进风大巷-胶带下山贯通误差预计

王家岭煤矿进 风 大 巷贯通工程技术总结进风大巷-胶带下山贯通误差预计一、贯通工程概况山西省煤炭运销集团有限责任公司王家岭煤矿设计生产能力为5Mt/a，采用进风立井、回风立井开拓方式。本条贯通巷道为王家岭煤矿二期工程的进风大巷。为了提高井下巷道的掘进速度，确保矿井的按期投产，决定采用双工作面相向掘进进风大巷，预计贯通相遇点为K点。本段巷道长约1210m，地面导线约2200m，井下导线长约3700m。总回风大巷设计参数：设 计 开 口 坐 标：X1=4168114.000 ，Y1=19599461.653 (中兴) X2=4168577.921 ，Y2=19600401.001 （峁上）开 口 位 置 标 高：H1=775.500 （中兴，底板标高） H2=675.221 （峁上，底板标高）巷道设计方位角 ：a1=900000，a2=340000毛 断 面：S掘=16.27m2净 断 面：S净=15.21m2水 平 全 长：1184.998m （贯通段）巷 道 全 长：1210m （贯通段，估算值）二、贯通工程允许偏差根据煤矿测量规程（以下简称为规程）规定，结合工程需要，确定贯通相遇点K在水平重要方向上的允许偏差为0.5m，贯通相遇点K在高程方向上的偏差为0.5m。三、贯通方案的选择本条贯通工程为两井间的重要贯通工程。贯通导线长约5900m。为了确保该贯通工程的顺利实施，决定以矿区地面控制GPS点“GPS3”、“GPS6”两点坐标为起算数据，重新布设地面进井点。井下导线分为主斜井井下导线和峁进风立井井下导线两部分。主斜井井下导线从“ZX1”、“ZX2”开始，经主斜井井筒集中胶带下山通风联络巷集中胶带下山进入进风大巷；进风立井井下导线从“T1”、“T3”开始，经进风立井马头门进入进风大巷。然后两边均按设计方位和倾角相向掘进，这样巷道贯通后，导线自成闭合。两条支导线均按规程、规范关于井下7控制导线的规定施测。（一）水平角观测方法及限差要求1.观测方法采用TDJ2E型经纬仪或全站仪，用测回法或全圆方向观测法观测水平角。仪器对中次数及测回数应符合规程第82条规定。为了确保仪器的对中精度，测站对中时应采取挡风措施，觇标应用重垂球或将垂球稳定于水中。第82条 井下经纬仪导线水平角观测所采用的仪器和作业要求符合表一规定。表一 导线类型使用仪器观测方法按 导 线 边 长 分 （ 水 平 边 长 ）15 m 以 下15 m 30 m30 m 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DJ2测 回 法33221215导线DJ6测回法或复 测 法22121230导线DJ6测回法或复 测 法111111注：1.如不用本表所列仪器，可根据仪器级别和测角精度适当增减测回数；2.由一个测回转到下一个测回观测前，DJ2型仪器应将度盘位置转换180/n+10，DJ6型仪器应将度盘位置变换180/n（n为测回数）；3.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。图一abc测回法观测的具体步骤是：（1）仪器架设于c点（见图一），上半测回依次照准a、b点的垂线，并分别读取水平度盘读数a左和b左；（2）下半测回纵转望远镜后，以盘右依次照准b、a点的垂线，并分别读取水平度盘读数b右和a右右。则：注：水平角观测值图二ABCDP全圆方向观测法观测水平角的具体步骤是：（1）在测站P上安置仪器（见图二），用盘左先照准起始方向A，然后按顺时针方向依次照准B、C、D各点。每照准一点，均读取水平度盘读数。最后再照准A点（称为归零），记录读数。从而完成了上半测回。（2）纵转望远镜，用盘右位置按逆时针方向依次照准A、D、C、B，最后再照准A点，完成下半测回。（3）计算公式同测回法。2.限差要求限差应满足规程第83条规定。第83条 在倾角小于30的井巷中，经纬仪导线水平角的观测限差应符合表二规定：表二 仪器级别同一测回中半测回互差检验角与最终角之差两测回互差两次对中测回（复测）间互差DJ2201230DJ640403060在倾角大于30的井巷中，各项限差可为表二的1.5倍。3.注意事项观测过程中，应时刻注意照准部水准气泡的变化，气泡偏离一般应不超过1格。当导线一边水平、一边倾斜时，水准气泡变化不得超过0.5格，否则应重测。因此，观测时应特别小心。（二）导线边长丈量及限差要求1.丈量方法钢尺量边采用经过比长的50m钢尺悬空丈量，并施以比长时的拉力。当边长大于尺长时，应分段丈量，最小尺段不小于10m，经纬仪定线偏差应不大于5cm，每尺段以不同起点读数3次，读至“mm”，长度互差应小于3mm。取三次丈量的边长平均值作为最终值。2.量边允许偏差同一边往返丈量的结果加入各项改正数后的互差应不大于边长的1/8000；倾斜巷道中，边长往返丈量的互差应不大于边长的1/6000。（三）高程测量高程测量分为水准测量和三角高程测量两部分。1.水准测量平巷中采用DZS3-1级水准仪配合5m塔尺进行测量，往返测各测一次。每次采用两次仪器高观测，其高差互差应不大于5mm。前后视应大致相等，视距长度一般为15m40m；往返水准测量的允许闭合差为50R mm（R为路线长，以Km为单位）。最后取两次测量的平均值作为最后结果。图三ab水准测量的具体步骤是：（1）把仪器架设与a、b两点间，后视a点，读取读数a1；（2）旋转望远镜读取b点读数b1；（3）重新架设仪器于a、b两点间。重复（1）、（2）步骤，读取a2、b2。则：注：ha、b两点高差 Ha、Hba、b两点的高程水准测量限差应符合表三规定：表三 水准支导线往返测量的高差不符值（mm）闭、附合路线的高程允许闭合差（mm）50R50L2.三角高程测量倾斜巷道中采用三角高程测量。三角高程测量应往返进行，垂直角观测应不少于两个测回，仪器高和觇标高应用小钢尺在观测前后各量一次，两次丈量结果的互差应不大于4mm，取其平均值作为最终丈量值。图四laiblSinhv三角高程测量的具体步骤是：把仪器架设在a点（见图四），瞄准b点垂线上的标志，测出垂直角，并量取仪器中心至瞄准标志间的倾斜距离l、仪器高i和觇标高v。则，a、b两点间的高差为：注：ha、b两点间的高差；l实测斜长，基本控制导线应是经过改正后的斜长；垂直角，倾角为正，俯角为负；i仪器高，由测量点至横轴中心的高度。下量为负，上量为正；v觇标高，由测量点至照准中心的高度。下量为负，上量为正。相邻两点往返测量的高差互差应不大于10+0.3L mm（L为导线水平全长，单位为m）；三角高程导线的高差100L mm（L为导线长度，单位为Km）。（四）日常标定中腰线巷道的中线用经纬仪标定，中线点应成组设置，每组均不得少于三个，两点间距以不小于2米为宜。巷道的腰线可成组设置，也可每30米40米设置一个，但需在帮上画出腰线。腰线距巷道底板的高度在同一矿井中应为定值。最前面的一个中腰线点至掘进工作面的距离，一般不超过30米。在延伸中腰线点的过程中，对所使用的和新设的中腰线点均需进行检查。（五）控制导线的延伸随着巷道的延伸，应每隔50米施测一次15级控制导线，每掘进150米实测一次7级控制导线。每个7级控制导线点都应设置成永久点，同时作为高程点使用。在巷道两端施测7级控制导线后，应根据实测的坐标和高程与设计巷道转点坐标和高程反求巷道的方位角和倾角，并及时调整施工巷道的中腰线，以保证巷道按设计方位和倾角施工。（六）贯通所使用的仪器全站仪1台、钢尺（50米）1把、小钢尺（5米）3把、弹簧秤1个、温度计2个、挡风板1块、水筒2个、垂球（2500克）1个、垂球（500克）1个、人字梯1个、锤子（或斧头）1把、背包1个、水准仪1台、塔尺2支、尺垫2个、线绳、测钉、透明纸若干。四、地面控制网精度计算1.地面控制网测角中误差2.最弱边长中误差3.方位角中误差五、贯通误差预计贯通相遇点K在水平重要方向（假定x轴）上的误差包括：地面进井点的测量误差、地面连测导线的测量误差、井下经纬仪导线测量误差。K点在高程方向（假定y轴）上的误差包括：地面三角高程测量误差、井下高程测量误差。（一）误差参数的确定井下测角中误差根据规程规定，取井下测角中误差为7。井下量边误差系数取a=0.0005。（二）贯通相遇点K在水平重要方向x轴上的误差预计1.地面控制网引起水平重要方向的误差三角形编号三角形编号因两近井点DK1、DK6互不通视，又不能后视同一个三角点，由进井点的误差引起水平重要方向的误差为：注：网中待定点个数；n网中全部观测值个数；图形强度因数；，分别为、两近井点与点连线在y轴上的投影长度。因控制网独立观测两次，故：2.井下经纬仪导线测角误差引起水平重要方向上的误差从误差预计图上量取Ry下值及R2y下值如表四所示：则：注：M下井下测角中误差Ry下井下导线点与K点连线在y轴上的投影长度（从图上量取）；常量，取常值206265。因井下导线独立观测两次，故：由于导线量边误差而引起的水平重要方向上的误差因导线独立观测两次，故：注：a井下量边偶然误差系数；li相邻两导线点的边长；a各导线方位角与x轴间的夹角。表四 点 号Ry下R2y下点 号Ry下R2y下DK1562.3316181.29Zh12153.923685.21Z1619.3383532.49Zh14130.016900.00ZR2621.7386510.89Zh16106.811406.24ZR3631.0398161.00Zh1883.36938.89ZR4650.4423020.16Zh2074.05476.00ZR5662.2438508.84Zh2226.4696.96ZR6664.5441560.25DK6216.246742.44ZR7669.0447561.00MZ1206.842766.74ZR8678.9460905.21MZ2210.244184.04ZR9684.7468814.09MZ3214.345924.49ZR10699.2488880.64MZ4218.047524.49ZR11666.8444622.24MZ5220.248488.04ZR12627.3393505.29MZ6221.248929.44ZR13602.8363367.84MZl221.248929.44永1581.3337909.69Zh1199.639840.16永3537.2288583.84Zh3159.825536.04永4500.7250700.49Zh5119.715328.09Ng10469.0219961.00Zh759.73564.09Ng11434.1188442.81ZH916.8282.24永5390.4152412.16永6342.9117580.41永7297.088209.00Ng17274.975570.01Zh2254.864923.04Zh6208.143305.61Zh8188.235419.24Zh10177.931648.41上述几项误差引起相遇点K在水平重要方向的偏差为：贯通相遇点K在水平重要方向上的预计偏差为：（三）贯通相遇点K在高程方向上的误差预计地面三角高程测量引起的高程方向上的误差注：S边长，以Km为单位。以上测量工作进行两次，因此：井下水准测量引起的误差井下水准测量全长600米，按规程规定的限差计算，则一次测量引起的高程方向上的误差为：以上测量工作进行两次，因此：斜巷中三角高程测量引起的误差井下导线经过六条斜巷，其总斜长1.969Km。按规程规定的限差推算，一次测量的高程中误差为：以上测量工作进行两次，因此：上述几项误差引起相遇点K在高程方向的偏差为：贯通相遇点K在高程方向上的预计偏差为：所以，误差预计结果表明所采用的测量方案是切实可行的。总回风大巷贯通工程总结一、贯通工程概况汾西矿业集团有限责任公司中兴煤业公司设计生产能力为3Mt/a，采用四斜井中央并列式通风，中兴双斜井进风、峁上双斜井回风开拓方式。本条贯通巷道为中兴煤业公司二期工程的总回风大巷。为了提高井下巷道的掘进速度，确保矿井的按期投产，决定采用双工作面相向掘进总回风大巷，预计贯通相遇点为K点。本段巷道长约1210m，地面控制网约2200m，井下导线长约3700m。总回风大巷设计参数：设 计 开 口 坐 标：X1=4168114.000 ，Y1=19599461.653 (中兴) X2=4168577.921 ，Y2=19600401.001 （峁上）开 口 位 置 标 高：H1=775.500 （中兴，底板标高） H2=675.221 （峁上，底板标高）巷道设计方位角 ：a1=900000，a2=340000毛 断 面：S掘=16.27m2净 断 面：S净=15.21m2水 平 全 长：1184.998m （贯通段）巷 道 全 长：1210m （贯通段，估算值）二测量工作情况1、测量单位：中煤五公司一处汾西项目部工程科测量人员：工程科所有测量人员2、完成测量工作量a、地面控制网的选点、埋点以及控制测量；b、井下7级导线初测、复测c、井下15级导线初测、复测d、井下施工测量e、水准测量往测、返测f、陀螺定向测量g、贯通测量3、所依据技术文件和有关规程规范a、汾煤地发200493号文b、煤矿测量规程c、国家三角测量和精密导线测量规程d、国家水准测量规范4、原设计测量方案的实施情况 本次贯通测量的测量工作基本上是按照原设计测量方案来实施的。在导线测量过程中除了使用原设计中的TDJ2E经纬仪、ZDS3水准仪外还使用了全站仪来提高导线的测量精度。三、施工测量本条贯通工程为两井间的重要贯通工程。贯通导线长约5900m。为了确保该贯通工程的顺利实施，决定以矿区地面控制点“中南”、“中北”两点坐标为起算数据，重新布设地面控制网（地面控制网见附图）。井下导线分为中兴井下导线和峁上井下导线两部分。中兴井下导线从“DK1”、“DK3”开始，经主斜井井筒集中运输巷胶带检修材料斜巷一采区轨道巷一采区轨回4#联络巷进入总回风大巷；峁上井下导线从“DK5”、“DK6”开始，经主回风斜井井筒主回风斜井井底车场主回风斜井井底联络巷进入总回风大巷。然后两边均按设计方位和倾角相向掘进，这样巷道贯通后，导线自成闭合。两条支导线均按规程、规范关于井下7控制导线的规定施测。（一）水平角观测方法及限差要求1.观测方法采用TDJ2E型经纬仪或全站仪，用测回法或全圆方向观测法观测水平角。仪器对中次数及测回数应符合规程第82条规定。为了确保仪器的对中精度，测站对中时应采取挡风措施，觇标应用重垂球或将垂球稳定于水中。第82条 井下经纬仪导线水平角观测所采用的仪器和作业要求符合表一规定。表一 导线类型使用仪器观测方法按 导 线 边 长 分 （ 水 平 边 长 ）15 m 以 下15 m 30 m30 m 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DJ2测 回 法33221215导线DJ6测回法或复 测 法22121230导线DJ6测回法或复 测 法111111注：1.如不用本表所列仪器，可根据仪器级别和测角精度适当增减测回数；2.由一个测回转到下一个测回观测前，DJ2型仪器应将度盘位置转换180/n+10，DJ6型仪器应将度盘位置变换180/n（n为测回数）；3.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。图一acb测回法观测的具体步骤是：（1）仪器架设于c点（见图一），上半测回依次照准a、b点的垂线，并分别读取水平度盘读数a左和b左；（2）下半测回纵转望远镜后，以盘右依次照准b、a点的垂线，并分别读取水平度盘读数b右和a右右。则：注：水平角观测ABCPD值图二全圆方向观测法观测水平角的具体步骤是：（1）在测站P上安置仪器（见图二），用盘左先照准起始方向A，然后按顺时针方向依次照准B、C、D各点。每照准一点，均读取水平度盘读数。最后再照准A点（称为归零），记录读数。从而完成了上半测回。（2）纵转望远镜，用盘右位置按逆时针方向依次照准A、D、C、B，最后再照准A点，完成下半测回。（3）计算公式同测回法。2.限差要求限差应满足规程第83条规定。第83条 在倾角小于30的井巷中，经纬仪导线水平角的观测限差应符合表二规定：表二 仪器级别同一测回中半测回互差检验角与最终角之差两测回互差两次对中测回（复测）间互差DJ2201230DJ640403060在倾角大于30的井巷中，各项限差可为表二的1.5倍。3.注意事项观测过程中，应时刻注意照准部水准气泡的变化，气泡偏离一般应不超过1格。当导线一边水平、一边倾斜时，水准气泡变化不得超过0.5格，否则应重测。因此，观测时应特别小心。（二）导线边长丈量及限差要求1.丈量方法钢尺量边采用经过比长的50m钢尺悬空丈量，并施以比长时的拉力。当边长大于尺长时，应分段丈量，最小尺段不小于10m，经纬仪定线偏差应不大于5cm，每尺段以不同起点读数3次，读至“mm”，长度互差应小于3mm。取三次丈量的边长平均值作为最终值。2.量边允许偏差同一边往返丈量的结果加入各项改正数后的互差应不大于边长的1/8000；倾斜巷道中，边长往返丈量的互差应不大于边长的1/6000。（三）高程测量高程测量分为水准测量和三角高程测量两部分。1.水准测量平巷中采用DZS3-1级水准仪配合5m塔尺进行测量，往返测各测一次。每次采用两次仪器高观测，其高差互差应不大于5mm。前后视应大致相等，视距长度一般为15m40m；往返水准测量的允许闭合差为50R mm（R为路线长，以Km为单位）。最后取两次测量的平均值作为最后结果。水准测量的具体步骤是：（1）把仪器架设与a、b两点间，后视a点，读取读数a1；（2）旋转望远镜读取b点读数b1；（3）重新架设仪器于a、b两点间。重复（1）、（2）步骤，读取a2、b2。图三则：注：ha、b两点高差 Ha、Hba、b两点的高程水准测量限差应符合表三规定：表三 水准支导线往返测量的高差不符值（mm）闭、附合路线的高程允许闭合差（mm）50R50L2.三角高程测abviSinhilab量倾斜巷道中采用三角高程测量。三角高程测量应往返进行，垂直角观测应不少于两个测回，仪器高和觇标高应用小钢尺在观测前后各量一次，两次丈量结果的互差应不大于4mm，取其平均值作为最终丈量值。图四三角高程测量的具体步骤是：把仪器架设在a点（见图四），瞄准b点垂线上的标志，测出垂直角，并量取仪器中心至瞄准标志间的倾斜距离l、仪器高i和觇标高v。则，a、b两点间的高差为：注：ha、b两点间的高差；l实测斜长，基本控制导线应是经过改正后的斜长；垂直角，倾角为正，俯角为负；i仪器高，由测量点至横轴中心的高度。下量为负，上量为正；v觇标高，由测量点至照准中心的高度。下量为负，上量为正。相邻两点往返测量的高差互差应不大于10+0.3L mm（L为导线水平全长，单位为m）；三角高程导线的高差100L mm（L为导线长度，单位为Km）。（四）原设计测量方案的实施情况 本次贯通测量的测量工作基本上是按照原设计测量方案来实施的。在导线测量过程中除了使用原设计中的TDJ2E经纬仪、ZDS3水准仪外还使用了全站仪来提高导线的测量精度。四、测量精度计算1、贯通工程允许偏差值根据煤矿测量规程（以下简称为规程）规定，结合工程需要，确定贯通相遇点K在水平重要方向上的允许偏差为0.5m，贯通相遇点K在高程方向上的偏差为0.5m。2、贯通误差预计偏差值本次贯通工程的预计偏差值为：水平重要方向：Mxk预0.268m高程重要方向：M h 预0.328m3、地面控制网测角中误差4、最弱边长中误差5、方位角中误差6、井下支导线终点点位中误差注：m井下测角中误差 常量，取常值206265 R井下各导线点与终点连线的长度，从误差预计图上量取 a 量边偶然误差系数 li 井下各导线边长7、实际偏差值及其对井巷正常使用的影响总回风大巷巷道贯通后，经实测，本次贯通工程水平重要方向上的实际偏差值为0.103m，高程重要方向上的实际偏差值为0.032m，远远低于允许偏差值。导线连测后，求得坐标闭合差为：x=-0.173m，y= - 0.168m，方向闭合差为29，相对精度达到1/24000。由于贯通精度很高，贯通误差对巷道质量和在生产中正常使用没有影响，因此巷道不需要调整。五、贯通测量资料明细表1、地面控制网测量成果表测