开拓巷道大型贯通误差预计及精度评定.docx
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开拓巷道大型贯通误差预计及精度评定
鹤煤公司技术成果评审表
申报单位：
鹤煤五矿
申报时间：
2014年7月
编号：
项目名称
33采区延深开拓巷道大型贯通误差预计及精度评定
项目类别
技术成果
完成单位
鹤煤五矿生产技术科
协作单位
主要完成人
程章允、张景立、朱思广、郝先虎、张红岩、李献军、周建勇、徐涛、冯强、冯超
项目起止时间
2011.8---2013.2
主要内容及社会经济效益：
该工程贯通导线测量总长：
2270m米，是一项大中型贯通工程。
贯通点根据矿设计人员定在四车场。
为了保证巷道准确的贯通，我们精心编制了巷道贯通误差预计。
通过地测人员经常深入现场，强化现场管理，及时与设计管理人员解决施工中存在的一切问题，保证各项措施落实到了实处，确保了巷道精确贯通。
贯通后进行闭合导线测量，闭合导线成果与误差预计做比较,水平重要方向实际误差0.190m，高程实际误差0.016m，根据《煤矿测量》规定15＂导线相对闭合差为1/6000,实际相对闭合差为1/70937。
导线测量成果均小于设计要求和误差预计的允许误差，达到了设计贯通目的，是一项非常优秀的贯通测量工程。
过地测人员的大量细致收集、计算和分析资料，所得测量资料具有科学性、可靠性的。
33采区延深下段北部的贯通是一项优质测量工程，由于该工程贯通精度高，为我矿解决33采区剃头开采创造良好的工作条件和提供了准确的科学技术成果资料，也为-600南大巷、内外水仓、泵房、变电所、管子道的贯通工作奠定了基础，值得广泛推广应用。
基层单位推荐意见：
单位盖章
负责人签字
公司专业评审小组意见：
负责人签字
公司评审委员会意见：
负责人签字
最终评审结果
获奖等级
盖章
33采区延深开拓巷道大型贯通误差预计及精度评定
--------------------3308中巷贯通测量技术管理
一、矿井概况：
鹤煤公司五矿位于鹤壁矿区中部，北依三矿，南邻六矿，1958年
建井，1960年简易投产。
矿井设计生产能力45.0万吨/年，核定生产
能力36.0万吨/年，至今生产50余年。
由于矿井衰老，资源枯竭，产量
递减，企业经营处于低谷。
井田内地质构造复杂，采深大，造成矿压大，
井巷面貌差。
重组以来，河南煤业化工集团崭新的企业文化理念为指
导，解放思想，转变观念，不畏困难，拼搏向上，保持了安全生产平稳发展的良好态势。
二、贯通工程概况
33采区延深下段北部是我矿回采、运输、通风、回风的主要工程。
该工程设计总长1135m，贯通导线测量总长：
2270m（两遍测量资料，复测导线），倾斜巷道为263.23m，平巷为646.67m，新掘巷道共计：
909.9米。
贯通点（K）根据巷道施工进度定置在四车场中部。
1、测量路线
该工程为一井内的重要贯通工程，导线从三水平延深轨道的延
52#—延59#边为起算边开始施测，一路由三水平延深轨道下山、四车
场至贯通点。
另一路由三车场，途径3306中巷、3308边界回风上山、3308中巷、四车场至贯通点。
最终形成闭合环。
1
2、测量方法及限差要求
采用测回法，观测顺序为，后→前→前→后。
在倾角小于30°的巷道中，水平角观测限差值见下表1-1：
表1-1
仪器类型
同一测回中
半测回互差
检验角与最
终角之差
两测回间互
差
两次对中测
回间互差
J
2
20″
-
12″
30″
J
6
40″
40″
30″
60″
在倾角大于30°的巷道中，各限差值可为上表规定的1.5倍。
在观
测过程中气泡偏离不得超过一格，否则必须重新整平重测。
测量形式
先按采区控制导线进行导线测量，当巷道掘进300m～400m时，再采用
基本控制导线的形式进行复测。
复测按15"级导线限差要求进行，以检
验前面所测的数据。
若两次所测的导线坐标差不大于1/6000，取其平
均值作为最终结果，否则，应重测，直到符合限差要求为止。
在选点时
应尽量避免15m一下的短边，当边长大于15m时，每站采用一次对中，
两个测回，当边长小于15m或倾角大于30º时，每站采用二次对中二
个测回。
所有测站均为点下对中，对中时先置竖盘为水平位置，转动仪器观察垂球尖是否对准望远镜的镜上的中心。
3、导线边长丈量及限差要求
1、边长测量均采用经过比长的50m钢尺，悬空丈量。
丈量采区控
制导线边长时，可凭借经验拉力，往返丈量，钢尺错动位置1m以上，丈量两次，其互差不得大于边长的1/2000。
2、基本控制导线丈量边长时，必须往返丈量，丈量结果中加入各
2
种改正数后的水平边长互差不得大于边长的1/6000。
当边长小于15m或在15°以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平边长的允许互差可
适当的放宽，但不得大于边长的1/4000。
当边长大于尺长时，应设立
中间分段丈量。
分段丈量时最小尺段不得小于10m，定线偏差不得大
于5cm。
每尺段应以不同的起点读数两次读至㎜，长度互差不得大于
3㎜，并进行往返测量边长。
导线边长计算时应加比长、温度、垂曲三项
改正数。
当水平边长往返测量互差不大于边长的1/6000时，取往返丈
量边长的平均值作为最终值。
当二次量边结果平巷不大于1/6000，倾
斜巷道不大于1/4000时，取其平均值作为最终值，否则应重测，直到符合限差要求为止。
三、测量工作情况
为了保证该工程能够按设计要求精确贯通，使贯通实际偏差值小
于允许偏差。
在矿、科的直接领导下和有关单位的大力支持下，由我矿
测量组负责贯通导线的测量工作。
施测前按照生产需求，以贯通中线偏差值不大于300㎜，腰线偏差值不大于200㎜为原则，依据《煤炭测
量规程》规定，对本次贯通测量编制了贯通方案、设计和误差预计，并严格按照《煤炭测量规程》之规定的方案进行测量工作。
1、贯通测量所采用的仪器及工具：
经纬仪（北京博飞J6、瑞士威特T
2
）：
2台、钢尺1把、小钢卷尺3
个、测绳、测钉等
2、导线测量情况：
（1）、水平角测量：
根据贯通测量方案、设计和误差预计，本次导线测量均独立施测
3
导线两遍。
经纬仪采用测回法观测水平角和竖直角，每站同一测回中
半测回互差不大于20"。
竖直角采用一个测回，往返观测，量边采用经
过比长的50m钢尺，悬空丈量，并施以比长时的拉力（15㎏），当边长大
于尺长时，采用分段丈量，定线偏差不大于30㎜，错动钢尺两次读数，
读至毫米，长度互差不大于3㎜，当水平边长互差不大于边长的
1/6000时，取两次丈量边长的平均值作为最终值，在边长小于15m或
竖直角大于15º的倾斜巷道中，丈量边长时往返水平边长的互差不大于边长的1/4000。
（2）、高程控制测量：
高程控制测量，倾斜巷道采用三角高程与平面控制测量同步进行。
通过斜巷导入高程时，垂直角采用中丝法对向观测每站一个测回，仪
器高和觇标高应用小钢卷尺在观测前、后各量一次，两次丈量结果不
得超过4㎜，最终取平均值为丈量结果，相邻两点往返高差不大于100㎜+0.3㎜×L（L为导线水平边长，以米为单位）。
3、测量过程对经纬仪导线测量误差的来源分析和消除方法
为保证井下经纬仪导线测量的精度，就要在测量过程中可能产生
的各种误差误差，对这种误差进行分析、总结和了解其累积得规律，以
便采取有效的技术措施来减少或消除各种误差对导线测量精度的影响，
避免有于精度要求所造成的工时和工程质量事故，以便提高工作效率，更好的为煤炭生产建设服务。
（1）、误差，仪器本身检校不完善而引起的误差。
消除或减少误差
的方法，测量人员应对所使用的经纬仪，在工作前或定期进行经纬仪
的几何关系检校。
通过对经纬仪的检校，可使其残余误差在容许范围
4
之内，同时采用测回法的观测方法来消除仪器本身检校不完善而引起误差的影响。
（2）、仪器加工不完善所引起的误差。
消除或减少误差的方法，度
盘分划误差可以采用度盘的不同部位进行观测，来减小误差的影响。
仪器偏心误差可以采取两个镜位（即盘左、盘右）取其平均值得方法加以消除。
（3）、仪器整置不正确或因外界条件变化而产生的仪器竖轴倾斜所
产生的误差。
消除或减少误差的方法，一种是在倾斜巷道内测角时，采
用跨水准管整置仪器，使仪器竖轴精确竖直。
另一种是采用测回法来避免此类误差。
（4）、人为产生的误差，
由于观测者的自身条件和业务水平以及
仪器整置熟练程度、操作习惯、生理特点的不同，而产生的误差。
消除
和减小误差的方法，提高观测者的自身条件，加强业务学习，正确操作仪器，提高整体业务素质。
（5）、对中误差分觇标对中误差和仪器对中误差。
精确安置仪器是消除或减小对中误差的方法。
（6）、测角方法的误差，高于J6级的仪器采用测回法可以消除或减小测角的误差。
4、提高测角量边精度的措施：
（1）、因为井下导线测量测角误差主要来源于仪器误差、测角方法
误差和对中误差。
而测角方法误差又主要包括瞄准误差和读数误差。
观测时应在保证通视良好，成像清晰稳定的基础上，按规程规定要求，
采用测回法进行观测，每仪器站点分别进行两个测回，确保测角准确
5
无误。
（2）在风速较大的巷道中施测导线时，仪器对中采用4寸硬塑料管子进行挡风。
前、后视垂线的垂球加大垂球的重量；
（3）、在有可能的条件下，尽量增大导线的边长，已提高测角的精度；
（4）、在潮湿的巷道中，前后视照射垂球线时，采用红细布捂在矿灯上照射垂球线的测量标志；
（5）、分段丈量边长时，采用界尺定线法，精确定出界尺标志进行丈量；
（6）、在巷道快掘进至拐点处时，利用巷道设计长度计算拐点的坐
标，根据巷道最前的导线点与设计拐点的坐标进行解算，以控制剩余长度；
（7）、观测时仪器转动要平稳，每次照准目标，不得过分拧紧水平
和垂直固定螺旋和微动螺旋，微动螺旋应尽量使用中间部位。
（8）、观测过程中，照准部水准气泡偏离中心不得超过一格，接近
一格时，应在测回之间重新整置仪器避免了测量错误的产生。
（9、当望远镜旋转超过了要观测的目标时，必须旋转一周后重新照准，不得反向旋转。
（10、架设仪器后，测站、镜站都不准离人。
（11）、丈量边长时，严格按照规程规定的测回数及读数次数进行读数，即一次量边三次读数。
（11）、外业观测记录必须做到记录真实、注记明确、整洁美观、格式统一，严格按规定要求记录，不能自测自记。
6
（13）、一切原始观测值和记事项目，必须在现场记录在规定格式
的外业手簿中。
严禁凭记忆补记。
测站或测段的名称、工作地点、仪器
类型及编号，观测者及记录者，工作日期，等级，成像情况，观测开始
及结束时间等均按要求编写，并绘制必要草图。
凡更正错误，均应将错
字整齐划去，在其上方填写正确的文字或数字，禁止涂改、擦改、转抄。
对超限划改的成果，须注明原因和重测结果所在的页数。
（14）、对原始观测数据更改的规定：
水平角和垂直角的观测，其秒
值不得做任何涂改，秒值读错、记错应重新观测。
原始记录的度、分，
确属读错、记错，可在现场更正，但同一方向两个镜位不得同时更改同一常数。
垂直角观测中“分”的读数个测回不得连续更改同一数字。
距离
测量和水准测量中，厘米以下数值不得更改。
米和分米确属读错、记错
可在现场更改；但在同一测站、同一距离、同一高差的往、返测或两次测量的相关数字不得连环更改。
（15）.记录员在记录过程中，要耐心、认真、细致、精力集中。
并采
用复述方法记录，能及时发现观测中产生的错误（如对错度盘，看错方
向等）和超限情况。
掌握好重测及取舍原则，合理地进行重测、补测，确
保记录、计算正确无误，使观测成果满足各项限差要求，符合有关规范
规定。
作业观测结束后，应对观测手薄进行全面检查。
记录计算正确无误，各项限差及检验项目均符合规范的要求后方可迁站。
5、内业计算：
（1）、导线施测前对起算数据认真抄录和检查，在内业计算前认真检查记录和核算；
（2）、计算导线边长的各项改正数和往返丈量边长的平均值；
7
（3）、每施测一次导线及时计算各点坐标值，并及时填绘施工进度图和设计图，发现问题及时分析和解决；
所有测量结果，都有独立计算两份资料。
巷道贯通后，及时连测了导线即形成闭合环线。
6、日常标定中、腰线：
中、腰线的标定均按设计，经过验算后标定，弯道给线要有放样图，
巷道开口时，首先利用直角形的三角函数关系给定中线，当巷道掘进
到4m～8m时，采用经纬仪检查和重新标定中、腰线，随着巷道的延伸，
中线点的延长不超过30m，腰线点每30m～40m设置一组，每组不少于
2个，腰线点画在巷道帮上。
设置中线点时，每组不少于3个，点与点
之间距离不小于2m。
在延设中、腰线点的过程中，对使用的中、腰线点，逐个进行检查，逐个及时校正。
四、测量误差预计
1、水平重要方向上的误差预计
（1）、由于经纬仪导线测角误差引起的水平重要方向上的误差。
m´
xβ=±m
β/ρх√∑Ryi
2
=±15/206265х√2271991=±0.110（m）
引导线独立施测两次，故：
mxρ=±0.110/√2
=±0.078（m）
式中：
mβ=±15"
∑Ry
2
i
—贯通预计相遇点
K与各导线点连线在y´轴上的投影长度
8
2
22
的平方和。
Ryi值直接在图上量取，并列表计算∑Ryi（投影长度表见附表一）。
（2）、由于导线量边误差而引起的水平重要方向上的误差
m´xl=±√（a∑L平cosα）+（a∑L斜cosα）
=±√（0.0005х74.72）+（0.0008×186.237）
=±0.012（m）
引导线独立施测两次，故：
mxl=±0.012/√2
=±0.008（m）
式中：
a=0.0005，量边偶然误差系数（平巷）；a=0.0008量边偶然误差系数（斜巷）。
∑L
平
cosα=74.72，∑L
斜
cosα=186.237（L
i
cosαi
之值通过边角关
系计算所得，然后求和）。
（3）、上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平重要方向上的误差：
mxk=±√（mxβ+mxl）
=
±√（0.078+0.008）
=±0.078（m）
贯通相遇点K在水平重要方向上的误差取2倍中误差作为预计误
差：
m
xk预
=±2m
xk
=±2х0.078
=±0.156（m）
2、贯通相遇点在高程方向上的误差预计
9
井下三角高程测量误差引起K点在高程上的误差预计
井下三角高程测量导线全长1120.6m。
Mhs=±100/2√L
=±100/2√1.1206
=±0.053（m）
以上各项测量工作均独立进行两次，因此高程方向上的预计中误差为：
Mh中=±Mh/√2
=±0.053/√2
=±0.037（m）
贯通相遇点K在高程方向上的误差取2倍中误差作为预计误差：
Mh预=±2Mh
=±2×0.038
=±0.074（m）
3、预计误差与允许偏差比较
（1）、水平重要方向上的预计误差与允许偏差值比较
M
xk预
=0.156（m）∠±0.300（m）
（2）、高程重要方向上的预计误差与允许偏差值比较
M
h预
=±0.074（m）∠±0.200（m）
该工程的贯通的实施完全按照方案、设计进行施测的，实践证明，该工程的测量方案、设计和误差预计是正确合理的。
五、贯通精度评定
33采区延深下段北部的贯通，根据原设计要求，中线偏差值不大
10
22
于300㎜，腰线偏差值不大于200㎜，巷道贯通后，所进行的闭合导线的测量的结果：
序号
项目
数值
1
导线测量总站数
n=27
2
导线总长度
[L]=1135m
3
坐标增量的闭合差
fx=0.110m、fy=-0.155m、f=0.016m
4
坐标方位角闭合差
fa=-65＂
5
相对闭合差
f/[L]=1/70937
6
线量闭合差
f=√fx+fy=0.190m
上述闭合导线测量成果均均符合《煤矿测量规程》规定。
33采区延深下
段北部的贯通是一项优质测量工程，由于该工程贯通精度高，对巷道
今后使用和生产创造了良好的工作条件。
也为-600南大巷、内外水仓、泵房、变电所、管子道的贯通工作奠定了基础。
六、总结
本次贯通测量工程通过进行科学严密的精度论证和计算，制定了
切实可行的贯通测量方案，有效地解决了影响导线测量精度的难题，
使导线测量的速度和精度得到显著提高，大大缩短了占用巷道的施测
时间。
实现了安全顺利贯通，缩短了移交使用工期，降低了材料消耗费
用，创造了极大的经济效益，是一项优秀的测量工程。
为矿井解决33
采区剃头开采奠定了基础。
也为下一步的生产经营发展创造了有利的
条件。
为鹤煤五矿的发展奠定了基础，为今后的大型贯通工程积累了
更多的宝贵经验，在类似条件下贯通测量工作，具有很好的推广应用
11
2
前景。
附表一：
（第1页）
测点
R（m）
R2（m）
边号
LiCOSα
延59
145.3
21112
延52～延59
4.123
延60
409.2
11924
延65～延69
18.566
延63
68.7
4719
延65～1
0.007
延65
24.2
585
1～5877
3.248
延99
0
0
5877～5875
8.263
12
2
K
0
0
5875～A
0.04
1
0
0
A～5869
4.285
5881
6.5
42
5869～5865
3.112
5879
14.6
213
5865～5863
9.21
5877
22.2
492
变坡1～5853
13.605
5875
4.5
20
5853～5801
1.896
A
5.2
27
5801～延53
6.213
5869
12.3
151
延53延52
2.496
5865
6.9
47
Σ74.72
5963
2.9
8
附表一：
（第2页）
测点
R（m）
R2（m）
边号
LiCOSα
5861
37.9
1436
（延59～延65）
93.676
变坡1
97.4
9486
（5863～变坡1）
92.551
5853
111.3
12387
Σ斜186.237
5851
115.8
13409
5849
119.6
14304
5841
127.3
16205
13
5821
131
17161
5819
133.5
17822
5815
137.4
18878
5807
141.1
19909
5801
142.9
20420
延53
129.9
16874
延52
136.5
18632
Σ29
Σ2271991
14
Y'
X'
15
申报单位：
鹤煤公司技术成果评审表申报时间：
编号：
项目名称
项目类别
完成单位
协作单位
主要完成人
项目起止时间
主要内容及社会经济效益：
基层单位推荐意见：
单位盖章
负责人签字
公司专业评审小组意见：
负责人签字
公司评审委员会意见：
负责人签字
最终评审结果
获奖等级
盖章
1
鹤煤公司技术成果汇总表
序号
申报单位
类别
（优秀设计、优秀技术成果、优秀作业规
程）
成果名称
完成人员名单
升级会员 