矿山测量课程设计.doc

课 程 设 计 报 告所属课程： 矿山测量 设计名称：矿山（工程）测量课程设计学 院： 测绘学院 专业班级： 测绘工程11-1 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2015年 1月 23日矿山（工程）测量工程设计任务书课程设计题目矿山（工程）测量课程设计姓名吾爱仙子学号2011305306专业测绘工程班级1任务下达日期2115.1.19设计完成日期2015.1.23指导教师安静娴雅设计资料1、矿山（工程）测量课程设计井上下对照图（1:5000）；2、矿山（工程）测量课程设计基础资料及设计说明；3、矿山（工程）测量工程设计报告模板。设计内容1、根据贯通工程的具体情况，进行整体贯通测量方案的选择；2、选择贯通相遇点，确定重要方向、贯通相遇点处的工程允许偏差，陀螺定向边的数量及测定位置的确定；3、确定作业的技术依据，选择与确定贯通测量误差预计参数，测量技术方法的确定；4、绘制贯通测量图，在图上进行井下贯通导线设计。一般情况下应具有两个贯通路线和方案，对两个方案进行对比分析，优化出最佳方案；5、根据所选方案及测量技术方法进行贯通相遇点重要方向上的误差预计，并提出贯通工程质量的保证体系，人员组织及经费预算。要求设计成果1、贯通测量设计图：地面控制测量设计、联系测量设计、井下导线和高程测量设计、陀螺定向边设计；2、贯通测量设计报告。设计进程安排2015.1.19-2015.1.19：课程设计任务下达；2015.1.20-2015.1.22：课程设计实施和指导阶段；2015.1.23-2015.1.23：课程设计成果提交。主要参考资料1、张国良等.矿山测量学M.徐州：中国矿业大学出版社，20082、国家质量监督检验检疫总局.全球定位系统(GPS)测量规范（GB/T 18314-2009）M.北京: 中国标准出版社，20093、中华人民共和国能源部.煤矿测量规程M.北京: 煤炭工业出版社,19894、国家技术监督局.国家三、四等水准测量规范（GB12898-91）M.北京:中国标准出版社, 1992指导教师签名系主任签名课程设计成绩评定表学生姓名： 吾爱仙子 学号： 2011305306 专业班级： 测绘工程11-1 所属课程： 矿山测量 设计名称： 矿山（工程）测量课程设计 指导教师评语：成绩： 指导教师： 安静娴雅 年 月 日目 录1课程设计目的与背景12 工程概况13 贯通测量工程概况44 误差预计95. 地面控制测量146 矿井平面联系测量207. 井下控制导线228 地面水准测量269 高程联系测量2710 井下高程控制测量2811 最佳整体方案选择3112. 设计感想与感谢31矿山（工程）测量工程设计1 课程设计目的与背景矿山测量课程设计是在学完矿山测量学课程和完成矿山测量教学实验之后进行的。是对学生进行测绘高级工程人才基本训练的一个重要环节。其目的在于通过对某矿井的主要矿山测量工作的设计，培养学生独立分析问题和解决问题的能力及其创新能力。为了通过模拟实践更好的理解课本知识，更真实的了解矿山测量工作。贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益，为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量，经常采用多井口或多头掘进，这样就会出现两井间或井田的长距离巷道贯通测量，所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作。2 工程概况2.1交通位置与自然地理条件该矿区淮南市位于亚热带和暖温带的过渡地带，气候条件优越，其主要气候特征是：春温多变，夏季雨水集中（占全年雨量的50%），春季次之，秋季较少，冬季最少，累计年平均降水为937.2毫米。秋高气爽、冬季干冷、季风显著、四季分明。累计年平均气温为15.3。无霜期较长，最长为261天，最短为179天，平均为224天。冻土深度为0.3m井田范围北起F81断层，南止F211断层，西自1煤层隐伏露头，东至三十一勘探线和13-1煤层-1000m底板等高线地面垂直投影线。全井田南北走向长平均约13km，东西倾斜宽平均11km左右，面积约140km2。测区内总体地势平坦，最大高差不足4m；村庄密集，高大树木较多，不利于采用常规三角网和导线网进行平面控制；乡村道路较为发达，大部分道路能通行汽车，其余部分可通行三轮摩托车，交通便利。2.2 地质采矿条件简介地层及煤层：本井田新生界松散层厚224.10576.00m。含煤地层为石炭、二叠系，共有9层可采煤层，平均总厚度24.11m，其中13-1、11-2、8、6-2和1煤层为主采煤层，平均总厚度21.14m，各煤层赋存稳定，倾角一般515。地质构造：本井田地层形态总体为一走向近南北、倾向东的反“S”型单斜构造。共发现断层167条，大致可划分为近东西、北西、北东向3个断层组。由于受区域构造作用影响，井田五线以北构造中等，五线F92断层之间构造简单，F92断层以南构造中等偏复杂本井田面积大，煤层埋藏深，煤层数目多且赋存平缓，因此设计确定矿井采用立井、分区开拓、分区通风、集中出煤的开拓方式。主要巷道采用主要石门及分层（组）大巷布置形式。全井田划分为中央区、西区、北区和南区4个分区。矿井初期先开中央区，其他分区为接替区。根据矿井提升、通风等要求，矿井投产时在中央区工业场地内设主井、副井和中央回风井3个井筒；并预留1个主井位置。西区、南区和北区分别设进、回风井井筒各1个，形成各自独立的通风系统；其中进风井装备提升设备，用于各分区辅助提升。全矿井共设井筒11个。全井田划分2个生产水平开采。其中，一水平标高为-780m，采用上、下山开采，下山采至-850m；二水平标高-950m，亦采取上、下山开采，下山采至-1000m。本矿井煤层倾角小，一般515。因此，根据不同采区块段的开采条件及开拓布置，确定采区采用走向长壁与倾斜长壁相结合的布置方式2.3 南区井巷工程概况南区主要作为整个矿井的后备采区,为该矿的后备主力采场,出煤系统仍由中央区主井承担。考虑到行人运料战线长以及通风能力不足，南区布设进风井和回风井2个立井，设计断面进风井8.6m、回风井7.2m。回风井2008年7月正式开挖，进风井2008年10月，第一水平设计标高-796m，第二水平-905m。水文地质情况：表土（新地层）段300350m，以沙层为主，富水性强。基岩段以泥岩、砂质泥岩和砂岩为主，局部砂岩富水性较强，井筒穿过煤层主要为11-2和13-1煤层。施工方法采用冻结法，井筒外围预注浆，局部通风机供风。表土（新地层）段人工挖掘，基岩段炮掘，模板浇注混凝土，其中基岩段双层井壁，内壁采用套壁法施工。单层井壁厚度0.50.8m，施工时井筒内主要设施包括吊盘、模板、风水管路、电缆线、吊桶、散钻、大抓、双路风筒等目前，进风井已掘至-550m标高，回风井接近第一水平-796m。回风井-796m马头门拨开后，便施工-796m井底车场，首先与进风井贯通。2.4 中央区井巷工程概况中央区与南区均为立井开拓，中央区第一水平标高-780m，南区第一水平设计标高-796m，第二水平-905m。南区布设两个井筒进风井和回风井，中央区副井与南区回风井间直线距离4.6km。根据设计图纸和生产安排，中央区与南区第一水平大巷预计2009年下半年进行贯通，中央区与南区大巷总长约4.9km,共设计三条大巷，即胶带机大巷、轨道大巷和回风大巷，设计巷道净断面5.6m4.4m，锚网喷支护一次成巷，软岩地段采用U型钢二次支护。地质概况：目前该矿南翼采区处于开拓之中，南翼轨道大巷将先后穿过6080、H=050m的FD95逆断层，5055、H=555m的FD108-1正断层，65、H=085m FD108正断层, 7080、H=030m的F114-1正断层等大型断层。该区为地质异常带，有新构造断层活动的迹象，目前南翼轨道大巷迎头底板距11-2煤层顶板法距约25m，巷道向前掘进过FD95逆断层后巷道顶板距13-1下煤层底板法距约20m左右；穿过FD108-1正断层后将进入13-1煤层顶板地层中掘进，巷道底板距13-1煤层顶板最小法距不到20m；穿FD108正断层后将揭露13-1煤层，并穿过13-1煤层，进入其底板中掘进；在穿F114-1断层附近将可能揭露11-2煤层，巷道穿F114-1断层后最终进入11-2煤层底板中掘进。该区域构造极其复杂，断层众多且落差较大，受其影响，巷道施工层位及岩层产状变化强烈，岩性复杂且岩体破碎。水文地质概况：南翼轨道大巷构造发育，岩体破碎，受其影响，煤系砂岩含水层富水性好，巷道掘进时将会时常发生顶底板涌水现象。巷道在穿FD95及F108等断层时，受大断层影响，砂岩富水性将会进一步增强，且存在导通新生界下含水的可能性。该区域构造复杂。2.5 已有测量成果概况该矿区平面控制网属原矿务局的三等三角网。该网是测量队于1981年建立的，根据该市城建局于1975年施测的三等三角网和测量队于1981年施测的三等三角网组合而成，其成果经测量队进行两网的整体平差后提供的。平差采用的坐标系统为BJ-54坐标系，中央子午线经度为120，投影带为3带的第40带。该网平差后的测角中误差为0.58,最弱点点位中误差为0.022m，最弱边边长相对中误差为1/21万。2007年4月，为确保矿区安全生产，该矿与某大学联合建立矿区基准网，以确保这两个大巷的正确贯通，并建立近10年内不受开采影响（含邻近矿区开采影响）的矿区测绘基准。矿区平面基准网由26个D级GPS点组成，高程基准网为18个点（其中16个点为D级GPS点）构成的三等水准网（路线总长约71.4 km ）组成。GPS平面基准网转换到BJ-54坐标系下后，点位中误差均在0.5cm以内，最大点位误差为0.28cm，平均为0.16cm；最弱边边长相对中误差为1/41万，平均为1/663万；相邻点间的坐标方位角中误差最大不超过1，平均为0.05。三等高程基准网平差后的单位权中误差为，每公里观测高差观测值的全中误差为4.2 mm。在中央区，布设由P0、P5、P6和P7等四个矿区基准网点（D级GPS点）组成的近井网，其中P0和P5点位于楼顶，P6和P7点位于工广内；P25为D级GPS点和三等水准点，也为矿区基准网中的点。在南区，布设由K5、I132、G6和G11等四个矿区基准网点（D级GPS点）组成的近井网，其中K5和G6点位于楼顶，I132和G11点位于工广外围；I132和G11点同时为三等水准点。2.5相关作业依据与要求1.煤矿安全规程2.煤矿测量规程3.全球定位系统(GPS)测量规范(GB/18314-2009)4.DZS3水准仪使用说明书（北京博飞）5.LeicaTC1500用户手册(瑞士徕卡)6.测绘产品检查验收规定，CH1002957.测绘产品质量评定标准，CH1003953 贯通测量工程概况3.1 本次贯通测量方案简述由于中央区和南区间没有已贯通巷道，因此进行联系测量（导入坐标、方位和高程）时只能在中央区和南区分别采用一井定向或陀螺定向方式进行。（1）地面导线采用E级GPS网要求布设，导线采用一级光电测距导线，附合在三角点上，用国产NTS202全站仪，精度为，,以三个测回测量水平角，每边往返测量边长，往返及返测4个测回，一测回内各读数之间较差不得超过，4个测回之间较差不得超过，往返侧边较差不得超。导线角度闭合差小于，坐标相对闭合差小于。在中央区建立（P5P6P72#）E级GPS网，筹建2#近井点在南区建立（G6G111321#）E级GPS网；筹建1#近井点（2）定向测量及连接 中央区回风井：井深780m，采用陀螺定向。南区回风井：井深796m，采用陀螺定向采用国产JT15陀螺经纬仪在建立陀螺定向边AB和CD，如图31和图32在中央区回风井；由P6P7边起敷设一级导线至连接点2#。在2#点架仪器与垂球线E连接；由陀螺定向边CD起敷设7基本控制导线至B1、B2点。在B1点架仪器与垂球线E的稳定位置连接，连接精度要求同7导线 地面连接导线2#P7P6和井下连接导线DCB2B1可在与垂球线连接前或连接后进行观测。井上、下连接导线和垂球线E的连接都应独立进行两次，其最大相对闭合差对地面一级导线不得超过（光电测距导线）和（钢尺量距导线），对井下导线应小于。南区的定向测量及连接的基本原理同中央区相似，这里不再详细说明。（3）井下导线测量中央区风井从井下陀螺定向边AB开始，沿胶带机运输大巷由北至南进行南区风井从井下陀螺定向边CD开始，沿胶带机运输大巷由南向北进行测角用国产南方ET02电子经纬仪，两个测回施测，量边用Red mini2型防爆测距仪，每边往返观测4个测回，一侧回内读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm,往返测及返测边长化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于边长的所有闭（附）合导线和支导线均由独立测量两次，取两次测量的角度及边长的平均值，并进行近似平差。（4）地面水准测量中央区风井和南区风井的水准测量按地面四等水准要求施测，南区从G11三等水准点开始，中央区从P25开始，采用国产北京测绘仪器厂S3水准仪施测.（5）导入高程采用长钢丝法导入高程，在定向投点工作结束后，钢丝上下做好标志，提升到地面后再进行丈量。导入高程独立进行两次，互差不得超过井深的（6）井下高程测量平巷中用北京S3水准仪往返观测，往返测高差的较差不大于（为水准点间的路线长度，以km为单位）斜巷中三角高程测量与导线同时施测，每条导线边两端点往返测高差的互差不大于（为导线长度，以m为单位），每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于（为导线长度，以km为单位）以上高程测量均独立进行两次。图3-1 中央回风井定向示意图图3-2 南区回风井定向示意图3.2 井巷贯通允许偏差两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线，而只能由两个井口，通过地面联测、联系测量，再布设井下导线到待贯通巷道两端的贯通。贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在3个方向上1. 水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差；2. 水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差；3. 竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差。贯通测量允许偏差，须参照按煤矿测量规程要求表3-1 巷道贯通的容许偏差贯通种类贯通巷道名称及特点贯通面上容许偏差/m第一类同一矿井内贯通巷道中线之间腰线之间两井之间贯通0.30.2第二类立井之间巷道贯通0.50.2第三类用小断面开凿立井井筒0.5-全断面0.1-全断面预装罐梁灌道0.02-0.03-3.3 两井间巷道贯通误差预计参数 （1）测量误差引起贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计公式：地面控制采用导线测量方案时的误差预计公式测角误差的影响（式3-1）量边误差的影响（式3-2）式中地面导线测角中误差各导线点与K点连线在y轴上的投影长度导线量边误差各导线x轴之间的夹角定向误差引起K点在x轴上的误差预计公式（式3-3）式中定向测量误差，即由定向引起的井下导线起算边的坐标方位角中误差井下导线起算点与K点连线在y轴上的投影长度。地面采用GPS时的误差预计（式3-3）式中近井点1与2之间边长的误差边与贯通重要方向之间的夹角。（式3-3）式中固定误差，D级及E级GPS网的比例系数误差，D级GPS网的，E级GPS网的井下导线测量误差引起K点在x轴上的误差预计公式测角误差的影响（式3-4）式中井下导线测角中误差；井下导线各点与K点连线在y轴上的投影长度。若导线独立测量n次，则n次测量平均值的影响为；量边误差的影响（式3-5）式中光电测距的量边误差为导线各边与x轴的夹角各项误差引起K点在x轴上的总中误差预计公式（式3-6）若各项测量均独立进行了n次，则平均值的中误差为；点在x方向上的预计贯通误差为；（2）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式：地面水准测量误差引起K点在高程上的误差预计公式煤矿测量规程规定，井口水准点的高程测量，应按地面四等水准测量的精度要求施测。四等水准支导线往返测的高程平均值的中误差为；（式3-7）式中水准线路的单程长度，km导入高程误差引起K点在高程上的误差预计公式（式3-8）式中为两次独立导入高程的互差，；为井筒深度两个立井的导入高程中误差和应分别计算。井下水准测误差引起K点在高程上的误差预计公式（式3-9）式中上、下平巷中水准路线总长度，以km为单位井下三角高程测量的误差（式3-10）式中三角高程测量路线总长度，以km为单位各项误差引起K点的高程上的总中误差预计公式（式3-11）（3）导线中加测陀螺定向边后导线的误差估算公式 如图3-3所示，由起始点A和其实定向边AA（坐标方位角为）测设导线至终点K，并加测陀螺定向边，共N条，将导线分为N段，各段的重心为,其坐标（1,2，N）（式3-12）由B点至K点的一段为支导线。图3-3 支导线示意图由导线量边误差引起的终点K的贯通误差同式3-2相同由导线测角误差引起K点贯通误差（式3-13）式中各导线点至本段导线重心O的连线在y轴上的投影长度；由B至K的支导线各导线点与K点连线在轴上的投影长度。由陀螺定向边的定向误差引起K点贯通误差当方位角中误差相等时，则（式3-14）K点在x方向上的总中误差（式3-15）若井下导线独立测量两次，则4 误差预计4.1 误差预计基本参数确定1.地面导线测角中误差，2.地面导线量边误差：按NTS202全站仪的测距标称精度，求得平均边长的。3.地面水准测量误差：按规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误4.井下导线测角误差：根据煤矿测量规范规程规定，井下导线采用7（）导线测量，则井下测角中误差，5.井下导线量边误差：根据Red mini2 型测距仪的标称精度 按井下导线平均边长0.16km求得6.井下水准测量误差：根据煤矿测量规程规定，每千米水准测量的高差中误差的容许限差为50mm,所以每千米井下水准测量中误差7.井下三角高程误差：根据煤矿测量规程规定，每千米三角高程的高差中误差容许限差为100mm,所以每千米三角高程的高差中误差为8.陀螺经纬仪一次定向中误差1：，由式3-3，得9.导入高程误差：按煤矿测量规程中规定的两次独立导入高程的容许互差反算求得一次导入高程的中误差。分别从中央区回风井和南区回风井导入高程，由式3-8得4.2 贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计中央区向南施工的“南二11-2胶带机大巷”是连接中央区和南区间运输与回风的主干工程，到2009年4月，分别掘进约1.9km和1.6km，与南区西翼轨道石门剩余贯通距离约3.0km，根据两井相同的掘进速度，标出如图图4-1所示的贯通相遇点K点，绘制如图所示坐标轴。 图 4-1 巷道贯通误差预计示意图4.2.1 方案一（井下导线不加测陀螺定向边）一、贯通相遇点K水平重要方向上的误差预计1.GPS测量误差引起K点在方向上的误差因P5和K5都在楼顶上，故选取这两点作为近井点。由设计图上可量取，则由式3-3，可得0.0009m2.定向误差引起K点在方向上的误差3.井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差测角误差引起的（角度独立测量两次），见表4-1，则由式3-4得0.15m4.贯通在水平重要方向上的总中误差。由式3-6得0.15m5.贯通在水平重要方向上的预计误差，=0.3m表4-1 井下导线计算表 导线点号导线点号导线点号12990.00131430.0025266.4822860.00141300.0026396.4832730.00151170.0027526.4842600.00161040.0028656.4852470.0017910.0029786.4862340.0018780.0030916.4872210.0019650.00311046.4882080.0020520.00321176.4891950.0021390.00331306.48101820.0022260.0079675184111690.0023130.00121560.0024136.48二、贯通相遇点K在高程上的误差预计1.地面水准测量误差引起的K点高差误差，中央区从地面三等水准点P25开始至E，南区从P5点开始至F，由式3-7可得2.导入高程引起的K点误差，由式3-8可得3.井下水准测量引起的K点高程误差，两井的井底车场采用水准测量，由式3-9可得4.井下三角高程测量引起的K点高差误差，胶带机运输大巷采用三角高程测量，由式3-10可得5.贯通在高程上的总中误差（以上各项高程测量均独立进行两次），由式3-11可得6.贯通在高程上的预计误差4.2.2 方案二（井下导线加测陀螺定向边）在中央区从近井点P6P7向E敷设支导线P6P71#和在南区从近井点K5向F敷设支导线K52#，导线独立施测两次，井下用陀螺经纬仪测定CD、89、1718、2627、AB这5条导线边的坐标方位角，在两个回风井中各挂一根垂球线，与井下定向边AB和CD连测，以传递平面坐标。井下导线被分成B1C、D8、917、18K、K26、27B、A1A七段，其中B1C、A1A、18K、K26四段为支导线，D8、917、27B三段为方向附合导线，井下导线独立测量两次。贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计如下：1.由地面导线测量引起的K点在方向上的误差表4-2 地面导线计算表导线点号导线点号1#197.732#112.72P7288.318112.72486.048表4-3 地面导线计算表边号边号1#E02#F01#P7120.840120.84如图4-2所示，在中央区回风井E处建立所示的坐标系，以1#E为轴，垂直1#E为轴，通过图上标注得到所需值，见表4-2和表4-3.同样在南区回风井F处建立同样的坐标系，原理及计算方法相同。图4-2 中央区地面误差预计图则，0.000142.由陀螺定向误差引起的K点在重要方向上的误差由3-14式可得下式表4-4 重心坐标值重心坐标点号起始包含的点号坐标值D、1号点至8号点59714.354749号点至17号点59753.54727号点至33号点、B59892.228 =0.000092m3.由井下导线测角误差引起K点在上的误差由式3-13可得下式由设计图上量取，见表4-5及表4-6计算得=0.00134.K点在上总中差，由式3-15，得=0.039m5.贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计=0.07m表4-5 计算表导线点号/m导线点号/m18779.9926396.4819650A177.9220520A259.7321390A133.3522260B164.5723130B263.7424136.48B114.425266.481833460.026表4-6 值计算表导线边号/m导线边号/m导线边号/mD512.46952027437.091397.541039028307.172267.541126029177.253137.54121303047.3347.541303182.595122.461413032212.526252.461526033342.447382.4616390B339.298512.4617520998828.46441014000603427.48465. 地面控制测量5.1 GPS控制网1. GPS控制网测量技术设计依据（1）GB-T-18314-2009全球定位系统(GPS)测量规范（2）CJJ 73-97全球定位系统城市测量技术规程（3）CH 1002-95测绘产品检查验收规定（4）CH 1003-95测绘产品质量评定标准（5）CH / T1004测绘技术设计规定（5）CJJ -8-99城市测量规范2.GPS平面控制网布网原则（1）各级GPS网一般逐级布设，在保证精度、密度等技术要求时可跨级布设。（2）各级GPS网的布设应根据其布设目的、精度要求、卫星状况、接收机类型和数量、测区已有的资料、测区地形和交通状况以及作业效率等综合因素考虑，按照优化设计原则进行。（3）各级GPS网最简单异步观测环或附合路线的边数应不大于表5-1的规定表5-1 网形闭合环相对指标级别ABC闭合环或附和环路线的边数566810（4）各级GPS网点位应均匀分布，相邻点间距最大不宜超过该网点平均点间距的2倍。（5）新布设的GPS网应与附近已有的国家高等GPS点进行联测，联测点数不应少于3点。（6）GPS网的点与点间不要求每点通视，但考虑常规测量方法加密时的应用，每点应有12个通视方向。（7）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。（8）在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点，应充分利用其标石。3.GPS选点要求（1）为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在1015高度角以上不能有成片的障碍物。 （2）为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 （3）为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。 （4）为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方。 （5）测站应选择在易于保存的地方4.技术设计要求表5-2 GPS网中相邻点间距离 单位：km 级别项目AAABCDE相邻点最小距30010015521相邻点最大距20001000250401510相邻点平均距10003007015-1010-55-2表5-3 GPS测量等级划分级别 项目AAABCDE卫星截止高度角（）10105151515同时观测有效卫星数444444有效卫星总数20209644观测时段数106421.61.6时间长度静态720540240604540快速静态双频+P码1052双频全波151010单频或双频半波302015采样间隔静态30303010-3010-3010-30快速静态5-155-155-15时段中任一卫星有效观测时间静态151515151515快速静态双频+P码111双频全波333单频或双频半波555表5-4 各级GPS测量作业的基本技术要求项目 等级方法二三四一级二级卫星高度角相对 快速1515151515有效卫星数相 对快 速445454545观测时段数相 对22221重复设站数快 速222时段长度(min)相 对快 速906020451545154515数据采样间隔(s)相对 快速10-6010-6010-6010-6010-60PDOP相对 快速668885.网形设计在中央区由1#、P5、P6、P7组成的近井网点，由于各边边长较小，故采用E级GPS网形标准，相关作业要求见技术要求，网形设计见图5-1和图5-2图5-1 中央区GPS网形设计图5-2 南区GPS网形设计6.GPS观测准备及作业要求注意事项1）观测准备（1）每天出发工作前应检查电池容量是否充足，仪器及其附件是否携带齐全。（2）作业前应检查接收机内存是否充足。（3）天线安置应符合下列要求： 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； 天线可用脚架直接安置在测量标志中心的铅垂线方向上，对中误差应小于3mm。天线应整平，天线基座上的圆水准所泡应居中； 天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过52).观测作业要求（1）观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，以保证同步观测同一卫星组。当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意，观测组不得擅自更改计划。（2）接收机电源电缆和天线应连接无误，接收机预置状态应正确，然后方可启动接收机进行观测。（3）各观测时段的前后各量取天线高一次，两次量高之差不大于3mm。取平均值作为最后天线高，记录在手簿。若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入手簿备注栏中。（4）接收机开始记录数据后，作业人员可使用专用功能键选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、实时定位结果及存贮介质记录情况等。（5）仪器工作正常后，作业员及时（每隔15min）逐项填写测量手簿中各项内容。（6）一个时段观测过程中不得进行以下操作：关闭接收机以重新启动；进行自测试（发现故障除外）；改变卫星截止高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能。（7）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并防止仪器受震动和被移动，防止人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。（8）接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机和手机等通讯设备；雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。（9）观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据下载到计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。5.2导线控制测量方案1 网形设计地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度，矿区首级平面控制网必须考虑矿区远景发展的需要。一般在国家一、二等平面控制网基础上布设。导线网的布设相关规范如下：表5-5 近井光电测距导线的布设与精度要求等级附合导线长度/km一般边长 km测距相对中误差测角中误差 /导线全长闭合差三等导线152-51/1000001.81/60000四等导线101-21/1000002.51/40000一级导线50.51/3000051/20000二级导线30.251/20000101/10000在AutoCAD2008中对中央区回风井和南区回风井进行近井网的设计，见图3-1和图3-22.具体施测要求表5-6 光电测距的技术要求表等级采用仪器等级往返次数时间段总测回数一侧回最大互差/mm单程测回间最大互差/mm往返测或不同时间段互差/mm三等1268510715四等124-64-8510715一级12410201530二级12210201530表5-7 一级导线测量水平角观测的技术要求等 级测角中误差/测回数方位角最大闭合差/DJ1DJ2DJ6一级导线46表5-8 水平角的观测限差表仪器级别光学测微器两次重合读数差/半测回归零差/一侧回内2c互差/同一方向值各测回互差/DJ11696DJ238139DJ61824本次仪器采用国产NTS202，另外，其他方面要求：1) 每条边量测测站一端的气象数据。温度取位至0.5，气压取位至10或1mmHg（所使用的气象仪器应在检定的使用有效期内）。2) 导线边长应进行加常数、乘常数、气象、倾斜改正以及高程归化和投化等各项改正计算。3) 导线边长通过两点间高差进行倾斜改正，按“城市规范”第2.4.12.4.11条执行。按“城市规范”第2.4.12条进行测距边水平距离的高程归投影改化。4) 导线边距离观测记录要求清晰、整洁，原始观测数据的更改应符合“规范”第2.6.3条的规定，记录、计算取位至1mm。作业方法：1）左角采用前-后-后-前，右角采用后-前-前-后，2) 水平角采用测回法，竖直角采用中丝法，三丝法3) 导线施测采用三联脚架全园观测法施测，水平角观测的技术要求按工程测量规范GB50026-932.3.12.3.10执行。4) 测角导线转折角有左角和右角之分。在导线前进方向左侧的水平角称为左角，右侧的水平角称为右角。闭合导线一般测其内角，在公路测量中，附和导线一般测右角，注意全线应统一。各等级的导线测角要求，应满足规范。5) 测边：光电测距，光电测距导线边采用单向或往返观测，导线边长均观测2测回，每测回4次读数，一测回内读数较差应小于5mm,单程测回间较差应小于10mm。6 矿井平面联系测量联系测量：通过平硐、斜井以及立井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下，使地面与地下建立统一的坐标系统，该项工作称为联系测量。联系测量工作的必要性在于：保证地下工程按照设计图纸正确施工，确保巷道的贯通。确定地下工程与地面建筑物、铁路、河湖等之间的相对位置关系，保证采矿工程安全生产，同时及早采取预防措施，使地面建筑物、铁路免遭重大破坏。立井平面测量的任务是确定地下导线起算边的坐标方位角和地下导线起算点的平面坐标。高程联系测量的任务是评定地下高程基点的高程。其中测定地下导线起算边的坐标方位角是很重要的环节，而且它对导线终点位置的影响是很大的。我们通常将立井平面联系测量简称为立井定向。煤矿测量规程规定的联系测量的主要精度见下表6-1表6-1 联系测量的主要限差联系测量类别容 许 限 差备 注几何定向由近井点推算的两次独立定向结果的互差一井定向：2两井定向：1井田一翼长度小于300m的小矿井，可适当放宽限差，但小于10陀螺经纬仪定向同一边任意两测回测量陀螺方位角的互差15级：4025级：70陀螺经纬仪精度级别是按实际达到的一侧回测量陀螺方位角的中误差确定的井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向的互差15级：4025级：606.1 风井陀螺定向测量陀螺经纬仪是一种将陀螺仪和经纬仪解和结合在一起的仪器。它利用陀螺仪本身的物力特性及地球自转的影响，实现自动寻找真北方向，从而测定地面和地下工程中任意测站的大地方位角。在地理南北纬度不大于75度的范围内，它可以不受时间和环境等条件限制，实现快速定向。本次定向采用国产JT15型陀螺经纬仪，一次定向中误差不超过2,附合井下控制一级导线标准。经过一个立井利用陀螺经纬仪定向时的联系测量由三部分组成：1）经立井由地面向定向水平投点；2）井上、下与垂球线连接测量；3）井下基本控制导线起始边的陀螺经纬仪定向1、中央区回风井陀螺定向简述1）投点：由于立井较深、井筒中淋水、尘雾较大，为了保证精度要求，所以采用钢丝投点法。为尽量减少或不占用井筒的提升时间，垂球线布设在管子间。投点采用单重稳定投点。2）连接地面连接：地面连接导线2#P7P6和井下连接导线DCB2B1可在与垂球线连接前或连接后进行观测。井上、下连接导线和垂球线E的连接都应独立进行两次，其最大相对闭合差对地面一级导线不得超过（光电测距导线）和（钢尺量距导线），对井下导线应小于。在中央区回风井；由P6P7边起敷设一级导线至连接点2#。在2#点架仪器与垂球线E连接；由陀螺定向边CD起敷设7基本控制导线至B1、B2点。在B1点架仪器与垂球线E的稳定位置连接，连接精度要求同7导线 3）定向在选定的起始边CD上进行陀螺经纬仪定向，求出该边的坐标方位角，陀螺定向采用逆转点法。定向可在投点连接前先行完成，也可在连接后再进行。陀螺经纬仪的一次测定作业过程如下：在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边的方向值，然后将仪器大致对正北方。粗略定向（测定近似北方向）。锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，用粗略定向的方法测定近似北方向。完毕后制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。测前悬带零位观测。打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部，进行侧前悬带零位观测，同时用秒表记录自摆周期T。零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部。精密定向（精密测定陀螺北）。采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边的陀螺方位角。测后悬带零位观测。以一个测回测定待定边或已知边的方向值，测前测后2次观测的方向值的互差2 J 和6 J 级经纬仪分别不得超过10和25。取测前测后观测值的平均值作为测线方向值。南区回风井定向与上述相同，两井的定向示意图见图3-1和图3-2，详见设计图纸3. 风井陀螺定向的工作组织1)选择连接方案，作出技术设计2)制定地面的工作内容及顺序。3)制定定向水平上的工作内容及顺序。4)定向时的安全措施在定向过程中，应劝阻一切非定向工作人员在井筒附近停留提升容器应牢固停妥；井盖必须结实可靠地盖好；对定向钢丝必须事先仔细检查，放提纲丝时，应事先通知井下人员撤