）贯通巷道断面面积约为5.5㎡。

（8）贯通巷道支护为拱形棚架支护（梯形）。

第二条贯通巷道从副斜井→一水平辅助运输巷→一水平盘区辅助运输巷道→2号回风石门→回风斜井2贯通。

其贯通测量特征如下：

（1）其贯通限差平面要求M<±0.30m。

（2）贯通巷道井下总水平测量长度约2200多米，采用相向贯通掘进。

（3）贯通导线测量点约30个。

（4）贯通用激光指向仪相向安装约3次。

（5）贯通相遇点：

位于一水平盘区辅助运输巷道，为相向水平巷道贯通工程。

（6）贯通巷道掘进为半岩半煤。

（7）贯通巷道断面面积约为5.5㎡。

（8）贯通巷道支护为拱形棚架支护（梯形）。

第三条贯通巷道为一水平盘区回风巷道，其贯通测量特征如下：

（1）贯通井下总水测量平长度约1284m。

（2）贯通总偏差平面要求M＜±0.35m

（3）贯通巷道倾角大约为1.5O。

（4）贯通巷道断面积约4.5㎡。

（5）贯通导线测量点约15个。

（6）贯通用激光指向仪相向安装约2次。

（7）贯通巷道掘进为半岩半煤。

此外贯通巷道之间的保安煤柱的水平间距设计为：

（1）主斜井为设计为50m。

（2）一水平皮带运输巷道保安煤柱设计为50m。

（3）一水平盘区皮带运输巷道保安煤柱以及回风斜井保安煤柱设计为20m，

在完成以上巷道的贯通测量中还应完成工作面运输巷、工作面回风巷、井底车场和硐室以及巷道开切眼等的日常测量工作，贯通用激光指向仪同向安装约2次。

以上测量工作的井下导线测量总水平长度达6500多米，激光仪安装次数为9次以上。

（地导线联测水平长度大约为2.3km,井上下总导线观测长度为8.5km,单独观测2次，则总观测长度为17km）

该贯通工程类型属于两井间大型贯通工程。

根据此次贯通巷道的单一水平长度和贯通精度要求（1km以下为小型贯通，1~3km，为中型贯通3~8km，为大型贯通>8km，为特大型贯通），确定其贯通点重要方向的最大误差：

平面：

M≤±0.2m，高程：

MH≤±0.15m

固此要求此次贯通测量工程必须由煤业领导授权，进行严格的贯通测量方案设计。

以确保此次贯通高程的顺利完成。

5、地表地形及交通条件概况

丘陵山区，旱地为主，通视条件好，交通条件好。

6、矿井生产工作概况

该矿井由①、②、③矿井兼并重组矿井改造工程，改造工程工期为3年（09年10月至12年10月），改造完成后矿井初步形成120万吨生产能力的大型现代化矿。

7、矿井测量工程概况

地面建设有5个矿井近井点，其测量方法采用国家GPS定位D级点要求完成。

作为矿井测量的起始观测点。

二．贯通测量工作方案设计及设计要求

（一）地面平面测量方案设计

1、地面平面测量是以近井点位起始点，由风井I向主斜井布设6~8个五秒级导线联测点

2、其目的是复核近井点精度，减小固定误差造成的方位传递错误。

其观测方案如下：

导线等级

导线边长

对中误差

（单点）

测回数

导线闭

合差

导线相对闭合差

Mß=±5〞

≥30m

<4mm

n=3

<0.03m

<1/60000

测量仪器：

2秒全站仪，前后视为三脚架对中。

（二）地面高程测量方案设计

由风井I近井点高程为起始点，向主斜井布设四等水准测量，其往返测量高程差不得超过5mm，最长视距长度不超过80m，红黑面高差不超过3mm，采用S1型水准仪，3米格式水准尺，观测测计划测站数n=16站，平均测站长度为130m。

（三）井下导线测量设计方案设计

井下导线测量方案分两步完成，第一步从井口或导线联测点开始，从井口斜井变坡点布设7秒级导线，到井下一水平巷道，并测设8个永久导线点，分别布设于风井和主斜井一侧。

第二步从井底永久导线点开始至一水平巷道内布设7秒级导线点，并编号固定，以作为贯通导线点和回采巷道导线测量的起始点。

其主要技术参数如下表

导线等级

导线边长

对中误差

（单点）

测回数

导线

闭合差

导线相对闭合差

Mß=±7〃

15~200m

<±5mm

n=2

<±0.05m

<1/20000

导线总复测次数N>2，

（四）井下高程测量方案设计

沿井下导线点布设相当于地面四等水准测量路线，其主要技术参数如下表：

视距长

观测方法

单站高差

互差

往返侧高差互差

前后视距差

前后视距差累计差

d<100m

两次仪器高

<±5mm

<±35mm

<2m

<5m

测量仪器为：

S3型水准仪，铝合金水准塔尺。

（五）贯通测量工作依据规范参考技术资料

（1）《煤矿测量规程》有关技术规定。

（2）《煤矿测量手册》有关内容。

（3）贯通测量工作有关文献资料，本次贯通技术设计说明书。

（六）贯通测量使用仪器及要求

（1）平面贯通测量仪器主要采用不大于2秒级全站仪型经纬仪1~2台，对中三角架及基座3~6支。

（2）高程用仪器，采用精度不小于S3型自动安平水准仪，1~2台，标准水准尺1~2对，尺垫2~4对，井下用水准塔尺2~4对。

（3）测量用记录簿若干，记录笔，可以采用黑碳素笔或4H铅笔。

（4）点位设置地面及井下导线永久点位铁芯标志，水泥灌溉。

其他导线固定点为铁钉木质固定结构。

（5）仪器检校证书

各种使用仪器在开工前后和中期，不少3次检校，以确保仪器性能运行良好。

（七）贯通测量工作技术人员安排

（1）日常技术测量人员五名以上，其中大专以上专业技术人员两名，其他技术人员三名，辅助人员两名。

（2）贯通测量主要工作内容安排概述

a.地面导线连接复核测量三次。

b.地面水准连接复核测量两次。

c.斜井导线联系测量2次×4=8次。

d.斜井高程联系测量2次×4=8次。

e.井下导线延长测量2次×6=12次。

f.井下高程延长测量2次×6=12次。

g.井下中导线测量若干次。

h井下激光指向仪安装及校正测量9次以上。

i井巷，硐室开切眼测量10次以上。

j.贯通验收测量两次。

k.贯通测量技术工作总结报告一份。

（八）贯通测量应提交的成果资料及内容

（1）本次贯通测量工作技术设计说明书1份，电子版1份。

（2）原始记录资料1份。

（3）内业计算资料1份。

（4）点位成果资料1份，电子版1份。

（5）验收测量报告及评价1份，电子版1份。

（6）测量仪器技术检报告1份。

（7）贯通测量工作技术总结报告1份，电子版1份。

（8）测量点位布置图1份，电子版1份。

（9）日常测量工作记录1份。

三、贯通测量工作方案设计与误差估算

（一）平面测量方案的误差预计

平面测量方案的误差预计的总误差：

M=

其中Mα、Mβ、MQ、MP分别表示地面起始方位误差、井下测角误差、井下对中和瞄准误差所产生的贯通点位误差。

具体估算如下：

1.地面测量方案的误差预计

按照方案设计要求，其地面最弱点的点位中误差不超过。

则产生的方位误差Mα=±tg-1〞，并且取重要平面方向长度为2000m。

这样作为起始方位其对井下贯通点位的总影响为：

Mα=±

2.井下导线测量方案的误差预计

根据贯通测量的方案设计，井下（包括斜井测量）导线测量转角数取n=8，其测角中误差Mβ=±7〃，总边长为L=2500m，则产生的点位总误差为：

Mα=±

而井下对中误差影响为：

Mp=±

井下测距误差为Mq=±

3.平面测量方案的总误差预计

按照误差传播定律，贯通相遇点的总中误差为：

M=

按照方案设计井下导线单独进行二次测量观测，取平均值的总中误差为：

M均=

平面贯通测量方案设计合理。

能够满足贯通工程的精度要求。

（二）高程方案设计的测量误差预计

根据贯通测量方案设计，可以取地面每公里单位高程测量中误差Mυ=±15mm，井下每百米单位高程测量中误差Mυ=±20mm，地面高程测量长度大约为2公里（km），井下高程测量长度大约为25百米（hm），则贯通相遇点高程测量中误差预计如下：

1.地面高程测量中误差：

MH上=±15

2.地面高程测量中误差：

MH下=±20

3.总的高程测量中误差：

MH=±

单独进行两次测量后，取其平均值的总中误差为：

MH均=

高程测量方案设计合理，能够满足贯通工程的精度要求。

四、贯通测量方案实施中应注意的事项

1.各种仪器必须进行认真检验，检验合格后方可以投入生产。

2.在内业计算中要注意加入仪器测距误差改正，并对气温、气压对测距的影响减少到最小，有些仪器是可以自动加入改正。

3.在观测中技术人员要认真协作，确保仪器的对中和瞄准误差控制在设计范围内，并且保持仪器安置稳固，各种螺旋尽量使用中部。

4.各生产部门要积极协作测量技术人员，尽量排除井下对测量工作的干扰。

并及时给予通电、照明等帮助。

5.测量技术人员要确保小组步调一致，统一行动，统一指挥。

确保各种标志稳定、准确。

6.观测记录人员，要认真细致，记录笔迹要工整清晰。

对于长度单位的cm和mm不得涂改,对于角度单位的分和秒不得随意涂改，个别改动必须在复核的基础上，由两名测量人员确定后签字，但不得产生连环涂改现象。

7.激光指向安装，安装应当不至于影响正常生产运输，并且各固定螺丝要保持牢固，调整检查应当按要求记录签字，其安装的巷道横断面位置应当以书面形式通知施工人员，并且签字。

8.永久点的设置应观测前提前三天完成，铁芯的标志线宽度应小于1mm，并要提前制作完成。

9.各种固定点要认真编号保存，并在施工人员的帮助下完成设置。

10.各种外业资料要注意保管，各项填写要在实地完成。

11.井下测量前要做好准备，并要提前与生产技术科协调，做为井下测量工作安排。

以尽量不影响正常生产。

12.在掘进过程中激光指向仪的安装距工作面的距离，岩巷应大于80m，煤巷应大于60m，每次中腰线的延伸距工作面的距离应大于15m，且每掘进50-80m应及时向前延伸一组中腰线点。