贯通测量方案设计及实施.docx
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贯通测量方案设计及实施
贯通测量方案设计及
精度预计设计书
指导教师：
班级：
测绘07-4
学号：
0704070422
姓名：
一、设计专题
冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计及精度估算和技术造价
二、测区概况
北煤公司关山煤矿原辖一井、二井和三井三个矿井。
其中，一井为中央并列立井和二段暗斜井分水平采矿开拓方式，二、三井为斜井开拓。
现为了开拓深部煤层时，改善与属于通风条件，决定将三井合并，将厡一井新开拓一对竖井（主井及副井）延伸到-540米水平，掘进一对主石门及-540米水平大巷。
原三个井所产煤炭全部经由-540米水平大巷运到新竖井提升。
为加快工程速度，-540米水平东翼大巷有一井和三井两端同时以全断面巷道相向掘进贯通。
本巷道贯通贯通测量路线井上、下闭合总长度共约9km，其中在-540米水平大巷中尚需实掘2300米。
施工所在岩层大部分为沙页岩，地质情况比较简单。
围岩稳定，地压不大。
支护方式一律采用锚喷。
巷道掘进方式为风动式凿岩机打眼，火药爆破，颤抖式装岩机装车，矿车运输，巷道断面宽3.5米，拱高2.5米。
冠山一井新竖井井口标高+210米，井底车场标高-542米，井深752米左右。
贯通大行坡度为5%（三井高，一井低）。
从目前巷道施工位置及掘进速度考虑，贯通相遇点选在三井第二段暗斜井甩车场西侧，设7点与设9点之间k处。
按照«煤矿测量规程»规定和巷道工程要求，本次贯通在水平重要方向x上，允许偏差为MX允=±0.5米，高程方面的偏差允许值为MZ允=±0.2米。
现在已知条件已给出，国家二等控制点A（石厂）为：
XA=4628191.41YA=56287.43边长SAB=4151.137SBC=3367.436坐标方位角aAB=41°38′44″.26aBC=312°36′12″.94矿区范围为：
东经129°39′到120°54′北纬41°45′到41°54′采用3°高斯投影带，第40带中央子午线为L0=120°。
三、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计
（一）平面测量方案设计
1）地面两近井点导线测量
由于矿区保护不善，一井和三井近景点已经遭到破坏，必须重新设置两点，根据矿区所在国家三角网，用控制网点水神庙、疙瘩山、平顶山插入三井近井点，用控制网点疙瘩山、大黑山、石厂定角测出一井近井点，都按照四等三角规格施测。
两近井点间布设一级导线，敷设方向应与欲掘巷道方向大体一致，根据《煤矿测量规程》（2010版）规定，每条导线长500m左右，测距相对中误差1/30000，导线全长下相对中误差1/20000用拓普康GTS-750全站仪，此全站仪测角精度1″，测距精度±（2mm+2ppm*Dm）mm。
测回法四测回，测回互差小于±5″，方位角最大闭合差小于±10″。
测距三测回，一测回最大互差10mm，单程测回间最大互差15mm，往返测回互差
（2mm+2ppm*Dm）mm。
布设导线形状和位置已绘到平面图上。
2）定向测量
①主副井一侧
在主副井筒中各挂一根垂球，用油或者水作为稳重，根据一号井近井点，和导线上的已知点，在主副井间建立导线，测定两垂球A，B的坐标，敷设地面连接导线时应尽量减少导线点数，减小角度带来的误差。
从近井点引来的节点O到垂球线A,B的导线应尽可能是起延两垂球线连线方向延伸。
使两垂球显得相对精度更高，地面采用5″级导线，地下采用7″级导线，导线敷设形状与位置在平面图上已经画出。
②三号井一侧
由于三号井是斜井，可直接用测距导线导入定向，即在洞口附近后洞内设置一条定向边，（在平面图上已经画出）仍可用平面测量中的拓普康GTS-750全站仪，敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过
，两测回间互差不超过
。
测边时一测回读数较差不大于10mm,单程测回间较差不大于15mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000。
3）井下导线测量
地下导线应尽量沿线路中线布设，边长要接近等边，一般边长不得小于60m，不得大于200m。
敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过
，两测回间互差不超过
。
测边时一测回读数较差不大于10mm,单程测回间较差不大于15mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000，用拓普康GTS-750全站仪。
一井一侧从主副井定向边开始敷设，根据上述规定敷设到欲挖掘巷道尽头，三井一侧类似一井，随着航道开挖，先敷设边长较短精度较低的施工导线，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。
保证巷道在x′方向上的精度。
（二）高程测量方案设计
1）地面两井口高程基点测量
根据所给资料以及两井之间距离，可采用四等水准测量，根据《煤矿测量规程》（2010版）规定，四等水准测量要求入下表第3行所示，测区一三井位置和水准路线如下图所示。
2）导入高程
将经过检定的钢尺挂上重锤，自由悬垂在井中。
分别在井上和井下安置水准仪，在A、B点上读数a1和b2，然后在钢尺上读数b1和a2，同时记下地上于地下的温度，由此可以计算出B点的高程。
可采用两次仪器高和移动钢尺进行两次两测回测量其高程。
两次仪器高的高差互差小于3mm，两次观测互差小于H/8000（H为井深）。
3）井下高程测量
平巷中用S3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mm
（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。
斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。
仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。
两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。
每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm±0.3mm×L（L为导线的水平边长，以km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）。
四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算
（一）平面测量精度估算
①地面导线的测角误差：
根据规程得测角中误差Mβ上=±5″。
②地面量边误差：
按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm，求得平均边长D≈466.56m的MD=±（2mm+2ppm*0.46656m）mm=±2.93mm.
③两井定向误差：
根据规程反算求得一次定向中误差Ma0=±21.2″。
④井下导线测角误差：
根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差Mβ下=±7″。
⑤井下导线量边误差：
根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm,按井下导线平均边长114m，求得MD=2.23mm。
地面导线长度
导线名称
导线长度
导线名称
导线长度
一井-A1
500m
A4-A5
500m
A1-A2
500m
A5-A6
425m
A2-A3
500m
A6-A7
400m
A3-A4
500m
A7-三井
400m
导线点号
Ry′/m
Ry2′/m2
一号井近井点
2642.5
6982806
A1
2282.0
5207524
A2
1900.5
3611900
A3
1488.0
2214144
A4
1058.0
1119364
A5
619.0
383161
A6
214.0
45796
A7
186.0
34596
三号井近井点
570.0
324900
所以∑Ry2′/m2=19924192
导线名称
Lcos2a（m）
一井-A1
210.0
A1-A2
265.5
A2-A3
186.0
A3-A4
157.5
A4-A5
120.0
A5-A6
82.0
A6-A7
35.5
A7-三井
56.0
地上导线对x方向上的误差影响MX′β上=±（Mβ上/p）
上=±0.108m
MX′l上=±
上=0.005m
井下导线长度
主井-1
62.5
三井-C1
140
1-2
75
C1-C2
150
2-副井
70
C2-C3
150
副井-B1
150
C3-C4
150
B1-B2
150
C4-C5
150
B2-B3
150
C5-C6
65
B3-B4
170
C6-C7
30
B4-B5
30
C7-C8
35
B5-B6
160
C8-C9
16
B6-B7
150
C9-C10
76
B7-B8
150
C10-C11
111
B8-B9
150
C11-C12
150
B9-B10
150
C12-C13
150
B10-B11
150
C13-C14
121.5
B11-B12
125
C14-C15
119.5
B12-B13
95
C15-C16
55
B13-B14
150
C16-C17
13.5
B14-B15
150
C17-C18
103
B15-B16
100
C18-C19
125
B16-B17
85
C19-C20
126
B17-B18
150
C20-C21
124
B18-B19
150
C21-C22
84
B19-B20
150
C22-C23
50
B20-B21
150
C23-C24
42
B21-B22
100
C24-C25
127
B22-B23
105
C25-K
125
B23-B24
150
B24-K
140
地下导线总长L=6156m。
井下导线在X′方向上的误差计算
主井2683.5
导线点号
副井
Ry′/m
2608.5
Ry2′/m2
6804272
导线点号
C1
Ry′/m
671.5
Ry2′/m2
450912.3
B1
2505.0
6275025
C2
821.5
674862.3
B2
2401.5
5767202
C3
971.5
943812.3
B3
2298.5
5283102
C4
1121.5
1257762
B4
2188.5
4789532
C5
1270.5
1614170
B5
2162.0
4674244
C6
1335.5
1783560
B6
2032.0
4129024
C7
1366.0
1865956
B7
1924.0
3701776
C8
1369.0
1874161
B8
1820.0
3312400
C9
1389.0
1929321
B9
1719.0
2954961
C10
1443.5
2083692
B10
1618.0
2617924
C11
1352.5
1829256
B11
1512.0
2286144
C12
1226.0
1503076
B12
1423.0
2024929
C13
1101.0
1212201
B13
1357.0
1841449
C14
1003.0
1006009
B14
1249.0
1560001
C15
903.0
815409
B15
1139.0
1297321
C16
849.5
721650.3
B16
1062.0
1127844
C17
836.5
699732.3
B17
990.0
980100
C18
739.0
546121
B18
863.5
745632.3
C19
614.5
377610.3
B19
727.5
529256.3
C20
509.0
259081
B20
604.0
364816
C21
398.0
158404
B21
474.0
224676
C22
346.5
120062.3
B22
385.0
148225
C23
296.0
87616
B23
296.0
87616
C24
254.0
64516
B24
146.5
21462.25
C25
215.0
46225
∑
63548935
∑
23925179
所以∑Ry2′/m2=87474114（m2）
导线名称
Lcos2a（m）
导线名称
Lcos2a（m）
主井-1
61.6
B24-K
30
1-2
59.5
三井-C1
0
2-副井
64.5
C1-C2
0
副井-B1
61.6
C2-C3
0
B1-B2
64.5
C3-C4
0
B2-B3
7.5
C4-C5
0
B3-B4
37
C5-C6
0
B4-B5
34.2
C6-C7
0
B5-B6
50
C7-C8
45
B6-B7
50
C8-C9
35
B7-B8
50
C9-C10
20
B8-B9
45
C10-C11
32.5
B9-B10
32.5
C11-C12
30
B10-B11
45
C12-C13
22.5
B11-B12
57.5
C13-C14
27.5
B12-B13
62.5
C14-C15
25
B13-B14
52.5
C15-C16
27.5
B14-B15
42.5
C16-C17
45
B15-B16
32.5
C17-C18
27.5
B16-B17
42.5
C18-C19
55
B17-B18
35
C19-C20
45
B18-B19
25
C20-C21
65
B19-B20
22.5
C21-C22
0
B20-B21
27.5
C22-C23
0
B21-B22
30
C23-C24
0
B22-B23
15
C24-C25
0
B23-B24
20
C25-K
65
井下导线引起误差：
MX′β下=±（Mβ下/p）
下=±0.317m
边长丈量三次：
MX′l上=±（1/
）
上=±0.0113m
定向测量产生误差主副井一侧：
主井：
MX′主=±（Ma0/p）Ry主′=±0.276m
副井：
MX′副=±（Ma0/p）Ry副′=±0.268m
三号井一侧
MX′三=±（Ma0/p）Ry三′=±0.023m
MX′定=（MX′主2+MX′副2+MX′三2）0.5=±0.385m
所以Mx′=±（MX′定2+MX′β上2+MX′l上2+MX′β下2+MX′l上2）0.5=0.168m
贯通相遇点K在水平重要方向
上的预计误差：
Mx预′=2Mx′=0.336m
（二）高程测量精度估算
①地面水准测量误差：
按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差
Mkl上=±（20/2
）=±7mm
②导入高程误差：
按照规程限差求得一次导入高程的中误差
Mh0=±（1/2
）×（h/8000）=33mm
③井下水准测量误差：
根据规程反算求得每千米的高差中误差
Mkl下=±（50/2
）=±17.7mm
④井下三角高程测量误差：
根据规程反算求得每千米的高差中误差为
Mkl三=±50mm
地面水准测量误差引起的K点高程误差：
MH上=±Mkl
=±0.007×
=±13mm
导入高程引起的K点高程误差：
MH0主=±32.7mm
井下高程误差：
主副井一侧：
MH主=±Mkl
=±0.0177×
=±35mm
三号井一侧：
MH三=±Mkl
=±50×
=±73mm
独立测两次高程所以贯通在高程的总误差：
MH=±1/
（MH上2+MH0主2+MH主2+MH三2）0.5=±62mm
所以预计K点高程误差为
MH预=2MH=±124mm
经济技术造价
一、水准测量费用
（一）地面部分
造标费用，6887元每点，共7点，合计48209元人民币。
地面是四等水准测量，每公里787.28元人民币，地面导线长3725米，总计价格约为2933元人民币。
地面水准点平差313.95元/点，总共7个点，总价为2197.7元。
（二）井下部分
井下水准测量，每公里400元人民币，总长6156m，合计2462元。
井下水准平差200元每公里，合计1231元。
二、导线测量
（一）地面部分
造标费用1568.71元/点，共7点，合计10981元。
四等导线1640.21元每公里，共3725米，合计6110元。
（二）井下部分
井下7秒导线1500元每公里，总长6156m，合计9234元。
三、绘制竣工地形图
1：
5000地形图一张，价格11667.97
四、总价
合计总费用约为93794.67元人民币。
指
导
教
师
意
见
成绩评定：
指导教师签字：
年月日
实习单位意见
负责人签字：
（单位盖章）
年月日
备注
注：
实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。
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