煤矿测量技术报告.docx

1、煤矿测量技术报告煤矿测量技术报告 Xxx 煤业有限公司 新建矿井地面及井下控制测量项目 技术报告 Xxxx 测绘技术有限公司 2019年3月 目录 . . 2 一、文字叙述 . 4 1 概述 . 4 1.1 项目来源. 4 1.2 任务内容及完成情况. 4 1.2.1 此项目的主要内容. 4 1.2.2 任务完成情况. 5 2 作业区自然地理与已有资料情况 . 5 2.1 自然地理和交通情况. 5 2.2 已有资料收集及分析利用. 5 3 引用文件 . . 6 4 主要技术指标 . 6 4.1 采用的坐标系统. 6 4.1.1 平面坐标系统. 6 4.1.2 高程系统. 6 4.1.3 测量成

2、果精度要求. 6 5 投入人员及仪器设备 . 7 6 地面E 级GPS 近井点控制测量 . . 7 6.1 GPS控制网外业观测 . 7 6.2 E级GPS 测量精度指标 . . 8 6.3 GPS数据质量检核 . 8 6.4 GPS控制网数据平差 . 9 6.4.1 GPS网无约束平差 . 9 6.4.2 GPS网约束平差及精度 . 9 6.5 近井点三角高程测量. 9 6.5.1 三角高程测量方法及要求. 9 6.5.2 三角高程测量平差计算及精度. 10 7. 矿井联系测量 . 10 7.1 地面连接导线. 10 7.2 坐标投点. 10 7.3 高程导入.11 7.4 井下初始边陀螺定

3、向测量.11 7.4.1陀螺定向测量方案.11 7.4.2陀螺定向测量实施. 12 7.4.3方位角计算. 12 8 井下基础控制导线测量 . 12 8.1 井下导线测量. 12 8.2 井下高程测量. 13 8.3 导线贯通测量精度. 13 9 质量检查与验收 . 14 10 本期测量提交成果 . 14 二、 附件 1 控制点成果表 2 测绘资质复印件 Xxxx 煤业有限公司 新建矿井地面及井下控制测量项目 技术报告 一、文字叙述 1 概述 1.1 项目来源 xxxx 煤业有限公司，是以xxxxxx 煤业有限公司作为主体企业对xxxxxxxx 等6座煤矿进行了兼并重组整合，批准开采3#、15

4、#煤层，井田面积12.0062km2 ，矿井能力1200kt/a。 为了尽早达到设计年产量，保证新建重组矿井顺利进行建设生产，保证新建主斜井、副平硐与回风立井顺利贯通，xxxxx 煤业有限公司委托xxxxx 测绘技术有限公司承担庄子河煤矿矿井地面及井下控制测量项目。 1.2 任务内容及完成情况 1.2.1 此项目的主要内容 1、地面GPS 控制网建立：主、副井工业广场新埋设3座GPS 近井点，新建回 风井周围视野开阔的地方埋设2座GPS 近井点，以供矿井测量施工利用，为保证本期测量成果与矿区原有测量资料一致，新埋设近井点应与矿区的测量控制点（至少2个点）进行联测，构成E 级GPS 控制网。 2

5、、地面高程控制：控制点间需进行四等三角高程联测。 3、回风立井联系测量：为了井下巷道能准确贯通，要对回风立井进行定向联系 测量，包括地面坐标和高程导入，以及井下陀螺定向测量。 4、井下导线测量：通过主、副斜井对煤矿井下施测首级控制，导线等级为7，建立井下基本控制系统。巷道包括主斜井、主运输大巷及井底车场、副平硐及辅助运输大巷、回风大巷等。 5、贯通精度要求：确保回风大巷、主运输大巷、辅助运输大巷顺利贯通，依据煤矿测量规程，保证贯通精度为水平方向误差在0.3米内，竖直方向误差在0.2米内； 1.2.2 任务完成情况 1、地面GPS 控制网建立：新埋GPS 近井点6座，共测量主、副井工业广场及 回

6、风立井周围控制点9座。 2、在主、副井近井点和西风井控制点间施测控制点间进行三角高程联测，导线 长8.2公里。 3、井下联系测量及井下基本控制系统：在回风立井进行定向联系测量，在西风 进行钢丝坐标投点和量高程导入，并用陀螺全站仪精确测定井下导线起始边坐标方位角，并主斜井和副平硐、回风大巷建立里7基本导线控制系统。 4、主斜井及胶带运输大巷施测一级导线累计长度3494米（往返观测），副平硐 及辅助运输巷施测一级导线累计长度2882米（往返观测），回风大巷施测一级导线累计长度3190米（往返观测）。 5、巷道贯通：目前主斜井、副平硐、西风井已经实现顺利贯通，贯通精度优于 规范及设计贯通误差要求。

7、2 作业区自然地理与已有资料情况 2.1 自然地理和交通情况 xxxx 有限公司井田位于xxxxxx 一带，行政区划隶属于长治县西火镇管辖。地理坐标为： 东经：11307291131136 北纬： 355218355518 气候属寒温半干燥区，年均气温 9，一月零下6.2，七月22.9，年降雨量411毫米，霜冻期十月上旬至次年四月中旬，无霜期160天。四季分明，日照充足，昼夜温差较小。县境内地表水年径流量8693万立方米，河流由东南向西北注入浊漳河，属海河流域。地下水资源较为丰富，储采量5950万立方米。土地肥沃，自然资源极为丰富，素有“煤海铁府麻乡”之美誉。 2.2 已有资料收集及分析利用

8、通过资料收集，测区附近有xxx 省煤炭地质114队2019年1月施测的“横河”（C 级点）、“梁家庄”（D 级点），点位和标志保存完好，其成果为1980年西安坐标系，3度带投影，1985国家高程基准。另外，在庄子河煤矿周边有地质勘查E 级控制点2个：J001和J005，起算于上述C 、D 级GPS 控制点，平面成果属1980西安坐标系，高程成果属1985国家高程基准。 本次E 级GPS 控制网测量采用上述C 、D 级GPS 点作为起算依据，联测J001和J005作为精度检核。 3 引用文件 （1） 全球定位系统(GPS)测量规范 GB/T 183142019 （2） 国家三、四等水准测量规范

9、GB/T 128982019 （3） 煤矿测量规程 中华人民共和国能源部，1989.01 （4） 工程测量规范 GB 50026-2019 4 主要技术指标 4.1 采用的坐标系统 4.1.1 平面坐标系统 本期测量提供1980西安坐标系，6带高斯正形投影，中央子午线采用111。 4.1.2 高程系统 高程系统采用1985国家高程基准成果。 4.1.3 测量成果精度要求 a 地面控制系统： b 三角高程测量： c. 井下基本控制测量： 5 投入人员及仪器设备 为保证本期地面测量成果的精度和进度，我公司投入的技术人员和设备见下表： 6 地面E 级GPS 近井点控制测量 6.1 GPS控制网外业观

10、测 1近井点布设 此次近井点新埋设点6座，利用原有矿区控制点3座，由矿区施工测量技术人员配合协作，为了避免对GPS 信号产生多路径差的影响，点位四周都比较开阔，视野开阔，通视良好。 a. 由于矿井正在建设，为了控制点能长久保存，便于利用，在矿区附近的山丘上，且有人行小路容易到达的地方上，采用混凝土现场浇灌方式制作，标石中间使用不锈钢标志，标志中心刻有精细、清晰的十字丝。 b. 新埋设的近井控制点按GE01、GE02 流水编号。 2E 级GPS 观测实施 测量外业使用5台套南方灵锐双频GPS 接收机进行作业，仪器标称精度3mm+1ppm，且均在检定有效期内。仪器高精确测量，对中误差不大于2mm

11、，天线量高量测三个方向，测前测后各量一次，取位至0.001米。 作业时间采用世界协调时（UTC ），外业数据采集指标按下表执行。 E 级GPS 测量基本技术规定 外业观测时，根据设计GPS 网图，GPS 网外业采用边连接方式，对地面E 级GPS 近井点进行观测。 测前对光学对点器进行校正，对中误差不大于2mm ，天线量高量测三个方向，测前测后各量一次，取位至0.001米。 在矿区作业期间， 一直处于正常工作的健康卫星有24颗，没发现卫星轨道调整变动情况，每天24小时内在测区最少能接收6颗，最多时能接收11颗卫星的信号，点位几何图形强度因子（PDOP ）在各个观测时段中都很好，满足外业观测技术要

12、求。 6.2 E级GPS 测量精度指标 E 级GPS 控制点的平面和高程测量精度要求见下表 6.3 GPS数据质量检核 为了评估外业观测成果质量，保证外业成果达到相应精度，外业观测后及时对当天采集的数据进行处理和检核。数据处理采用南方GPS 数据处理软件包Gpsadj4.5。根据计算机处理输出的基线质量摘要，对基线方差比（Ratio ），中误差（Rms ）、重复极限、环闭合差等进行检核。 整个GPS 网中共检验同步环30个，坐标分量绝对值最大为：x=2mm，y=8mm，z=3 mm 。检验异步环24个，坐标分量绝对值最大为：x=3mm，y=8mm，z=9 mm ， 各个检核项精度良好，达到并优

13、于规范要求。 6.4 GPS控制网数据平差 6.4.1 GPS网无约束平差 在GPS 数据质量检核符合要求后，以三维基线向量及其相应方差协方差阵作为观测信息，以一个点在WGS84坐标系中的三维坐标作为起算依据，进行无约束平差。无约束平差后三维自由网平差单位权中误差: 0.017m，满足规范要求。各项精度见下表： 表5-3 上面数据表明，本次测量整个GPS 网内符合精度良好。 6.4.2 GPS网约束平差及精度 利用无约束平差后的观测量，在西安80坐标系中进行三维约束平差。 平面二维平差后单位权中误差 0.0003m，基线最大相对中误差：1/9万，最大点位中误差为1.0mm 。 高程计算采用J0

14、01和GE05两个点的三角高程作为起算点，进行GPS 拟合，推算各个近井点GPS 高程，平差后高程中误差为0.8mm 。 本期GPS 控制测量精度高于GPS 测量规范要求。 6.5 近井点三角高程测量 6.5.1 三角高程测量方法及要求 由于矿区为高山丘陵地形，施测四等水准极为不便，故采用三角高程测量方法来测定近井点高程。控制点高程和起算点高程布设成三角高程闭合导线形式，采用J001的高程作为整个三角高程闭合导线的起点高程。 三角高程测量采用对向观测，外业技术要求按下表进行。 6.5.2 三角高程测量平差计算及精度 本次矿井地面三角高程从控制点J001开始，从东往西，从南往北依次架站观测。最后

15、观测至控制点J001点，三角高程导线闭合差为1.2cm 。导线精度均满足并高于规范要求。 7. 矿井联系测量 7.1 地面连接导线 回风立井工业广场的三个E 级GPS 近井点“GE04”、“GE05”、“GE06”之间相互通视，但由于井口四周围墙、设备的阻挡，均不能直接与钢丝投点位置通视，故在井口附近设置连接导线点“L1”。 将全站仪架设在“GE05”点上，以“ GE06”点为定向方向，“GE04 ”为检查方向，观测连接导线点“L1”，再从“L1”测至“钢丝”。 按 5导线精度施测，水平角观测两个测回，四次测距，计算得到“钢丝”平面坐标，同时从“L1”上观测计算得到“钢丝”点的三角高程。 GE

16、05 GE06 7.2 坐标投点 本次回风立井平面坐标导入采用直径1mm 的高强度的碳素弹簧钢丝作为投点用钢丝，悬挂60kg 的重跎，将垂球置于盛满水的大水桶中，投点时将手摇绞车直接固定在井筒外固定物体上，投点设备及安装见右图所示。 井口通过滑轮和定点板下放钢丝并下检验圈以 检查确定钢丝与井壁，井筒设备之间有无接触阻碍。 井下钢丝悬挂50kg 的重砣，重砣放到盛有水和锯末作为稳定液的水桶中，待钢丝基本稳定后井上下同时进行角度和距离测量。井下测量时，将全站仪架设在井下基点“F1”上，测量“F1”至钢丝的距离及“钢丝”和基点“F2”角度，距离测量三次，角度观测两个测回。 7.3 高程导入 回风立井

17、深约65米，采用全站仪激光测距进行高程导入测量。首先在井底架设全站仪，整平后将全站仪竖角调至零度，打开全站仪的激光。此时井上人员开始寻找激光投射到井口的位置，找到位置后将三棱镜镜头向下伸直激光束上，并固定了三棱镜，使三棱镜底部保持水平，通知井下仪器操作人员测距。井上人员在三棱镜和近井点“L1”中间架设水准仪，在“L1”上立水准尺，测出三棱镜底部和“L1”的高差。井下仪器操作者向上测得仪器与三棱镜的高差，为确保数据可用并符合精度要求，本次共重复独立测量四次，互差最大为3mm, 满足规范要求。 测出高差后，使用全站仪测出与架在基点 “F1”上仪器的仪器高，检查各项数据均不超限后即完成本次高程导入的

18、作业。 7.4 井下初始边陀螺定向测量 7.4.1陀螺定向测量方案 测量方法：陀螺定向使用索佳GP3130R3陀螺全站仪采用跟踪逆转点法测量，每测回连续跟踪5个以上逆转点，精确测定定向边陀螺北方向值。 测量程序：采用2-2-2程序，即下井前在地面已知边测定仪器常数2次，下井后在待定边独立测量陀螺方位角2次，升井后再次在已知边测量2次仪器常数，定向测量独立进行两次。回风立井测定仪器常数的已知边为地面的“L1GE05” 边，井下定向边为“F1F2”边。 11 7.4.2陀螺定向测量实施 a 地面观测时，仪器、三脚架和电源部份避免阳光直射；井下测量时采用大块木板对陀螺仪进行遮挡，使巷道风力减至最小程

19、度。 b 仪器严格整平，观测过程中管水准气泡偏离均不超过0.5格。每次测量后，由一个测回转到下一个测回观测前，停止陀螺转动1015min ，重新安置陀螺仪、整平和对中仪器，并使度盘位置变换180/n(n为测回次数) ； c 相邻摆动中值互差和相隔摆动中值互差均小于规范允许误差 35和55； d. 一测回的测前、测后方向值互差均小于规程允许的10。 e 采用跟踪逆转点法观测，连续观测五个以上逆转点，计算三个以上陀螺摆动中值。 f 陀螺全站仪的悬挂带零位测前测后分别测量一次，最大为0.35格，较差最大为0.05格，小于规程规定的0.5格和0.2格。井上下零位变化小于0.1格，计算时可不加入零位改正

20、。 7.4.3方位角计算 根据井上陀螺定向测量，计算出仪器平均常数=T-T平，再利用公式= T 平+-计算井下定向边的坐标方位角，其中=L sinB （L 为陀螺仪所在位置的经差，B 为纬度）。西风井起始边“F1-F2”坐标方位角为3563218。 井下起始定向边精度满足规范要求，成果可靠。 8 井下基础控制导线测量 8.1 井下导线测量 (1) 导线测量实施技术要求 井下导线采用防爆全站仪按7导线精度施测，水平角观测两个测回，边长观测两个测回，垂直角一个测回，并进行往返观测。边长测量时一测回内读数较差不大于10mm ，单程测回间较差不大于15mm ，往测、返测边长换算为水平距离后的互差，不大