毕业设计（论文）-本溪煤矿两井贯通技术设计.doc

辽宁工程技术大学毕业设计 中文题目：本溪煤矿两井贯通技术设计 外文题目：BENXI COAL MINE THROUGH TWO WELLS TECHNOLOGY DESIGN 毕业设计（论文）共 24 页（其中：外文文献及译文页） 图纸共张 完成日期 2011 年 6 月 答辩日期 2011 年 6 月 辽宁工程技术大学毕业设计 i 摘要 矿山测量的重要工作是贯通测量，根据误差预计原理可知同样进行导线测量由于贯 通位置的不同会导致贯通效果大为不同。贯通测量包括平面贯通测量和高程贯通测量， 前者是测定实际的横向和纵向贯通误差，测量方法随井下控制的形式而异：对于采用中 线法施工的隧道贯通之后，应从相向测量的两个方向各自向贯通面延伸中线，并各钉一 临时桩，量取两桩之间的距离，即得巷道的实际横向贯通误差，两临时桩的里程之差即 为巷道的实际纵向贯通误差。本文对贯通位置影响贯通效果的原理进行了简述，同时以 煤矿工作面的不同贯通位置作为贯通点影响贯通精度举例进行了阐述。 关键词：贯通位置；影响；贯通误差；误差分析 辽宁工程技术大学毕业设计 ii Abstract The important work of mine surveying is through measurement, according to the principle known as the error is expected to be traversing through different positions of the lead through very different results. Through measurement, including measurement of plane and elevation through measurement, the former is measured through the actual horizontal and vertical error, with the down hole measurement methods differ in the form: for the use of the center line through the tunnel construction method, the measurement of the two opposite directions from each extends to the surface through the center line, and each nail a temporary pile, take the amount of distance between the two, that was the actual lateral error of roadway, temporary pile two miles of roadway is the actual difference between the vertical through error. In this paper, through the principle position of influence through the effect was brief, while the coal face through the different location as a point of impact through precision through an example are described. Key words: through position; impact; through error; error analysis 辽宁工程技术大学毕业设计 1 目录 0 引言 .1 1 设计的目的及任务 .2 1.1 贯通作业地区概况 .2 1.2 工程性质及设计目的 .2 2 贯通巷道简介 .2 2.1 贯通测量概述 .2 2.1.1 井巷贯通和贯通测量 .2 2.1.2 井巷贯通测量工作原则.3 2.1.3 贯通测量的基本步骤和方法.4 2.1.4 贯通测量的种类.4 2.2 本次贯通巷道的基本情况.4 3 贯通测量方案设计 .5 3.1 矿区已有测量成果 .5 3.2 作业采用的坐标系及作业依据.5 3.2.1 作业采用的坐标系.5 3.2.2 本次贯通的作业依据：.5 3.3 地面测量 .5 3.3.1 平面控制测量.5 3.3.2 高程控制测量.8 3.4 定向测量.9 3.4.1 定向设备的准备.9 辽宁工程技术大学毕业设计 2 3.4.2 定向的工作内容及顺序.10 3.4.3 定向时应采取的安全措施.11 3.5 高程导入.12 3.6 井下控制测量 .13 3.6.1 井下平面控制.13 3.6.2 井下高程控制.14 4 贯通测量的误差预计 .14 4.1 贯通测量误差预计所需基本误差参数的确定.14 4.2 贯通测量的误差预计 .16 4.2.1 贯通点 K 在水平重要方向上的预计误差.16 4.2.2 贯通点 K 在高程方向上的误差预计.18 5 巷道掘进中的测量工作 .19 5.1 贯通巷道几何要素的标定.19 5.2 巷道掘进过程中的检查与调整.20 5.3 贯通前应采取的安全措施.21 5.4 贯通测量实际偏差的测定.21 5.4.1 水平面内偏差的测定.21 5.4.2 高程偏差的测定 .21 6 结论.21 致谢 .23 参考文献 .24 辽宁工程技术大学毕业设计 1 0 引言引言 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，因此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。 煤矿测量规程规定:不论贯通位置在轨道巷、运输巷还是 在切眼，贯通限差应控制在横向300mm，纵向200mm；根据误差预计原理可知，在同 样测量工作量的前提下，贯通位置选择的不同对贯通误差的影响也是不同的。现就贯通 位置影响贯通技术设计及精度和误差预计作以下阐述。 辽宁工程技术大学毕业设计 2 1 设计的目的及任务设计的目的及任务 1.1 贯通作业地区概况 本次贯通作业的区域，地形比较复杂，地势西高东低。一井地表及周围多为山地， 地理位置较为偏僻，交通状况不是很便利，二井位于彩北村中北部，地表周围地势较为 平坦，交通便利，一井和二井之间交通不是十分便利，只有彩屯路相连，因此在测量工 作中要考虑交通不便的因素，采取相应的措施来克服。测区夏季气温较高，一般在 2833之间，一井井口地面高程为 280.200 米，二井井口地面高程为 172.000 米， 贯通区域的地质情况，经本矿地质人员打钻探明，地质情况比较简单，围岩较为稳定， 适合贯通作业的进行。 1.2 工程性质及设计目的 本溪煤矿辖一井和二井两个主要竖井，一井位于彩北村的西北角，二井位于彩北村 的中北部，为了方便采矿的需要，决定在一井和二井井底中心贯通一条运输用的大巷， 工程性质为回采，使采出的煤经过这条运输大巷运到二井，经二井的提升设备集中提升 到地面，本次贯通的巷道长度约 2400 米，设计的巷道断面宽为 4.5 米，高为 3.5 米。 2 贯通巷道简介贯通巷道简介 2.1 贯通测量概述 2.1.1 井巷贯通和贯通测量 采用两个或多个相向或同向掘进同一井巷时，为了使其按照设计要求在预定地点正确 接通而进行的测量工作，称为贯通测量。采用贯通方式多头掘进，可以加快施工进度， 改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续。它是加快矿井建设的重 要技术措施，所以在矿井建设与采矿生产过程中、铁路、公路、水利、国防等建设中得 到普遍应用。而且在铁路、公路、水利、国防等建设工程中，也常被采用。井巷贯通可 能出现下述三种情况（图 1）：（1）两个工作面相向掘进，叫做相向贯通，见图 1 (a)； （2）两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通，见图 1 (b)；（3）从巷道的一端 向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通，见图 1 (c)。 辽宁工程技术大学毕业设计 3 (图1) (c) (b) (a) 井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计位置与方向 掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定限度，对采矿生产不造成严重影响。显然，贯 通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的。如果因为贯通 测量过程中发生错误而未能贯通，或贯通后接合处的偏差超限，都将影响工程质量，甚 至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果，在经济上和时间上给国家造成很大损失，也使 测量人员的信誉一落千丈。因此，要求测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测 量工作。 2.1.2 井巷贯通测量工作原则 进行井巷贯通时，测量人员的基本任务是保证掘进工作面沿着设计的方向掘进，使贯 通接合处的偏差不超过给定的允许误差。因此，在进行贯通测量的工作时，为了保证井 巷贯通成功，应遵循以下原则： （1) 在确定测量方案和方法时，应保证贯通所必需的精度，过高或过低的精度要求 都是不可取的。根据贯通所需精度，通过优化总体测量方案和各环节的测量方法，尽量 选用现有的仪器和常用的测量方法，合理组织人员来实施。 （2）对完成的测量和计算工作，均应有客观的检查。如；进行不少于两次独立测量， 计算由两人分别进行或采取不同的方法、不同的计算工具等。众所周知，一项贯通工程 确立后，测量工作者必定要进行满足要求的控制测量工作，其目的是使贯通井巷相关各 段的导线统一精度、统一坐标高程系统，这也是决定井巷贯通能否成功的先决条件，然 而，根据实践，做好这一步工作，并不能完全保证贯通成功。这主要是因为较高精度的 辽宁工程技术大学毕业设计 4 首级控制只是确保贯通的一个前提条件，各环节的测量及客观的检查与调整也是制约贯 通的重要方面。 2.1.3 贯通测量的基本步骤和方法 1.根据贯通测量允许的偏差，选择合理的测量方案。对重要贯通须编制贯通测量设 计书，进行贯通误差预计。 2.依所酸顶的测量方案进行施测和计算。每一施测和计算环节，都要有可靠的检核。 在施测过程中应评定实际测量精度，若发现低于设计中要求时，应根据具体情况采取相 应的措施。 3.贯通前巷道的几何要素的计算和标定。 4.进行经常性的巷道掘进检查。在重要的贯通工程施工过程中，应有比例尺不小与 1：2000 的贯通工程进度图。图上及时填绘工程进展情况。当两工作面的距离在岩巷中剩 下 20 米左右时，测量负责人应以书面报告给矿井技术负责人，并通知安全部门和施工部 门。 5.贯通后应立即测量贯通实际偏差值，并将两面导线连接起来，计算各项闭合差。 重要贯通测量完成之后，还应进行分析总结。 基本方法为测出待贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程，通过计算求得巷道中线 的坐标方位角和巷道腰线的坡度，此坐标方位角和坡度与原设计相符，差值在容许范围 内，同时计算出巷道两端点处的指向角，利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线 和腰线，指示巷道按照设计的同一坡度分头掘进，直到贯通相遇点处相互正确接通。 2.1.4 贯通测量的种类 矿山贯通工程一般分为下列两大类： 第一类是沿导向层的贯通，就是巷道沿矿层或某种岩层等地质标志的贯通。它又分 为良种：1.沿导向层贯通水平巷道：2.沿导向层贯通倾斜巷道。 第二类是不沿导向层的贯通，它又分为三种：1.同一矿井不沿导向层的贯通；2.两 井间的巷道贯通；3.竖井贯通。 2.2 本次贯通巷道的基本情况 本次设计的一井和二井之间的运输大巷，贯通的位置在一井和二井井底中心一井设 计井深为 200 米，二井设计井深为 90 米，贯通点的坐标为一井井底中心：1= 4577790.000 ，1=41558010.000 ，1=80.200 ，二井2=4576560.000 , 2= 辽宁工程技术大学毕业设计 5 41560070.000 , 2=82.000 ,设计坡度为 i =-8 , 为了加快工程的进度,决定一井和 二井两方面同时已全断面相向掘进施工方式贯通此运输巷道。本次贯通巷道全长约为 2.4 千米，施工巷道所在岩层地质情况较为简单，围岩稳定，地压不大，支护方式采用锚杆 喷浆。巷道掘进采用的方式是风动式凿岩机钻孔，火药爆破，矿车运输，经提升机将废 市石提出。根据预计巷道施工位置和掘进速度等实际情况考虑，贯通点 K 选在巷道中点 处。根据冶金矿山测量规范要求，经研究决定，本次贯通相遇点在平面重要方向 x 轴上允许偏差为 0.5 米，高程方向 H 上允许偏差为 0.3 米。 3 贯通测量方案设计贯通测量方案设计 3.1 矿区已有测量成果 矿区所在区域的平面控制点有1 核桃沟，1 后山，3 彩屯，4 粘土矿，水准 点有423，=115.900，437，=141.900。平面控制点经测量角度检查，符合平面 三等点的要求可以使用，两水准点之间也符合三等水准点要求，可以使用。 3.2 作业采用的坐标系及作业依据 3.2.1 作业采用的坐标系 平面采用 1954 年北京坐标系，高程采用 1956 年黄海高程系。 3.2.2 本次贯通的作业依据： 1 冶金矿山测量规范 ； 2.矿山贯通测量规范 ； 3 城市测量规范 ； 4.工程测量规范 ； 5. 本技术设计书。 3.3 地面测量 3.3.1 平面控制测量 平面控制测量的目的是建立近井点，建立近井点的方法可采用导线、等级三角网 （锁） ，独立小三角网，后方交会插点等方法。分析了利用后方交会插点的方法建立近井 点，点的精度可靠性不高，点容易落入危险圆中，考虑本矿实际情况，参照本矿以前的 布设近井点方法，决定采用四等光电测距导线，本次布设的导线，附合在后山三角点和 辽宁工程技术大学毕业设计 6 粘土山导线点上，平均边长 1 千米，选点要求符合成规范规定，埋石标准可参见城市 测量规范 CJJ8-99附录 C 的要求执行，使用 J2 级经纬仪测量角度，在每个站上一次对 中，测角 9 个测回，两测回的角度小于 3.5，前后视均采用三脚架，使用带有光学对中 器的棱镜，以减少瞄准误差。边长用全站仪测量 ，测距精度为 3mm+5ppm。 （）测角方法（测回法）： 例如要测角 （如右图） ，应在 2 点安置仪器，进行对中整平，分别照准 1、3 两点 并进行读数，两读数之差即为需要测的水平角度值。其具体操作步骤如下： 1.盘左位置。瞄准左边的棱镜 1（注意要消除视差）中心，读取水平度盘读数， a左 记入观测手簿； 2.顺时针方向转动照准部，用同样的方法瞄准右边棱镜 3，读记水平度盘读数, b左 则左左=- -； b左a左 3.倒转望远镜,使盘左变盘右,按上述方法先瞄准右边棱镜 3,读记水平度盘读数; b右 ； 4.顺时针方向转动照准部，瞄准左边的棱镜 1，读记水平度盘读数，则右右=- a右b右 ，若左左-右右7，则取平均值= 1/2（右右+左左） 。 a右 以上过程为一测回。 用光学经纬仪测角，各测回要改变度盘起始位置，表 3-1 是各测回经纬仪度盘起始 位置： 辽宁工程技术大学毕业设计 7 表 3-1 测回数 100 00 33 220 11 40 340 22 47 460 33 53 580 45 00 6100 56 07 7120 07 13 8140 18 20 9160 29 27 观测角度时应注意以下几点： （1）观测应在目标成象清晰，稳定的有利于观测的时间，以提高照准精度； （2） 观测前应认真调好焦距，消除视差，在一测回的观测过程中不得重新调焦，以免 引起视准轴的变动； （3）为了克服或减弱在操作仪器的过程中带动水平度盘位移的误差，要求每半测回开始 观测前，照准部按规定的转动方向先旋转 12 周。 （）测距方法 测量距离的方法，可选用向邻矿借来的全站仪，在一个测站上进行正倒镜观测，单 程观测。 测距的内业计算按照冶金矿山测量规范中中的 2 . 8 中的内业计算方法进行。 测距时还要测量气象数据，具体要求见下表 3-2： 表 3-2:测距的气象数据测定要求 最小读数 等级 温 度 （ 气压 测记的时间间隔气象数据的取用 辽宁工程技术大学毕业设计 8 ） 气 压 （Pa） 气 压温度 记（） 四等 0.2500.5 单程观测始末 单程两端的平均 值 全站仪测距的作业要求： （1）测距应在成象清晰和气象条件稳定时进行，雨、雪天和大气透明度很差及大风天气 不宜作业； （2）最佳观测时间为日出后 0.51.8h 和日落前 30.5h，在山地沟谷地区应选择日落 前的时间内观测； （3）晴天作业时，应该给全站仪遮光，严禁将照准头对向太阳。架设仪器后，测站和镜 站均不得离人； （4）当反射镜背景方向有反射物体时，应在反射镜后方遮上黑布。测距时应暂停无线电 通话，以免干扰。 （iii）内业计算 采用南方平差软件，输入经计算整理后的角度、边长数据，即可算出导线的角度闭 和差，导线全长相对中误差等精度指标。 3.3.2 高程控制测量 地面高程控制测量采用四等水准测量,布设了以 III423 为水准基点的闭合水准线路, 闭合线路长度约 10km,在一井井口附近布设了两个四等水准点 1, 2,其中，2 与一 井的近井点兼用用,二井井口附近布设了两个四等水准点 3，4，其中 3 点也兼用 二井的近井点,埋石标准按照城市测量规范 CJJ8-99附录 C 要求进行,使用 S3 型水准 仪进行单程观测,独立进行两次，水准尺选用木制黑红双面尺,要求水准仪的水准管轴与 视准轴的夹角 i 不得大于 20,视距不得大于 80 米,前后视距差不得大于 5.0 米, 闭合差 不得大于20mm,其中：L L 闭合水准路线长度,单位为公里。 四等水准观测应符合下述要求： （1）观测前，应使仪器与外界气温趋于一致。观测时，应用白色测伞遮蔽阳光。迁站时， 辽宁工程技术大学毕业设计 9 宜罩以白色仪器罩； （2）在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准线路的方向平行，而 第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧； （3）同一测站上观测时，不得两次调焦； （4）观测中不得为了增加标尺读数而把尺桩安置在沟边的方法 ； （5）闭合测站数尽量为偶数。 3.4 定向测量 一号竖井和二号竖井，定向前井下没有已贯通的巷道，故采用一井定向方法确定井 下起始点坐标和起始边方位角。 一井：井深 200 米，直径 5 米，以 1 号导线点，和 2 号近井点作为定向基点，用连 接三角形连接，投点采用 =0.8mm 的钢丝,悬挂工作垂球的重量为 60kg，线距 3.2 米，采 用稳定投点，用水做稳定液。要求独立进行 3 次。 二井：井深 90 米，直径 5 米，以 5、6 点作为定向基点，用连接三角形连接，投点 用 =0.5mm 的钢丝，悬挂工作垂球重量为 35kg，线距 3.2 米，采用稳定投点，用水做稳 定液。要求独立进行 3 次。 3.4.1 定向设备的准备 （1）垂球。采用生铁做的垂球。垂球的重量在井深 100 米以内是用 3050kg，当井 深超过 100 米时，则采用 50100kg，因此，在一号竖井定向时选择的工作垂球为 60kg, 二号竖井定向时采用的工作垂球为 35kg，此外，还要准备 2 个 3kg 重的小垂球，以在投 放钢丝时使用。 （2）钢丝。选用的钢丝直径的大小主要依据是采用的垂球重量，投点是应尽量选择 小直径的高强度钢丝，当井筒深度超过 300 米时，宜采用直径 1mm 以上的钢丝。在定向 之前，必须对所选用的钢丝进行脆性和断裂性试验。钢丝的脆性试验可采用下方法：把 钢丝弯成直角，若重复几次还不折断的钢丝，则可用来定向。至于钢丝的断裂性的试验， 可以用材料力学试验的方法进行。也可以用简单的方法进行。本次采用的对钢丝断裂性 试验的简单方法如下：把长 34 米的一段钢丝一端固定，然后挂上垂球，逐渐增加其重 量到我们所需要的强度极限。如果钢丝仍未被拉断，则可用来定向。 （3）手摇绞车。缠绕钢丝的手摇绞车的构造应满足下列要求： .绞车的全部零件应能承受井内工作时荷载的重量的 3 倍： 辽宁工程技术大学毕业设计 10 .必须具有双轴，同时为了不使钢丝弯度过甚，其滚筒直径应不小于 250mm。 （4）导向滑轮。导向滑轮应十分坚固。其直径不小于 150mm，最好采用滚珠轴承， 轮缘作成锐角的绳槽，以防止钢丝脱落。 （5）稳定垂球线的设备。在定向水平上，井筒内气流和滴水对垂球线的影响很大， 为此必须采用稳定的方法以减小其影响。本次定向采用的方法是将垂球进入到水桶中， 桶的尺寸应该比垂球大些，因此可采用废油桶。水桶必须加盖，以防止滴水冲击，同时 也可作放置照明灯用。还可以在高出水桶 12 米的井筒罐道梁上铺上小块的胶皮雨布， 以防止滴水冲击钢丝。或者可以用防风套管套在钢丝上，以达到减小风流对钢丝的影响。 （6）盖井所需的木料。本矿测量部门没有木料，因此定向前必须向本矿有关部门联 系，木料一定要结实，以免在量边时发生意外。 （7）井上下联系用的电话 2 部。 （8）检查钢丝自由悬挂时的信号圈。可由细铁丝自行制作。 3.4.2 定向的工作内容及顺序 （1）将定向所需人员及设备送到井下定向水平； （2）将提升机可靠地固定，固定的位置应高于导向滑轮安装水平； （3）将井盖用木料铺好，为量边作好准备，铺完木料后，安装绞车； （4）安装导向滑轮； （5）下放钢丝。下放钢丝时不能直接挂上工作垂球，而要挂上 3kg 重的小垂球。在 下放钢丝之前，必须通知定向水平的人员离开井筒，钢丝通过导向滑轮并挂上小垂球。 下放时，为了检查钢丝是否弯曲，并减少钢丝的摆动，钢丝应通过握成拳状的手慢慢下 放，下放速度要均匀，每秒不应超过 12 米，每下放 50 米稍停一下，待钢丝稳定后再 继续下放，闸住绞车卷筒，在定向水平上取下小垂球，并将工作垂球放入水桶中。并检 查垂球是否与桶壁和桶底有接触，如无接触，则盖上桶盖，以防止滴水影响。 （6）检查钢丝自由悬挂。钢丝下放后，要求不得与井壁或井筒中设备有接触，必须 保持自由悬挂。检查的方法很多。本次采用信号圈法。具体操作方法如下：在地面把用 细铁丝作成的直径为 2cm 的小圆圈，即信号圈，套在钢丝上，沿钢丝下放，看它是否到 达井下定向水平，当钢丝与井壁或其他物体有接触时，信号圈就被挡住，不能到达井下。 在下放信号圈时应避免钢丝摆动，否则在钢丝有接触的地方，信号圈便有可能乘隙通过 辽宁工程技术大学毕业设计 11 而达到定向水平。此外，信号圈也不能太重，以免可能在钢丝有接触的地方，冲动钢丝 继续下落，这样就失去检查的真实性。为了可靠起见，本次在每根钢丝相隔一段时间， 放下 3 个信号圈，以提高工作的可靠性。 （7）测量角度。本次采用井上、井下连接三角形法，如图，井上、井下测角方法是 一样的，这里仅以井上为例说明。在连接点 C 处，测量角度 、，本来只测两个 角度即可，但为了检核和提高精度，要增加多余观测，所以三个角都要测。具体要求见 表 3-3： 表 3-3 限差 仪器级 别 水平角 观测方法 测回数 测角中 误差 半测回 归零差 各测回 互差 J2 全圆方 向观测法 361212 在 C 测站所测的三个角应满足条件方程式： -（+ ）=0 （8）丈量边长。井上、井下丈量边长的方法是一样的。这里仍然以井上丈量为例说 明。 丈量连接三角形的三个边 a、b、c，量边应用经过比长的钢尺进行，并施加钢尺比长 时的标准拉力，记录测量时的温度。每个边应丈量 6 次，每量一次应改变一下尺的位置， 每次读数应读到 0.5 mm。同一边各次丈量结果之间的最大差值不得大于 2mm。符合要求 后，取其平均值作为丈量结果。三角形的三个边丈量之后，应进行检核，即按余弦公式 计算两垂线之间的间距 c： bac 222 计 cos2ab c 的计算值与实际丈量值应当相等，但因测量误差，将产生一个差数 d，即 cc d 计量 规程中规定，地面连接中 d 不得超过 2mm，井下连接中不得超过 4mm.。 （9）将钢丝提升到地面后，拆卸设备。 辽宁工程技术大学毕业设计 12 3.4.3 定向时应采取的安全措施 在进行一井定向时，应特别注意安全，否则极易产生意外事故，为此，必须采取下 列措施： 1.在定向过程中，应劝阻一切非定向人员在井筒附近停留； 2.提升机应牢固停妥； 3.井盖必须结实可靠地盖好； 4.对定向钢丝必须事先仔细检查，提放钢丝时，应事先通知井下，只有当井下人员 撤出井筒后才能开始； 5.垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒； 6.下放钢丝时，应严格按照均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，因为这样最易 使钢丝折断； 7.应向参加定向工作的全体人员进行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人员不 得将任何东西掉入井内，因为井筒深而使物体自由下落的速度很大，甚至是一块小木头， 也将造成事故，在井上工作的人员均应佩带安全带； 8.井上下应有专人负责联系，自始至终，地面井口不能离人。 3.5 高程导入 导入高程和一井定向同时进行,一井进行导入高程时采用水准基点1，欲测的井下 水准基点与定向起始点0相同,二井进行导入高程采用水准基点4， ，欲测的井下水准 基点与定向起始点0相同，其方法是利用定向用的钢丝，进行钢丝导入高程。每井要求 独立进行两次。前后两次导入高程之差不得超过 H/8000（H 为井深） 。 测量工作： 在井上下同时进行下列工作： 1.井下。在竖井井底的巷道内安置水准仪，在待测井下水准基点 B 的水准尺上读取 读数，然后瞄准钢丝，并将水准仪视线与钢丝的交点用红色油漆标出，然后在 B 点水准 尺上读取读数 b，以检验仪器高是否变动，如两次相差不大于 2mm，则取平均值作为最终 值。同时测定井下温度。 t下 2.地面。基本操作方法与井下相同。在井口安置好水准仪，在 A 点的水准尺上读数 然后照准钢丝，在视线与钢丝的交点处，用红色油漆做出记号，再读 A 点水准尺上的读 数 a，以检验仪器高是否变动，如两次相差不大于 2mm，则取平均值作为最终值。同时测 辽宁工程技术大学毕业设计 13 定地面温度。 t上 将钢丝拿到地面上用比长过的钢尺丈量两标记点的距离，钢丝工作时的温度取井上 下温度的平均值。 t平 内业计算 ;)( llba HHAB 其中,规程中规定中,只需对丈量钢丝用的钢尺进行尺长改正和温度改正,以及 l 井上下温度不同影响钢丝长度的改正。各项改正的计算方法如下： （1） 钢尺的比长改正 ll l 面 0 其中， 钢尺在标准拉力和标准温度时的真实长度； l0 p0 t0 钢尺的尺面长度。 l面 （2） 钢尺的温度改正 ；)( 0ttl al t 上 （3） 钢丝的温度改正 ；)( 1 ttl la t 上平 其中，、 钢尺和钢丝的线胀系数；a a 钢尺比长时的标准温度； t0 ， 井上下的温度； t上t下 井筒中的平均温度，即=。 t平t平 ）（ 下上tt 2 1 3.6 井下控制测量 3.6.1 井下平面控制 井下平面控制采用 7 秒级导线，一井从井下起始边 I0I1 开始布设，二井从井下起 始边 II0II1 开始布设,点的埋设方式按冶金矿山测量规范要求执行。 测角选用 J2 级仪器，一次对中两个测回同一测回中半测回较差不大于 20，量边采 辽宁工程技术大学毕业设计 14 用地面控制时的全站仪，井下导线平均边长为 200 米， 测距精度为 3mm+5ppm，故一次 量边的相对中误差为 1/50000。 1.测角方法： （1）安置仪器。为了测量经纬仪导线点各点上的角度，首先将经纬仪安置在测点上， 进行对中，整平，由于对中整平相互影响，因此需要反复进行，直到垂球尖精确对准镜 上中心为止。因此，应注意： .在对中时应前后左右移动，而不应该转动仪器。 .在点下进行对中整平时，应特别注意点上所挂的垂球不要砸到仪器，特别是望远 镜片和水准管。 （2）测量角度 井下测角时，除了按上述方法，在测点下安置仪器外，还要在与测点相邻的前后视 点上挂垂球作为瞄准的标志。由于井下黑暗，所以前后视点必须照明，其方法是将矿灯 放在垂球线后以照明垂球线，并且要在矿灯玻璃上盖一张透明纸，这样能使望远镜得到 垂球线的清晰影像。为了减少风流对垂球线的影响，除了采用 2kg 的垂球外，还可以将 小垂球放到小水桶里或采用挡风布挡风，并且望远镜应尽量瞄准垂球线的上部。 2.量边方法 采用全站仪单镜丈量，因井下导线的量边误差对贯通重要方向的影响很弱，故只需 丈量一次即可。 3.内业计算 同地面导线，采用南方平差软件。 3.6.2 井下高程控制 井下高程控制采用 I 级水准测量，闭合差不应超过 15mm (R 为水准单程线路长度,以 R 百米为单位),水准基点为一井和二井的井下起始点，水准测量时应将仪器设置在两立尺 点中间,水准仪到水准尺的距离不应超过 50 米,每站用两次仪器高测定两次高差,读至毫 米,两次读数差值不超过 3mm ,井下高程点设在巷道两帮稳定的岩石中,每隔 300500 设 置一组,每组至少设置 3 个高程点。 辽宁工程技术大学毕业设计 15 4 贯通测量的误差预计贯通测量的误差预计 4.1 贯通测量误差预计所需基本误差参数的确定 1.地面导线测角中误差 规范规定，四等光电测距导线测角中误差为2.5，故取 =2.5。 m 上 2.地面量边相对中误差 测距精度 3mm+5ppm，平均边长 1 公里，故取 =1/125000。 l ml 上 3.一井定向中误差 规程规定，两次独立定向之差不大于2， ，则一次定向中误差为 m 0 22 2 =42 4.井下导线测角中误差 采用 7级导线，故测角中误差为=7。 m 下 5.井下导线量边相对中误差 测距精度 3mm+5ppm，平均边长 200 米，故取 =1/50000。 l ml 下 6.地面水准测量中误差 规程规定地面四等水准测量的限差为20mm，故每公里的中误差 = L mH 上 =31.6mm。 2 20 L 7.井下水准测量误差 井下进行 I 级水准，则 = = 26mm。 mH 下 22 15 R 8.导入标高的中误差 辽宁工程技术大学毕业设计 16 规程规定，对同一点两次独立导入标高不超过H/8000，H 为井深，则一次导入标 高的中误差为 对一井 = =0.009 米， mH 01 22 1 * 8000 H 二井 = =0.004 米。 mH 021 22 1 * 8000 H 4.2 贯通测量的误差预计 4.2.1 贯通点 K 在水平重要方向上的预计误差 绘制一张 1：2000 的贯通误差预计图。 过 K 点以垂直于巷道的方向作为假定坐标 x 轴方向，求相遇点 K 在水平重要方向上 的误差，即求 K 点在 x 轴方向上的误差。贯通点在运输巷计算最优位置计算表见表 4-1: 表 4-1 辽宁工程技术大学毕业设计 17 点号2 O46.818 2191.953 上 1-54.057 2922.159 上 2-83.575 6984.814 上 3-79.330 6293.170 上 4-100.898 10180.406 I0-94.503 8930.798 I1-75.442 5691.556 I2-58.968 3477.249 I3-21.798 475.148 I40.142 0.020 I50.000 0.000 II0-100.435 10087.169 II1-87.649 7682.417 II2-87.649 7682.417 II3-72.550 5263.473 II4-59.574 3549.109 II5-41.470 1719.753 II6-20.527 421.337 II7-0.357 0.127 II8-0.058 0.003 II9-0.210 0.044 上-271.04128572.502 下-721.04854980.622 -992.089 984241.378 （1） 地面导线测量误差引起 K 点在 x 方向上的误差。 = M x上 Rm y 21 上上 由预计图上求得为 28572.502 ，代入上式得 Ry 2 上 =0.002 米 M x上 （2）定向误差引起 K 点在 x 轴方向的误差 一、二井均独立进行三次，由图上量取 =131.0359,= 130.4515 米，故 Ry 01 Ry 02 一井 = =0.0154 米 mM 0 1 01 3 1 Ry 01 24 206265 1 3 1 Ry 01 辽宁工程技术大学毕业设计 18 二井 = =0.0153 米 mM 0 1 02 3 1 Ry 02 24 206265 1 3 1 Ry 02 （3）井下导线测量误差引起 K 点在 x 方向上的误差 井下导线测量工作独立进行两次，故测角误差的影响为： R m M y x 2 2 1 下 下 下 由预计图上计算的 =54980.622, Ry 2 下 故 = 0.0056 米 M x上 （4）贯通在水平重要方向的预计中误差 MxMMMMMM xxxx ll 2 02 2 01 2222 下上下上 =0.023 米 （5）贯通在水平重要方向的预计误差为； M 预=2Mx = 0.046 4.2.2 贯通点 K 在高程方向上的误差预计 （1） 地面水准测量引起的误差: 地面进行四等水准: mm L H m 6 . 31 2 20 上 (2)导入标高引起的误差 一井： mm H H m 8 . 8 22 1 8000 200 22 1 8000 1 01 辽宁工程技术大学毕业设计 19 二井：mm H H m 4 . 4 22 1 8000 90 22 1 8000 2 02 （3）井下水准测量引起的误差 井下进行一级水准, 故=26.0 22 2415 22 15 R H m 下 mm （4）贯通在高程方向上的预计中误差 各项测量工作、均独立进行两次 故 mmmmM HHHH H 2222 0201 2 1 下上 = 2222 4 . 48 . 8 0 . 26 6 . 31 2 1 =米030 . 0 8 . 29mm (5) 贯通在高程方向上的预计误差 米 预 060 . 0 2 MMH 从上述误差预计的结果看出，在水平重要方向和高程方向上均未超过贯通的允许偏 差，故决定采用所选择的测量方案和方法。 5 巷道掘进中的测量工作巷道掘进中的测量工作 5.1 贯通巷道几何要素的标定 巷道贯通前，井下没有平面和高程起算数据，但巷道的贯通方向和井筒主要中线方 向一致。因此，在开切巷道前，应标出井筒的主要中线方向。只要将井筒中线的两根边 辽宁工程技术大学毕业设计 20 线用瞄直法给出巷道开切的方向。为了方便，可以事先将两根边线的标点转设到接近开 切巷道的顶部的井壁上，当向导沿此方向开掘距离超过 15 米时，即应进行初次定向，并 根据定向结果标出巷道的中线，沿中线方向在巷道顶板上设立三个中线点，以指示今后 的掘进方向。当巷道掘进到 4050 米时，就要进行严格的一井定向和导入高程测量，以 便求得井下控制的起算数据和精确的标定巷道的中线方向和腰线位置。 1、巷道中线的标定 随着巷道掘进的延伸，标定中线的方法可用瞄直法。巷道中线是以中线点来标定的， 中线点以三个为一组。一组点内之间的间距不小于 2 米，点下挂 0.51.0 米长的垂球线， 作为给向瞄准用。 瞄直法的大致操作过程如下：如图所示，I1、I2、I3 为一组中线点，延长中线时将 垂球放下，一人站在点 1 的后面，用眼睛瞄视三个垂线，先检查这三个点是否都在一条 直线上，若在一条直线上，便指挥在工作面持矿灯者，使矿灯位于此直线上，然后用粉 笔将矿灯位置标在工作面上，以此表示中线延伸至工作面的位置。 巷道每掘进 3040 米，就要用经纬仪再新设一组中线点。 2、巷道腰线的标定 本次设计要求在巷道两侧帮上都设腰线点，腰线点比巷道底板高出 1 米，腰线点成 组设置，每组由三个点组成，各点间距 30 米，标定腰线采用 S3型水准仪。计算出个腰线 点高程后，用红漆把各点的位置标志出来，将相邻腰线点的连线用红漆画出，即得腰线。 随着巷道不断往前掘进，每天向前标设几组腰线点后，即应用井下 I 级水准的方法 向前延伸水准点，以便对腰线点进行检查和延伸新的腰线点。 5.2 巷道掘进过程中的检查与调整 为了检查巷道的掘进质量，应对巷道进行经常性的检查。检查的内容包括巷道的方 向，坡度、断面尺寸、进尺量和工程量。 检查巷道方向和坡度与标定巷道中、腰线结合起来进行。方法是在每次向工作面延 伸中、腰线时，便丈量中线到两帮的距离和腰线到顶底板的距离，量得的距离应与设计 的尺寸相符。如果不相符，计算出不符值，将检查结果通知施工队进行修正，同时，在 实地用红漆标出刷帮、挑顶或挖底、填底的尺寸。 对巷道断面尺寸的检查。本次要求每隔 510 米进行一次检查。方法是以中、腰线 辽宁工程技术大学毕业设计 21 为基准，在横断面内用支距法和距离交会法测出中线到两帮的距离，腰线到顶板、底板 拱墙交接线的距离，与设计数据比较，其偏差应符和设计部门提出的要求。 对巷道进尺量和工程量的检查。本次要求，每月检查一次。 检查验收的成果要及时天会到 1：2000 巷道贯通工程进度图上。 5.3 贯通前