淮北童亭煤矿贯通测量工作毕业设计说明书汇总.docx
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淮北童亭煤矿贯通测量工作毕业设计说明书汇总
淮南职业技术学院
毕业设计说明书
题目淮北童亭煤矿贯通测量工作
系部采矿工程系
班级2010级矿山测量
学号1002290
姓名张利衡
指导老师马清利
年月日
目录
摘要……………………………………………3
关键词…………………………………………………………3
引言……………………………………………………………3
第一章矿区及工程概况…………………3
1.1矿区概况…………………………………………………3
1.2工程概况…………………………………………………5
第二章贯通工程允许偏差值及贯通设计的技术依据………………5
2.1贯通允许偏差的确定………………………………5
2.2贯通设计的技术依据………………………………5
第三章贯通测量方案设计……………………………………5
3.1井下平面控制测量方案设计………………………………5
3.2井下高程控制测量方案设计………………………………8
第四章贯通测量方案误差预计………………………………9
4.1误差预计基本参数………………………………9
4.2贯通相遇点K在平面方向上的误差预计………………………………10
4.3贯通相遇点K在高程方向上的误差预计………………………………11
4.4误差预计结论………………………………11
第五章施工测量方案设计………………………………14
5.1施工测量方案………………………………14
5.1.1标定开切点及临时方向………………………………14
5.1.2巷道中线的标定及延长………………………………15
5.1.3巷道腰线的标定及延长………………………………16
5.1.4巷道中腰线的检查及调整………………………………17
5.2巷道贯通主要技术措施………………………………19
结束语………………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………20
摘要：
淮北矿区位于苏豫皖三省交界处。
东有郯庐大断裂，西有阜阳～麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河～利辛断裂）。
1929年11月19日五河县东北的郯庐断裂附近发生5.5级地震，裂度为Ⅶ度；1931年9月26日在潘集东北部的龙子山断裂附近发生6.25级地震，震中裂度为Ⅷ度；1937年5月13日在灵璧县东北部发生5.5级地震，裂度为Ⅶ度；1937年9月22日在濉溪县青疃与丰涡断裂之间发生4级地震，1965年3月15日在芦岭及固镇～长丰断裂之间发生4级地震；1983年11月7日5时9分，山东菏泽市与东明县交界处发生5.9级地震，波及淮北矿区
关键词：
贯通测量，平面控制测量，高程控制测量，标定开切点，巷道中线的标定，巷道腰线的标定，巷道贯通
引言：
为了相向掘进巷道或由一个方向按设计掘进巷道与另一个巷道相遇而进行的测量工作。
采用贯通的方法掘进巷道可以加快掘进速度、缩短工期，并可以改善通风条件，因此，广为矿山、铁路隧道和水工隧道等所采用。
第一章矿区及工程概况
1.1矿区概况
童亭井田位于安徽省北部平原、淮北市濉溪县五沟镇境内，北距淮北市约42km，东距宿州市30km。
西北以赵口断层与临涣矿井毗邻，东以4线与杨柳井田相连，南部以孟集断层、张家断层、煤层露头作为技术边界。
东西走向长8.58km，南北倾斜宽2.07km，井田面积约17.26km2。
童亭井田东距京沪铁路宿州站约30km，井田西部10km有青阜铁路通过符夹线铁路与京沪铁路、陇海铁路干线相接，区内青芦支线已建成，矿井专用线在青芦支线的小湖集选煤厂站接轨，经小周家、周小庄进入矿井装车站。
公路可直通徐州、宿州、淮南、阜阳、河南永城，正在施工的淮六公路，穿过本井田；水路方面童亭矿在蒙城设有船运码头，交通十分便利，见图1-1。
图1-1童亭矿交通位置图
井田内地势平坦，地表自然标高+25～+28m，相对高差不超过3m。
总体表现为北高南低之势，均为201.50～291.67m的厚层新生界松散层覆盖。
井田北端有浍河流过，井田内农用沟渠纵横交错。
井田北端有浍河流过，流量受季节影响变化较大，雨季可形成内涝，积水深度0.50m。
最高洪水位为＋28.34m，最大洪峰流量为865m3／s（1965年7月）。
本区属海洋—大陆性气候,冬季寒冷多风,夏季炎热多雨，春秋两季温和。
年平均降雨量为900mm，最大降雨量为1481.3mm。
年平均气温14.3℃，最高气温40.3℃，最低气温－23.2℃。
最大积雪深度22cm，最大冻土深度15cm。
最大风速20m／s，主导风向为东北风。
淮北矿区位于苏豫皖三省交界处。
东有郯庐大断裂，西有阜阳～麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河～利辛断裂）。
1929年11月19日五河县东北的郯庐断裂附近发生5.5级地震，裂度为Ⅶ度；1931年9月26日在潘集东北部的龙子山断裂附近发生6.25级地震，震中裂度为Ⅷ度；1937年5月13日在灵璧县东北部发生5.5级地震，裂度为Ⅶ度；1937年9月22日在濉溪县青疃与丰涡断裂之间发生4级地震，1965年3月15日在芦岭及固镇～长丰断裂之间发生4级地震；1983年11月7日5时9分，山东菏泽市与东明县交界处发生5.9级地震，波及淮北矿区。
根据国家地震局南京地震大队1973年9月的鉴定意见，本区地震基本裂度为Ⅶ度。
本矿地处华东平原，地区经济较发达，工农业基础好，对能源需求大，土地肥沃，主要农作物有小麦、玉米、大豆等，工业主要有煤矿、化肥、以发电、农机、食品加工及手工业等。
开发该井田对加快华东经济区的建设和缓解我国能源紧张局面具有重要意义。
矿井生活用水及工业用水水源均取自处理后的浅层地表水；第三系、第四系第二含水层为矿区主要饮用水源。
供电电源，从海孜110KV变电站引双回路35KV专用供电线路，保证了矿井双回主供电电源。
1.2工程概况
由于采矿工程的需要，童亭矿计划在-50米南大巷和-150米水平大巷中布设一个轨道下山。
为了加快掘进进度。
经矿技术部研究决定采用相向贯通。
即由-50米与-150米水平相向掘进，贯通处设在轨道下山的中间。
此轨道下山贯通的主要目的：
针对采煤的需要，设计一个轨道下山，能够更好的布置采区。
使工作面与掘进面采出的煤炭与岩石能够很好的从-150米水平大巷向上运到-50米水平，从而运出到地面，形成一个连贯的运煤系统。
第二章贯通工程允许偏差值及贯通设计的技术依据
2.1贯通允许偏差的确定
根据红卫公司坦家冲矿井多年的测量资料的分析及《煤矿测量规程》：
对于一般的相向贯通，当贯通面处在贯通巷道的中间时，中线的偏差值应小于20厘米，垂向偏差值也应小于20厘米。
因此，通过上面的描述可知：
Mx极=0.20mMh极=0.20m
M允=1/2M极
Mx允=0.10mMh极=0.10m
2.2贯通测量设计的技术依据
1、本矿测量分析资料
2、2010版《煤矿测量规程》。
第三章贯通测量方案设计
3.1井下平面控制测量方案设计
3.1.1导线测量的方法
使用拓普康防爆全站仪GTS-330型敷设7″级支导线。
井下导线测量独立进行两次。
3.1.2导线布设
1.由-50米南大巷南端的已知点N（如附图上所示）。
通过236的上车场与236的回风巷道到达需要贯通的巷道的贯通面K。
由于要经过许多弯道，并且还要根据《煤矿测量规程》中对控制导线的要求。
井下控制导线布设的长度一般应该是60—200米。
通过这两项要求在贯通巷道的上端布设了如下点。
（N—1—2—3—4—5—K）
2.巷道另一端的布设方案也从-50米的南大巷南端的已知点N（如图上所示）。
结合《煤矿测量规程》对井下控制导线的要求，每条边长只能布设60—200米。
并且结合巷道的实际弯道情况，经过216轨道下山达到-150米南大巷再经-150米南大巷再沿设计的轨道下山向上布设到需要贯通轨道下山的贯通面K（如附图上所示）。
由于经过的距离较远，因此布设了较多的点。
具体为（N—O—P—Q—R—S—T—U—V—W—X—Y—Z—A—B—C—D—E—G—H—K）
导线的技术统计
最长边边长
最短边边长
导线总长
导线边数
平均边长
366.19m
12.45m
2710.62m
27
100.39m
3.1.3选点和埋石
选埋导线点时，应综合考虑以下几个方面:
1、永久点至少应当在观测前一昼夜埋设好，待混凝土将点芯铁固牢后在开始观测。
2、标石埋设示意图如图3-1-3所示
图3-1-3
3.1.4观测方法
采用三联脚架法，
1.观测开始前，应认真调整好望远镜的焦距。
2.测回间采用倒转望远镜观测，以消除视准轴误差和水平轴倾斜误差的影响，并通过计算2C值检查观测质量。
3.上、下半测回照准目标的次序应相反，并使观测每一目标的操作时间大致相等。
3.1.5精度要求及限差
进行井下控制导线测量时，所用的仪器和作业要求应符合：
表3-1-5-2
表3-1-5-2井下控制导线测量要求及限差
导线类别
使用
仪器
观测
方法
按导线边长（水平边长）
15m以下
15～30m
30m以上
对中次数
测回数
对中次数
测回数
对中次数
测回数
7″导线
GTS-330
测回法
3
3
2
2
1
2
多次对中时，每次对中测一个测回。
若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360°/n。
n—为对中次数
导线水平角的观测限差应为：
表3-1-5-3水平方向观测要求及限差
仪器级别
同一测回中半测间互差（″）
两测间互差（″）
两次对中（复测）测回间互差（″）
GTS-330
20
12
30
注意：
平巷与斜巷交汇处2C值在平巷与斜巷2C值之间。
3.1.5测量仪器及注意事项
在用全站仪进行井下边长测量时：
1.测定气压读至100Pa,气温读至1°C；
2.每条边的测回数不得少于两个。
采用往返（或不同时间）观测时，其限差为：
一测回读数较差不大于10mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气压改正和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000；
3.在井下使用全站仪测距时，应严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。
3.2井下高程控制测量方案设计
3.2.1井下高程测量的方案
井下高程测量，平巷中采用水准测量，布设Ⅰ级水准路线，平巷中用DS3水准仪，采用后前前后方法进行往返观测；斜巷中采用三角高程测量的方法与导线同时施测。
井下水准路线沿井下7″级导线点布设，把导线点作为水准路线的水准点。
3.2.2导线布设
在进行高程测量时，布点与平面控制的测量的选点一致（如附图上所示）。
上半部分还是：
N—1—2—3—4—5—K；下半部分还是：
N—O—P—Q—R—S—T—U—V—W—X—Y—Z—A—B—C—D—E—G—H—K；只是在选择测量方案中要注意，水准测量的部分：
N—1—2—3—4，N—O—P—Q—R—S,V—W—X—Y—Z—A—B—C—D—E—F,三角高程测量部分：
4—5—K—H—G—F，S—T—U—V。
3.2.3精度要求及限差
1.井下水准测量往返测高差的较差不应大于±50mm
（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。
2.相邻两水准点之间的高差，两次观测其互差不得大于5mm，最终取其平均值；
3.在内业计算，水准测量高差的较差或高程闭合差不超过限差时，取往返观测的平均值或按测站数进行分配作为测量的结果。
4.在量取仪器高和前视高时，应在观测前和结束后各丈量两次，且两次的互差不得超过3mm；
由于此项贯通工程对高程的精度要求较高，而井下水准导线是以支导线的形式布设，为了提高精度，井下水准测量独立进行两次。
3.2.4观测仪器及注意事项
斜巷高程控制以钢尺量边三角高程测量方法建立，采用拓普康GST—330型级仪器进行施测.平巷高程控制测量以水准测量方法建立，采用DS3水准仪仪器进行施测。
进行三角高程测量时注意事项同地面三角高程注意事项，在进行水准测量时要注意以下几点：
1.水准测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等，用以消除或减弱水准管轴不平行致使视准轴所产生的误差，同时选择适当的观测时间，限制视线长度。
2.仪器脚架要踩牢，观测速度要快。
转点处要用尺垫，取往、返观测结果的平均值来抵消转点下沉的影响。
3.估读要准确，读数时要仔细对光，必须使水准管气泡居中，读完以后，再检查气泡是否居中。
4.检查塔尺相接处是否严密，消除尺底泥土。
扶尺者要身体站正，双手扶尺，保证扶尺竖直。
在起、终点上用同一标尺。
7.量者要严格执行操作规程，工作要细心，加强校校，防止错误。
第四章贯通测量方案误差预计
4.1误差预计基本参数
1.井下导线测角中误差m下=±15″
2.井下钢尺量边的偶然误差系数：
α平=0.0008m，α斜=0.0016m；
3.井下每公里水准路线的高差中误差：
=±17.7mm/km
4.井下每公里三角高程路线的高差中误差：
=±50mm/km
4.2贯通相遇点K在平面方向上的误差预计
4.2.1贯通相遇K点在平面方向上的误差预计
1.井下导线测量引起贯通相遇点K点在水平重要方向上误差
（1）由导线测角误差引起K点在X＇轴方向上的误差为：
独立施测两次：
（2）由-50米平巷和-150米平巷中导线的钢尺量边误差引起K点在X＇轴方向上的误差为：
由一号下山和二号下山中导线的钢尺量边误差引起K点在X＇轴方向上的误差为：
（3）K点在X＇轴方向上的预计中误差为：
（4）为了检核，导线独立测量2次，则平均值的中误差为：
（5）K点在水平重要方向上的预计贯通误差为：
4.3贯通相遇点K在高程方向上的误差预计
4.3.1贯通相遇K点在高程方向上的误差预计
1.-50米水平巷、-150米水平巷中的水准测量误差为
2.一号下山、四号下山中的三角高程测量误差为
3.K点在竖直方向上的预计中误差为
4.为了检核，水准测量和三角高程测量均独立施测两次，则平均值的中误差为
5.K点在竖直方向上的预计贯通误差为
4.4误差预计结论
根据计算，在K点的贯通误差在水平方向上为0.1510m，在竖直方向上为0.0722m，小于设计的在重要方向上的0.20m和竖直方向上的0.20m，说明该贯通设计符合技术要求。
以上式中的Ryi、R2y＇、l、lcoa2α均由误差预计图上直接量取和用图解法求出，其数值见表4-4-1和表4-4-2，另附有贯通工程平面图。
表4-4-1：
斜巷236轨下山的数据表
点名
Ry´
边名
ι
ι
4
159.39
25405.1721
4—K
159.39
0
5
72.51
5257.7001
G—K
159.15
0
H
88.89
7901.4321
G
159.15
25328.7225
F
203.51
41416.3201
F—G
44.36
0
∑
105309.3469
362.9
0
表4-4-2：
斜巷216轨下山的数据表
点名
Ry´
边名
ι
ι
S
55.08
3033.8064
S—T
94.38
5.5237
T
36.48
1330.7904
T—U
187.27
6.8181
U
220.08
48435.2064
U—V
152.27
6.5822
V
368.6
135865.96
∑
188665.7632
433.92
18.9240
表4-4-3：
-50m水平巷和-150m水平巷的数据表
点名
Ry´
边名
ι
ι
4
159.39
25405.1721
4—3
16.15
0
3
175.54
30814.2916
3—2
38
25.4984
2
153.54
23574.5316
2—1
46.7
34.3122
1
129.28
16713.3184
1—N
12.45
8.3541
N
122.18
14927.9524
N—O
201.42
200.4399
O
134.49
18087.5601
O—P
366.19
363.4084
P
102.52
10510.3504
P—Q
121.24
120.2793
Q
92.87
8624.8369
Q—R
97.94
90.4989
R
66.39
4407.6321
R—S
25.5
20.5997
S
55.08
3033.8064
V
368.79
136006.0641
V—W
35.61
1.5393
W
403.64
162925.2496
W—X
35.89
2.4042
X
438.27
192080.5929
X—Y
18.74
16.1102
Y
445.33
198318.8089
Y—Z
21.59
11.1717
Z
430.4
185244.16
Z—A
67.65
29.1175
A
379.24
143822.9776
A—B
230.71
215.2554
B
319.96
102374.4016
B—C
307.79
284.4054
C
235.87
55634.6569
C—D
179.38
164.0464
D
288.42
83186.0964
D—E
64.63
11.5433
E
229.73
52775.8729
E—F
26.22
0
∑
1845799.858
1951.42
1598.9843
第五章施工测量方案设计
施测工作严格按照测量设计的要求和《煤矿测量规程》的有关计划进行。
在施测过程中，外业工作必须进行校核，或者进行两次，对起算数据、外业记录和计算成果均需经过严格的检查或对算。
为了保证测量成果的质量，在进行施测前，对所用的经纬仪、全站仪、水准仪和钢尺等工具进行检验和校正。
施工过程中，巷道开口、中腰线延放等按下列要求进行：
（1）巷道开口中腰线用经纬仪，掘进到4-8米时，必须进行重新标定中腰线。
（2）站中腰线点每30米-40米设置一组，每组不少于三个点，间距不小于2m，在顶上画出，腰线距巷道底板1m，最前面的一个中腰线点至掘进工作面的距离不超过30m，在延放中腰线的过程中，对所使用的和新设置的中腰线点认真仔细进行检查，把误差降到最小程度，每次导线及时校正腰线，以保证中腰线的正确，提高测量精度，确保准确贯通。
（3）施工过程中，掘进工作面过老巷、透巷、贯通前，及时向施工队及矿各有关部门发出地测技术交代通知书，做好安全检查工作，确保安全施工。
5.1施工测量方案
5.1.1标定贯通巷道开切点及初始方向
（一）、标定前的准备工作——计算标定数据
1、开切眼位置
设计方案中已经给出了开切眼的位置，即贯通巷道两端的端点：
分别为4、G。
2、计算指向角
设计方案中已经给出了贯通巷道的两个端点，可以利用贯通巷道两端最后一条导线的方位角和贯通巷道的方位角之间的关系计算出指向角，从而标定贯通巷道的初始方向。
（二）、标定的施工方案
本设计方案采用悬挂罗盘的方法标定贯通巷道的初始始方向；
1、仪器：
DJ2型经纬仪、悬挂罗盘仪
2、具体的施工过程
（1）、开切点的实地标定
在3和F两导线点架设经纬仪，分别后视T2和E导线点，用以检验测站点是否发生了位移，若符合相关标准，则分别前视点4和G，根据其与测站点的距离和方位关系，实地标定出其位置，并做上标记。
（2）、初始方向的标定
根据贯通巷道的设计方位角，并加以磁偏角改正，换算成贯通巷道的磁方位角。
在顶板固定开切点4和G后，在开切点系一线绳，挂上罗盘仪，使罗盘仪的N对着掘进方向，线绳另一端在开切帮上左右移动，当线绳的这一端移至某点时磁针北端读数等于贯通巷道磁方位角时，线绳方向即为巷道开切方向，标出点a；同时反向依次在顶板上标出b′、a′，则a′、b′、4或G三点的连线即为巷道开切方向。
5.1.2巷道中线的标定及延长
重新标定时，在点3安置经纬仪照准点，后视点T3、对零后用正镜拨β角，β由设计的方位角求的。
在视线方向的顶板固定一点2.倒镜在其延长方向上在固定一点1，由1、3、2三点组成中线点，即指示巷道开切方向。
为了便于识别，可用油漆画出三点的连线，经纬仪再设标以后应实测β角作为检核。
使用DQJ-05A型激光指向仪进行巷道掘进时的指向定位，将激光指向仪悬挂安置在1、主1之间，根据仪器前后的的中线1和主1移动仪器，使之处于中线方向上，固定仪器。
接通电源，激光束射出。
利用水平调节按钮使光斑中心对准前方主1、2两个中线，上下调整光束，直至使光斑中心至两垂球的腰线标志的垂距d相同为止，这时红色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线。
然后锁紧仪器，激光束指示巷道的掘进方向。
在巷道掘进30m-40m后，就必须检查和延设中线。
如图5-1所示，点3、4、5为前次用经纬仪标定的中线点，点4是被检查点，检查中线时，将经纬仪安在导线点4，检查导线点主1及附近的中线点是在一条直线上。
差值不超过80″时，就继续延设中线。
巷道方向不变，仪器后视点主1，拨角180°，标定出6、7、8点，用30″级导线的要求，测出点8的位置，并填绘在图上。
点6、7、8为一组新中线点。
点4、7为采区导线点。
主要导线每隔300m-500m，应测设基本控制导线，并检查采区导线。
图5-1
5.1.3巷道腰线的标定及延长
用中线法标定腰线，这种方法是将中线点兼作腰线点的标设法，并与测量导
线同时标设。
如图5-2所示，标设时经纬仪安置在中线点主1上，在标定中线点3、4、5之后，仪器用正镜瞄准中线，竖盘对准巷道设计的倾角，此时望远镜视线与巷道腰线平行。
根据视线方向在垂球线3、4,5相应位置用大头针作上记号，再用倒镜测其倾角，作为检查。
然后丈量仪器高i。
又知中线点主1到腰线位
置的距离a1，则仪器视线到腰线点的距离b为：
b=l—al
计算时，从中线点向下量的i和a值均取正号。
求出b值为正时，腰线在视线之上；求出b值为负时，腰线在视线之下。
从三个垂球线上标出的视线记号起，根据视线与腰线的关系用小钢尺向上或向下量长度b，作出标记，并记下三个中线点到腰线点的距离a3、a4、a5，以便随时检查和恢复腰线位置。
然后用半圆仪拉平线，在巷道帮上标定出腰线点位置。
图5-2
5.1.4巷道中腰线的检查及调整
5.1.4.1贯通时中腰线的检查及调整
《规程》规定，巷道每掘进100m，应对中、腰线至少进行一次检查测量，并根据检查结果调整中、腰线。
给出巷道的中线和腰线后，测量人员必须经常检查掘进方向的正确性。
检查方法是：
当巷道掘进到一定距离后，随即进行导线测量，在掘进迎头处，导线点应为中线点。
根据测量结果，反算巷道中线的方位角，将它和原来计算中线的方位角相比较，根据差值的具体
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