技改工程总回风巷贯通测量设计.doc

紫晟煤业技改工程总回风巷贯通测量设计技改工程总回风巷贯通测量设计1、贯通工程概况技改工程总回风巷全长1101m,设计宽5米，高4.9米，拱形，锚网梁锚索支护。此次贯通为主立井与主、副斜井间的贯通，贯通距离全长2646m。巷道贯通后，技改工程可形成独立的通风系统。贯通工程中所进行的测量工作包括地面控制测量，联系测量，井下导线测量，水准测量，以及陀螺加测坚强边。 技改工程总回风巷为两井贯通，根据工程限差要求：在贯通面上的容许误差为：两中线之间为0.5m，两腰线之间为0.2m。2、贯通测量技术方案设计2.1、坐标、高程系统的选择平面系统采用1954年北京坐标系，高程采用1956年黄海高程系。投影方式：高斯正形投影系，横轴墨卡托投影；采用高斯投影6度带坐标，中央子午线111度。2.2、地面控制测量方案的选择在地面采用GPS单频接收机布设E级GPS平面控制网(精度相当于四等导线网,不考虑起算点点位误差)，将主、副斜井近井点J1，近井点J2，近井点J3同主立井近井点J4、J5、J6联测。本次施测GPS近井点七个。平面起算数据采用国家二等控制点“上柏团”和国家三等控制点“义旺”两个平面坐标成果。为便于使用，高程起算数据采用“上柏团”和本矿原有两个近井点（ZS1、ZS4）。测量仪器选用6台静态中海达GPS接收机采集数据。同步观测时间不少于45分钟，采集数据高度截止角15度，采集间隔5秒。GPS测量的技术标准见表2-2-1。表2-2-1 GPS测量的技术标准等级平均边长/km仪器要求精度指标/mm图形强度(PDOP)观测时段个数时段长/min卫星高度角限值/abD105单频或双频10101026015E52单频或双频10201026152.3、联系测量方案的选择主立井采用陀螺经纬仪定向，钢丝导入高程。经过一个立井利用陀螺经纬仪定向时的联系测量由三个部分组成：经立井由地面向定向水平投点；井上、下与垂球线的连接测量；井下基本控制导线起始边的陀螺经纬仪定向。起始边方位角采用陀螺仪定向测定。用瑞士威特（WILD）厂的GAK-1，陀螺定向精度为3，用逆转点法，按“二，二，二”程序进行测量，即入井前和升井后地面各测2次仪器常数，井下2次测量陀螺方位角的方位。从陀螺边连接投点钢丝用莱卡TS06防爆全站仪测角量边，独立进行两次，严格按规程和设计实施。陀螺定向测量仪器常数在近井点“ZS3ZS1”边上测定，ZS3点设站，后视ZS1 ，观测方法采用5逆转点法。井下选择了中央变电所“永2永3和副斜井2#3#”作为定向边。根据规程规定，地面和井下同时进行了检查角测量，测量仪器常数下井前三测回，升井后三测回，井下定向边二测回。地面和井下连接测量采用7级导线的方式同时进行，井下测量采用7级复测支导线的方式进行，高程导入采用全站仪直接测量井筒垂直距离的方法。2.4、井下导线测量方案的选择井下导线测量按煤矿测量规程关于7导线的规定施测，测角采用测回法进行测量，本次贯通测量采用两个测回进行测角。水平角的观测限差见表2-4-1。表2-4-1 导线水平角的观测限差仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DJ2201230DJ6403060当水平角观测符合表2-3-1中所规定的值时，方可进行下一个水平角测量，在观测过程中水准气泡偏离不得超过一格，否则需重新对中整平仪器进行测量，直至测量结果符合规定。测距时采用全站仪测定，和测角同步进行，每条边的测回数不得小于两个。采用单向观测或往返（或不同时间）观测时，其限差为：一测回读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。在边长小于15m或倾角在15以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平边长的允许互差可适当放宽，但不得大于边长的1/4000。2.5、井下高程测量方案的选择技改工程总回风巷贯通测量井下高程测量采用三角高程测量方法，与导线测量同时进行。三角高程测量垂直角观测精度要求见表2-5-1。表2-5-1 观测垂直角的精度要求观测方法DJ2经纬仪DJ6经纬仪测回数垂直角互差指标差互差测回数垂直角互差指标差互差对向观测（中丝法）单向观测（中丝法）1215152325252525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（以减少垂球线荷重后的渐变影响），两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量出测点至镜上中心的距离。 三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm（为导线水平边长，以m为单位）；三角高程导线的高程闭合差不应大于100mm（L为导线长度，以km为单位）。当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。2.6、布设导线方案的选择 导线测量路径：主立井：井底车场215大巷采区一部绞车坡总回风巷联巷；主、副斜井：副斜井副斜井工作面副斜井主、副斜井二贯眼主斜井主斜井工作面 测量起始数据：本次贯通测量主立井起算数据以永1（4039360.177，19563185.248，217.963），永2（4039353.493，19563201.883，218.792），永3（4039384.147，19563219.620，219.094），中央变电所定向边检查角测量永3永2永1=261506.2，永2永3方位角=300317.8。主、副斜井起算数据以副斜井永1（4038991.096，19563296.928，384.148），永2（4038948.957，19563278.829，369.197），永3（4038857.860，19563239.431，337.126）三个永久导线点为起始边进行测量；井下副斜井定向边检查角测量永3永2永1=1795129.2，永2永3方位角=2032329.2。 将近井点坐标数据导入井下后，在井下建立控制点起算点位，按照规程的规定来施测，在井下实测时，为了计算数据的方便可以布设等间距导线来进行控制巷道掘进。基本控制导线的布设按5级施测。高程控制采用三角高程测量即可满足要求。由于该巷道属于长距离贯通，在布设控制导线时，应考虑到施工进度，以及精度的要求，最终为每30米布设一个导线点，每100米布设一个永久控制点。点位位于巷道的水泥顶板上（考虑到施工的需要）。每组的水准点和控制点布设在一起，每组三个。起始点位于立井的井底车场，分别为永1、永2和永3。在井下进行施工，测量的同时，应根据施工进度及时计算贯通水平方向上的距离。同时应及时对所测的控制点数据进行复测，增加可靠性，避免出现错误。在进行连接测量以后，进行立井定向以及斜井当中的坐标传递。在立井中，用测距仪导入高程。高程导入独立进行两次。在斜井中，由斜井附近的近井点将坐标和高程传递至井下。立井定向后，为了确保施工精度，在进行陀螺定向对立井定向结果进行检核，采用陀螺定向结果进行坐标传递。同时，在巷道掘进过程中要加测陀螺边。在贯通误差预计中，陀螺定向误差不予考虑。3、贯通测量方法 采用先进高精度仪器可以减少测角、量边误差，结合我矿的实际情况，为了适当提高测量精度及测量效率，本次贯通测量采用徕卡防爆型全站仪TS06。测量方法：采用全站仪“三架法”进行导线和高程测量。所谓三架法指欲从已知点A和B开始施测导线AB123，首先在B点安置全站仪整平对中，在后视点A和前视点1安置觇标整平对中。测完B站后，B点和1点的三脚架和基座保持不动，将B点的仪器头移到1点，直接插入原已安置好的三脚架基座中，将A点的棱镜觇标直接插入B点的三脚架基座中，而将A点的三脚架和基座移到2点整平对中，并将1点的棱镜觇标插入2点已整平对中的基座中，即可开始第二站（即1点）的观测。“三架法”每观测完一站，只需在新的前视点上将三脚架和基座整平一次，从而提高了工作效率。以上贯通测量工作内业成果，均由俩人以上独立计算，以便检核。4、贯通测量误差预计本次贯通测量属于两井间的巷道贯通，所以在进行贯通测量误差预计时，要考虑地面测量误差、矿井联系测量误差及井下测量误差的综合影响。4.1、误差预计所需基本误差参数的确定 由于该矿区过去积累了很多实测资料，因此，各项测量的误差参数均根据以前的实测资料分析求得，少部分误差参数，根据煤矿测量规程中的限差反算求得。地面GPS近井点测量按照E级GPS网的精度要求施测，其中固定误差a10mm； E级GPS网的比例误差系数b2010-6； 2.一井定向中误差=6.8；3井下导线测角误差:根据225个测站两次独立测角的较差，求得两测回平均值的测角中误差=5.6.4.井下导线量边误差：根据Red mini2型测距仪的标称精度=（0.005+5D），按井下导线平均边长0.1km，求得=5.5mm。5.导入高程误差：高程导入测量独立施测8次，取平均值作为最终值，测量中误差=0.008m。6.井下三角高程测量误差：根据7条斜巷三角高程测量实践资料求得每千米的高差中误差为=32mm。4.2、求贯通相遇点K在水平重要方向x上的误差（1）地面平面控制测量误差引起K点在x方向上的误差： ( 2 ) 定向误差引起K点在方向上的误差主井两次独立定向平均值的误差所引起的=（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） 式中Ry为导线点与K点连线在Y轴上的投影，见附表1 ； 量边误差引起的（边长独立测量两次） 式中 的值取0.0055m，为导线各边与x轴的夹角，见附表2；（4）贯通在水平重要方向上的总误差(5) 贯通在水平重要方向上的误差预计 0.5m4.3、贯通相遇点K在竖直方向y(高程)上的误差预计 （1）导入高程引起的K点高程误差 ( 2 ) 井下三角高程测量引起的K点误差 式中每千米长度三角高程路线的中误差，可按煤矿测量规程的规定取 为； L三角高程测量路线总长度，以km计。 ( 3 ) 贯通在高程上的总误差（以上各项高程测量均独立进行两次） ( 4 ) 贯通在高程上的误差预计0.2m上述误差预计结果，说明所采用贯通测量方案在水平重要方向上的误差和竖直方向上的误差都小于精度要求，此次贯通测量方案能满足贯通要求。5、质量及保证措施5.1质量及安全保障措施为了确保工程质量达到并超过规程的规定和工程质量标准的各项指标，保证安全施工及顺利完成本次测量任务，加强测量过程中的管理，施工安全管理及工程技术管理，严格把关，接受各方的监督，确保本次贯通工程的顺利贯通。施工期间派专人深入生产一线进行各工程施工组的指导和监督检查，确保每道工序，每个工作人员在施工过程中严格按规程操作。确保施工期间的仪器、设备、车辆的正常运转，各项技术指标符合要求，防止仪器设备带病工作和车辆安全隐患。5.2保证精度采取的技术措施a、 在确保质量、安全的基础上，建立奖惩制度，激励各工作人员。b、 做好施工前的培训和设计交底工作。c、 配齐适合本贯通工程的各种测量仪器及测量过程中的材料供应。d、 做好各组之间的协调配合工作。e、 陀螺定向仪器常数测定，观测时间选在气流稳定的时间段内进行。f、 井下测量，测站及前后对中整平时采取挡风措施。g、 坐标传递时，一定要确保钢丝绳稳定垂直后方可井上下同时观测。h、 高程导入时，采取安全措施保证观测者的安全。将全站仪安置在三角架上，沿已下放稳定的钢丝绳进行观测，以保证铅垂方向。附表1 导线点与K点连线在Y轴上的投影计算表导线点与K点连线在Y轴上的投影计算表连线名称RyRy2永1#K658.89434136.03211K639.14408499.93962K565.51319801.56013K546.08298203.36644K524.08274659.84645K507.9257962.416K485.63235836.49697K511.62261755.02448K530.63281568.19699K551.68304350.822410K502.2252204.8411K450.91203319.828112K350.91123137.828113K250.9162955.828114K150.9122773.828115K50.912591.8281B1K895.51801938.1601B2K849.51721667.2401B3K749.51561765.2401B4K649.51421863.2401B5K549.51301961.2401B6K449.51202059.2401B7K349.51122157.2401B8K249.5162255.2401B9K149.5122353.2401B10K49.512451.2401B11K50.492549.2401B12K150.4922647.2401B13K250.4962745.2401B14K350.49122843.2401B15K340.09115661.2081B16K20040000B17K10010000Ry27340675.165附表2 导线各边与X轴的夹角导线各边与X轴的夹角导线边度分秒夹角角度转弧度coscos2永1-1734210.573.702921.2863585640.28 0.08 1251111.251.183670.8933235070.63 0.39 2398300.598.500141.719151737-0.15 0.02 34562451.556.414310.9846153770.55 0.31 4591843.79.3121390.1625274840.9