煤矿测量贯通技术设计.docx

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煤矿测量贯通技术设计

任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程

技术设计

任楼煤矿生产技术部

二0一五年七月

任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程

技术设计

编制：

审核：

部长：

副总工程师：

总工程师：

一、工程概述

Ⅱ7226N工作面为任楼煤矿重要接替工作面，由于我矿为高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井，特设计Ⅱ7226N底抽巷作为Ⅱ7226N工作面专用瓦斯抽排巷道，为下一步工作面的回采提供安全保障。

该巷道将与Ⅱ7224N底抽巷C24贯通，贯通闭合线路全长约4000m。

为确保Ⅱ7226N底抽巷与Ⅱ7224N底抽巷顺利贯通，特编制《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程技术设计》。

二、贯通工程的任务

1．根据贯通巷道的种类和允许误差，选择合理的测量方案和测量方法，并进行贯通测量误差预计；

2．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，以求得贯通导线点的坐标和高程，各种测量和计算都必须有可靠的检核；

3．对贯通导线施测成果及定向精度等进行必要的分析，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要求，则应重测；

4．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；

5．根据掘进工作面的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并根据测量成果及时调整中线和腰线；

6．巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差，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；

7．贯通完成后，对测量工作进行精度分析，作出技术总结。

三、贯通测量的精度要求

贯通工程必须优化组合各项测量手段，提高各项测量工作的精度，将各项测量误差对贯通重要方向的影响降到最低。

根据《煤矿测量规程》要求，贯通相遇点的中线允许偏差≤0.3m，相遇点的竖直方向允许偏差≤0.2m。

（一）井下15″导线测量

井下平面控制测量使用2″级防爆型全站仪7″级导线复测，15″级导线放样，观测前检校仪器及配套设备的轴系关系，使满足规范要求。

如矿井井下巷道风速过大，点下对中操作过程中需提高对中精度，减小对中误差影响。

7″级导线的主要技术指标

测角中误差

（″）

一般边长

（m）

复测支导线

角度闭合差（″）

复测支导线全长

相对闭合差

±7

60—200

1/6000

水平角观测的作业要求

导线

类型

使用

仪器

观测

方法

按导线边长分（m）

＜15

15—30

＞30

对中

测回

对中

测回

对中

测回

7″

DJ2

测回法

3

3

2

2

1

2

7″级导线控制测量独立进行两次，第一次从起始边沿贯通测量路线敷设至施工巷道迎头，第二次从迎头返回到起始边。

复测导线的互差符合限差规定，取平均值作为最终导线测量成果。

（二）井下高程控制测量

贯通闭合线路全长约4000m，其中含一段600m左右下山，结合井下水准测量施测难度及贯通限差精度要求，设计采用三角高程与水准高程相结合的作业方法进行井下高程控制测量。

三角高程导线测量和7″级导线测量同步进行，采用三角高程对向观测的方法，沿巷道进行施测，往返观测各一个测回。

三角高程测量中仪器高应在观测前和结束后用钢尺各量一次，两次差不得超过4mm，相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm×

（

为导线水平边长，以m为单位）；三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm

（L为导线水平边长，以km为单位）。

三角高程测量独立进行两次，互差符合限差规定，取算术平均值作为最终成果。

井下每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±15mm

（R为水准间的路线长度，以km为单位）。

四、贯通工程的质量保证措施

（一）测量仪器设备的要求

1．选用的仪器设备必须满足测量项目的精度要求，具有良好的稳定性；

2．使用的仪器设备经检定机构检定合格，并处于有效期内使用；

3．观测前，应对所使用的仪器和设备进行常规检查、校正，并做好记录。

测量期间应注意维护各类仪器设备，保持仪器设备的完好。

（二）测量工序要求

1．工程严格按照《煤矿测量规程》和《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程技术设计》要求实施。

2．工程的施工设计资料和测量起始数据要反复查对检核，确保绝对准确。

3．明确现场测量人员对测量数据的真实性负责、测量人员对所做工作质量负责的责任追究制。

4．各项测量工作必须有充分、可靠的检核条件，检测合格后再进行后续的各项测量工作。

5．及时进行测量精度分析，对照设计中的精度要求，对于低于设计精度的测量环节分析总结原因，优化测量工艺。

五、贯通工程技术方案设计

（一）方案一：

加设陀螺定向边7″级导线

测量控制导线以中六轨道大巷7″级控制点G2—ZK34为起始位置，在距Ⅱ7224N底抽巷贯通位置C24点300m左右“C18-C19”位置加测一条陀螺定向边。

在Ⅱ7226N底抽迎头距贯通位置400m左右“19-20”位置加测一条陀螺定向边。

（二）方案二：

不加设陀螺定向边7″级导线

测量控制导线以中六轨道大巷7″级控制点G2—ZK34为起始位置，一路沿Ⅱ2辅助轨道下山、Ⅱ2辅助轨道三车场、Ⅱ7224N底抽巷至贯通位置C24；一路沿Ⅱ2辅助轨道下山、Ⅱ2辅助轨道下部车场、Ⅱ7226N底抽巷至迎头。

敷设过程中严格按照《煤矿测量规程》中7″级导线控制要求实施。

六、贯通测量误差预计

依设计图通过计算得出，由贯通测量引起的C24点误差，即为从C24点起又闭合到C24点的导线测量误差，包括由导线测角和量边误差引起C24点在x′方向上的误差。

（一）误差预计基本参数

1．陀螺定向误差：

=±15″。

2．井下测角中误差：

=±7″。

3．井下量边误差系数：

a=0.0005。

（二）贯通测量误差预计

1．方案一：

加设陀螺定向边7″级导线

（1）陀螺定向误差引起C24在x轴上的误差：

=±

=±

=±0.101m

yOⅠ、yOⅡ——各段导线重心在假定坐标系统中的横坐标；

YZK34——井下导线起始点在假定坐标系统中的横坐标；

yk——贯通相遇点的横坐标，yk=0；

式中的各个y值直接在图上量取。

（2）井下导线测角误差引起C24在x轴上的误差：

=±

=±

=±0.085m

ηi——各方向附和导线的重心与各段导线各点的连线在y′轴上的投影长，其值直接在图上量取；

Ry——支导线段终点C24与该段导线各点的连线在y′轴上的投影长，其值直接在图上量取。

（3）井下导线量边误差对C24在x轴上的影响

=±

=±

=±0.016m

Lcosα——

为导线边长（km），α为导线各边与x轴间的夹角，此值用图解法量取；

由于贯通测量时，各项测量工作均独立进行两次，故贯通相遇点K在x轴上的预计中误差为：

=±

=±

=±0.094m

贯通相遇点K在x轴上的预计误差为：

=±2

=±0.188

（4）贯通相遇点C24在高程方向上的预计误差：

井下水准测量全长4020m,由于井下贯通导线经过一条斜巷（上山），其倾斜长度为618m，为较少工作量，首选三角高程测量控制高程，按《煤矿测量规程》规定，三角高程导线的高程闭合差：

=±100mm

=±201mm

2．方案二：

不加设陀螺定向边7″级导线

（1）由测角误差引起的水平重要方向上的误差：

=±

Mβ

=±

=±0.197m

Ry——C24到各导线点连线在y′轴上的投影距离，可由误差预计图上量出。

因导线独立实施两次，故：

=±

=±0.139m

（2）由于导线量边误差引起的水平重要方向上的误差：

=±

=±

=±0.016m

Lcosα——

为导线边长，α为导线各边与x′轴间的夹角，此值用图解法量取；

因导线独立实施两次，故：

=±

=±0.011m

上述两项误差引起的贯通相遇点C24在水平重要方向上的误差：

=±

=±

=±0.139m

贯通相遇点K在水平重要方向上的预计误差：

=±2

=±0.278m

（3）贯通相遇点C24在高程方向上的预计误差：

井下水准测量引起的误差井下水准测量全长4020m,按《规程》规定的限差推算，则一次测量引起的高程中误差为：

=±

=±33mm

斜巷中高程测量引起的误差井下贯通导线经过一条斜巷（上山），其倾斜长度为618m，按《煤矿测量规程》规定的限差推算，则一次测量引起的高程中误差为：

=±50

=±39mm

以上各项测量工作均独立进行两次，因此高程方向上预计中误差为：

=±

=±36mm

贯通相遇点K在高程方向上的预计误差为：

=2

=±72mm

七、贯通测量方案的选择

1．在技术要求上方案一在水平方向上的预计误差为±188mm，高程方向上的预计误差为±201mm；方案二在水平方向上的预计误差为±278mm，高程方向上的预计误差为±72mm。

2．经济比较如下表

方案一

单价（元）

数量

小计（元）

贯通方案设计

10000

1

10000

陀螺方向边

20000

3

60000

选、埋点

100

50

5000

导线测量

3000/km

4.0km×2

24000

水准测量

2000/km

4.0km×2

16000

成果计算、总结

10000

总计

125000

方案二

单价（元）

数量

小计（元）

贯通方案设计

10000

1

10000

选、埋点

100

50

5000

导线测量

3000/km

4.0km×2

24000

水准测量

2000/km

4.0km×2

16000

成果计算、总结

10000

总计

65000

经过两种方案比较，方案一在水平方向上的预计误差满足《煤矿测量规程》要求，但在高程方向上的预计误差不满足要求，即贯通相遇点的中线允许偏差≤0.3m，竖直方向允许偏差≤0.2m，而方案二在水平方向上和高程方向上的预计误差均满足《煤矿测量规程》要求。

同时方案二经济成本较低，节省资金约6万元，故选择方案二作为Ⅱ7226N底抽巷与Ⅱ7224N底抽巷贯通的实施方案。

附件：

1、恒源煤电公司任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通设计图（方案一）

2、恒源煤电公司任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通设计图（方案二）

参考文献

[1]《全球定位系统（GPS）测量规范》.GB/T18314-2009.

[2]《煤矿测量规程》.原能源部.

[3]《国家一、二等水准测量规范》.GB12898-2009.

[4]《工程测量规范》.GB50026-2007.

[5]《任楼煤矿矿井综合采掘工程平面图》.

[6]《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷设计图》.