星村煤矿概况.doc

1矿区概况1.1概述为尽快使103工作面投入使用，根据生产衔接调整，103轨道顺槽与103运输顺槽对向掘进，预计在两巷中间处贯通。该贯通工程为一井间贯通工程，贯通全长约1.7696km。一井间的巷道贯通，是指起始点与起始边相同，同一点引出到贯通点。所以，根据煤矿测量规程要求、参考煤矿测量手册，除进行井下导线测量和井下高程测量之外，还须进行地面测量和矿井联系测量，因此设计方案将该贯通分成地面测量、联系测量、井下测量三个部分（参见贯通方案设计示意图1）。1.2井田概况1.2.1交通位置本区位于位于山东省兖州市以东约15km，曲阜市西南约10km，属曲阜市和兖州市管辖，主体位于曲阜市陵城镇附近。经山东省国土资源厅勘探许可登记（许可证号：3700000110336、3700000340247），井田勘探范围：东起峄山断层，西至曲阜井田的31勘探线，北以F40断层为界，南以滋阳断层与兴隆庄井田和东滩井田相邻。其地理坐标为：东经11651111165745，北纬352845353330，勘探面积约32.74km2。本区位于京沪铁路与兖石铁路的交汇处，京沪铁路从井田西南侧通过，区内有兖州、邹县车站；京九线从本井田西部的荷泽市通过；连接京沪、京九、京广三大南北铁路交通干线的新（乡）兖（州）石（臼所）铁路，通过本区北侧，区内设有兖州、曲阜车站。铁路可通往全国各地，还可通过石臼港运往海外。煤炭铁路外运十分方便。日（照）东（明）高速公路斜贯本区，东邻104国道和（北）京福（州）高速公路，区内公路纵横，可直通周围各煤矿及曲阜、兖州、邹城三，区内田间道路亦可通行汽车，交通十分方便，煤炭地销道路通畅。水路方面，京杭大运河流经济宁市，构成水上运输通道，煤炭可通过水路运往华东各省市。交通位置见图1-1。图1-1 星村井田交通地理位置图1.2.2.地貌水系区内地势平坦，地面高程在+50+56m之间，一般为+52+54m，全区地形东高西低。沂河位于本区北部，自东向西流过，属泗河的支流，其上游刘家楼建有尼山水库，下游杨庄建有拦河坝。1.2.3气象本区位于北温带半湿润季风区，属海洋大陆性气候，四季分明。年平均气温13.5，月平均最高气温29，日最高气温41；月平均最低气温-4.11，日最低气温-19.3。年平均降雨量632.4mm，降雨多集中于7、8月份，春季雨量少。年平均蒸发量1719.5mm，年最大蒸发量1819.5mm。春、夏季多东及东南风，冬季多西北风，平均风速2.9m/s。历年最大积雪厚度0.15m，最大冻土厚度0.45m。1.2.4地 震精查地质报告给出本区地震烈度为6度。根据中国地震动参数区划图（GB 18306-2001）确定：本区地震动反应谱特征周期为0.40s，地震动峰值加速度为0.05g。1.2.5矿区开发概况和建材来源兖州煤田位于山东省西南部，1975年开始大规模建设，目前已形成相当规模的生产能力，隶属兖州矿业集团的有6座矿井南屯、兴隆庄、鲍店、东滩、北宿、杨村，设计生产能力1375万t，原煤实际年产量在2000万t以上。划归地方开采的矿井有落陵、太平、里岩、横河、田庄、杨庄、古城、单家村等煤矿，原煤实际年产量近500万t以上。区内土地肥沃，生物资源繁多，主要粮食作物有小麦、玉米、高粱、谷子、绿豆、地瓜、大豆、水稻等。经济作物主要有棉花、花生、芝麻、蔬菜、瓜果、花卉、药材等，农业生产中还有花木种植、水产养殖、畜牧等副业。区内主要工业有煤炭、石材开采、煤化工、酿造、建材等。矿井建设中的钢材、木材、水泥、砖、瓦、砂、石等主要材料主要均可由当地解决。1.2.6电源及水源情况1）电源本区电源充沛，在矿井西约40km处已建有装机容量为300 MW的济宁发电厂，在矿井南约30km处已建有装机容量为3600MW邹县发电厂。本矿井东约2.5km处已建有陵城35kV变电所，其35KV电源一回取自曲阜220/110/35kV变电所，另一回取自薛村110/35kV变电所。本矿井北约12km处建有110/35kV薛村变电所，其110KV电源一回取自曲阜变电所，另一回接于泗水县至马青220kV变电所的110KV线路上，薛村变电所目前安装了两台31.5kvA变压器。矿井东北约8km处建有曲阜220/110/35kV变电所，其220kV电源取自于马青220kV变电所和邹县发电厂。2)水源据山东省兖州煤田星村井田勘探（精查）地质报告，区域内主要含水层有第四系砂砾层松散孔隙水含水层上组及下组、侏罗系含水层、山西组含水层、太原组含水层、奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层。其中第四系砂砾层松散孔隙水含水层上组透水性好，富水性强，水质为重碳酸钙型，钻孔单位涌水量2.011l/sm。成井深度6080m，其他含水层单位涌水量较小。3）通信矿井对外通信采用虚拟网方式，由通信支局入电信公共本地网，矿井通信接入陵城通信支局，陵城与本矿直线距离约为1.5km。矿井变电所与上级变电所的电力调度，由电力系统统一规划，采用一点多址数字微波通信系统，本矿设终端设备。1.3水文概况1.3.1含水层1）第四系砂砾层松散孔隙水含水层组区内第四系厚度86.60236.00m，平均厚度148.21m，其厚度变化由东向西逐渐变厚。第四系由粘土、砂质粘土及砂砾层组成，覆盖于侏罗系地层之上，属于间接充水含水层，根据颜色、岩性等划分为三组：上组：（Q上）：厚度51.2087.60m，平均厚度65.93m，由灰黄色、褐黄色砂质粘土及砂层组成。本组透水性好，富水性强。据曲阜井田资料，水位年变化幅度23m，钻孔单位涌水量2.011L/Sm，水质类型为重碳酸钙型，矿化度0.213g/L。该组是农田灌溉取水主要对象。中组（Q中）：厚度17.1072.10m，平均厚度42.60m，由黄褐色夹灰绿色花斑的砂质粘土、粘土为主夹薄层粘土质砂砾砂组成，属隔水层。下组（Q下）：厚度0100.30 m，平均厚度39.68m，由黄褐色、灰绿色粘土、砂质粘土及砂层组成，富水性中等。据星01号钻孔抽水试验资料：水位标高+44.40m，钻孔单位涌水量0.041600.05697L/Sm，水质类型为重碳酸钙钾钠型，矿化度0.352g/L。2）侏罗系砂岩裂隙承压含水层上段为灰绿色细砂岩、砂质泥岩、泥岩组成；下段以暗红色细砂岩为主，间夹有紫红色砂质泥岩、粉砂岩。总厚度522.701011.40m，平均厚度716.24m。含水层主要由砂岩组成，从岩芯看裂隙不发育，冲洗液消耗量0全漏，漏水孔率26.9%，主要集中在井田西部。据星01号钻孔抽水试验资料：水位标高+68.09m，单位涌水量0.00297L/Sm，水质类型为硫酸钾钠型，矿化度7.093g/L。该层段厚度较大，属于间接充水含水层。根据东滩矿北风井井筒检查孔的资料，孔深136.45m、厚度5.18m的细砂岩中有小空洞，空洞最大直径为3cm，而且岩芯破碎，成为地下水流通道，目前东滩矿西风井涌水量为20m3/h。南屯矿开采3煤，由于冒落裂隙带影响到侏罗系地层，使该含水层地下水沿裂隙涌入矿井。从这两个矿井资料看，该层段透水性好，富水性中等。该层段透水性好，富水性中等。3）山西组3煤层顶底板砂岩裂隙承压含水层3煤顶板砂岩含水层由2煤顶板至3煤底板之间的砂岩组成，砂岩厚度21.3051.71m，平均38.54m，冲洗液消耗量0.090.54m3/h，富水性较弱，透水性差，属于开采上煤组直接充水含水层。据星04号钻孔抽水试验资料：水位标高+37.32m，单位涌水量0.001334L/Sm，水质类型重碳酸钙钾钠型，矿化度0.204g/l。据临近矿井不同钻孔抽水试验资料看出，3煤层顶底板砂岩富水性不均一。 4）太原组第三层石灰岩岩溶裂隙承压含水层厚度2.406.20m，平均厚度4.75m，为深灰色，致密，裂隙较发育，充填方解石，冲洗液消耗量为0.160.32m3/h，富水性较弱，但岩溶、裂隙发育不均一，为开采上煤组直接充水含水层。据星04号钻孔抽水试验资料：清水冲孔酸化洗井后，孔口水位不降，抽水3分钟后抽干，水位恢复48小时后至60.88m， 经推算其静水位为31.51m。5）太原组十下灰岩岩溶裂隙承压水含水层十下灰是16上煤层的直接顶板，处在17煤冒落裂隙带内，是开采下煤组直接充水含水层。厚度4.456.65m，平均厚度5.42m，冲洗液消耗量0.160.32m3/h，透水性差，富水性弱。6）奥陶系石灰岩岩溶裂隙承压含水层本区仅个别孔揭露，根据邻区资料，奥陶系石灰岩岩溶裂隙发育，透水性好，富水性强，属于间接充水含水层。但它又可以局部成为直接充水含水层的补给来源。由于断层存在使奥陶系石灰岩上升到与直接充水含水层或煤层为同一水平时，可以侧向补给直接充水含水层或直接威胁可采煤层的安全生产，另一方面，奥陶系石灰岩岩溶裂隙地下水局部可造成开采下煤组底板突水隐患。1.3.2隔水层1）第四系隔水层第四系沉积结构比较复杂，沉积特点是水平分层，含水层和隔水层多层相间沉积，而中组以粘土、砂质粘土为主，构成隔水层段。2）二迭系石盒子组隔水层组：该层段由泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩及少量砂岩组成，其厚度平均约200m，冲洗液消耗量为00.59m3/h。该层段为局部弱含水的隔水层，可以起到隔水作用。3)17煤底至奥陶系顶隔水层该层段厚度34.3546.43m，平均40.39m，其岩性为粘土岩、砂质泥岩、少量细砂岩及石灰岩。从淄博、兖州等矿开采资料看，该层段一般能起隔水作用，局部受构造影响或厚度变薄时有突水的可能，在此区块开采下煤组时应采取相应措施，总之，将来勘探中应加强该层段的水文地质工作，以便给开采下煤组提供水文地质资料。1.3.3井田内断层导水性断层对矿床充水的影响程度取决于断层的性质、规模、密度及其所切割岩层的岩性。同一条断层在不同地段，其导水性也有很大差别。本井田内大断层较多，根据区域应力特征，多为张性、张扭性断层，使得3煤层及其直接充水含水层与奥灰接触时，奥灰水可能会通过破碎带成为3煤层开采的补给水源。井田东北边界为F40断层，落差大于1000m，奥灰与井田内侏罗系对接，星01号孔侏罗系抽水其水位高出地表10.88m，星04号孔三灰、3煤顶底板砂岩水位均较深，说明奥灰对井田内侏罗系已形成侧向补给，对煤系地层没有补给。从井田内穿过断层带的钻孔简易水文观测资料看，没有出现冲洗液大的漏失现象，说明井田内断层富水性和导水性较弱。但这仅仅是断层在自然状态下的性质，在矿井开拓中将会破坏地下水平衡，使断层的导水性发生改变，原来不导水或导水性弱的断层也可转变为导水断层。因此，将来矿井开采时对断层导水性问题应引起足够重视，避免造成不良后果。1.3.4含水层间的水力联系第四系上组的上部属潜水，下部属承压水，上下部水力联系密切，为多层结构的复合含水层组，主要靠大气降水和地表水垂向渗透补给，循环交替条件好，随季节动态变化大，主要排泄途径为蒸发、人工开采及通过中组微弱的渗透性向下组补给。第四系下组为多层结构的承压含水层组,以区域间迳流补给为主,其次是接受上组的微量补给。由于第四系至3煤层间距大,第四系下组对煤层开采无影响。侏罗系砂岩属裂隙承压含水层，受井田边界断层的影响，主要接受东北部山区奥陶系灰岩的侧向补给，使含水层水头压力升高，标高达+68.09。星01号孔第四系下组抽水水位标高为+44.40 m，说明第四系底部存在隔水层，阻隔了侏罗系含水层向第四系下组的补给。3煤层顶底板砂岩属裂隙承压含水层，岩性一般较致密，裂隙不发育，渗透性弱，主要受区域层间迳流补给。当受断层影响与三灰、十下灰、奥灰接触时就会接受它们的侧向补给。三灰、十下灰、奥灰属岩溶裂隙承压含水层，岩性一般较致密，岩溶裂隙不发育，渗透性弱，主要受区域层间迳流补给。综上所述，本区煤层赋存较深，补给途径为奥陶系灰岩的侧向补给。区内构造较复杂，断层导水性虽弱，但岩石的裂隙发育，有较大范围接受奥灰水补给，因此该区开采上煤组的水文地质条件为中等；开采下煤组时，十下灰是直接充水含水层，局部地段有可能受奥灰水的威胁，属于以岩溶充水为主的水文地质条件中等的矿井。1)开采3煤充水因素分析3煤层隐伏于上侏罗统之下，上距侏罗系底界106.05382.50m，3煤层厚4.599.25m，根据兴隆庄煤矿巨厚含水砂层下综放顶水开采及合理回采上限试验研究报告中导水裂隙带观测研究成果，采用其全煤厚综放开采条件下导水裂隙带最大高度计算公式：H=100M/（0.84M+4.5）+6.30计算了本井田全煤厚综放开采条件下导水裂隙带最大高度，通过计算看出，导水裂隙带没有进入侏罗系地层，初期采区范围内不会受侏罗系砂砾岩水的影响。本井田构造、地层特征及3煤层埋藏情况与东滩井田基本一致，水文地质条件类似，开采3煤层的直接充水含水层为3煤顶底板砂岩和三灰。一般情况下，本井田3煤层顶底板砂岩裂隙不发育，富水性较弱，以静储量为主，补给量不足。三灰埋藏深，岩溶、裂隙不发育，富水性较弱，也以静储量为主，三灰距3煤层间距35.1650.84m，平均44.50m，正常情况下不会发生底鼓出水，主要是巷道穿过时的水量。2)开采下煤组充水因素分析十下灰是16煤顶板，厚度较大，岩溶裂隙发育不均一，十一灰是17煤顶板，但十一灰很薄，故开采16、17煤时，十下是直接充水水源。奥灰岩溶裂隙的发育具极度不均一性，故其富水性变化大。当巷道开拓或煤层开采遇断层使隔水层变薄或使煤层与奥灰对接时，奥灰易对矿坑产生直接充水或使巷道发生底鼓。本井田多数断层富水性较弱，导水性也较差，但当主采煤层与富水岩层对接或沟通时，尤其是巷道开拓和煤层开采破坏了岩层的完整性，断层的导水性会大大增加，断层成为沟通地下水的通道。1.3.5矿井涌水量预计本矿井开采3煤层，其顶底板砂岩和三灰是对矿井直接充水含水层，是矿井涌水量预算的对象。根据精查地质报告，3煤层顶底板砂岩涌水量110.41m3/h，三灰涌水量为61.01m3/h，计算首采区-1000m水平矿井涌水量为3砂涌水量与三灰涌水量之和，即：171.42m3/h。设计以精查地质报告中采用的“大井法”计算公式为基础，并考虑井筒淋水以及消防洒水、黄泥灌浆、煤层注水等生产工艺用水，预计矿井正常用水量为300 m3/h，最大涌水量按550 m3/h考虑。表1-1 井田地层层序表地层系统主要岩性特征第四系（Q）黄褐、棕、灰等杂色粘土，砂质粘土，粘土质砂、砂砾石层。广布于全区，东北薄，西南厚。0218m。下第三系（E）上部杂色粘土岩、粉砂岩夹泥灰岩和石膏层。下部红色粘土质粉砂岩细粒砂岩夹砂砾岩，普遍含石膏层，分布于西部和北部。447m。侏罗系上统蒙阴组（J3）上部为灰绿色粉细粒砂岩互层夹泥岩。下部为红色砂岩，并有燕山晚期岩浆岩侵入，底部有不稳定的砾岩仅滕州有零星出露。1300m。二叠系(P)上统上石盒子组杂色泥岩、粉砂岩和灰色粉砂岩，产植物化石，底部含B层铝土岩。593m。下统下石盒子组灰绿色砂岩和杂色泥岩、粉砂岩，富产植物化石。65m。山西组浅灰、灰白色中、细粒砂岩及深灰色粉砂岩、泥岩。含12层厚煤层，富产植物化石。为本区主要含煤地层之一。110m。石炭系上统太原组以深灰、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，夹灰色砂岩及石灰岩813层，煤1723层，为本区主要含煤地层之一。168m。中统本溪组以杂色泥岩为主，夹石灰岩24层，上部夹不稳定薄煤层12层，底部具G层铝土岩及山西式铁矿层，37m。奥陶系(O)中统八陡组浅海相厚层白云岩夹豹皮灰岩、泥灰岩。66121m。阁庄组浅海白云质灰岩、白云岩、泥灰岩、石灰岩。105127m。下统马家沟组浅海相中厚层灰岩、豹皮灰岩夹泥灰岩、白云质灰岩。203227m。北庵庄组浅海相灰岩、豹皮灰岩、泥灰岩、白云质灰岩。198281m。纸坊组泻湖相白云岩、白云质灰岩、含燧石结核。86117m。寒武系()上统凤山组、长山组和固山组青灰色竹叶状灰岩和白云质灰岩，夹鲕状灰岩及泥岩。中统张夏组和徐庄组厚泥质灰岩、鲕状灰岩及黄绿、暗紫色云母泥岩、粉砂岩。212273m。下统毛庄组和镘头组暗紫色云母泥岩、白云质灰岩夹豹皮灰岩、泥灰岩及竹叶状灰岩。185212m。太古界泰山群(Art)主要为深变质的变质岩系及太古代晚期侵入体。3矿区地面控制情况根据实际地形踏勘分析，地面平面控制测量设计采用GPS按照E级网精度要求进行测量，地面高程控制测量按照四等水准精度要求进行测量和连测。3.1 GPS控制网的布设及数据处理3.1.1 GPS控制网设计的一般原则新布设的GPS网应尽量与原有平面控制网联接。GPS卫星定位所测得的三维坐标，属于WGS84世界大地坐标，为了将它们转换成国家或地方坐标系，至少应该联测2个已有控制点。其中1个作为GPS网在原有坐标系内的定位起算点，2个点之间的方位和距离作为GPS网在原坐标系内定向和长度的起算数据。为了更加可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数，联测点数最好多于2个，且要求联测点分布均匀，具有较高的点位精度。1)应利用已有水准点联测GPS点的高程。GPS网所确定的三维坐标中，高程属于大地高，就转化实际应用的正常高系统。2)为此，就在GPS网中施测或重合少量几何水准点，应用数值数拟合法（多项式曲面拟合或多面函数拟合）拟合出测区的似大地水准面，内插出其它GPS点的高程异常并确定其正常高高程。3)GPS网就通过一个或若干个同步观测环构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。4)GPS网内各点虽不要求通视，但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。GPS控制网设计等级为二级。3.1.2选点原则与点位标志1.)选点原则由于GPS测量观测站之间可以不要求相互通视，而且网形结构也比较灵活，所以选点工作比一般控制测量的选点要简便。但由于点位的选择对于保证观测工作的顺序进行和保证测量结果的可靠性有着重要的意义，所以在选点工作开始前，除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制点分布及标架、标型、标石完好状况，决定其适宜的点位外，选点工作还应遵守以下原则：点位应设在易于安装接收设备、视野开阔的较高点上。点位目标要显著，视场周围15以上不应有障碍物，以减少GPS信号被遮挡或被障碍物吸收。点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不小于200m；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不得小于50m。以避免电磁场对GPS信号的干扰。点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体，以减弱多路经效应的影响。点位应选在交通方便，有利于其他观测手段扩展与联测的地方。地面基础稳定，易于点的保存。选点人员应按技术设计进行踏勘，在实地按要求选定点位。当利用旧点时，应对旧点的稳定性、完好性，以及觇标是否安全、可用性进行检查，符合要求方可利用。网形应有利于同步观测便、点联络。当所选点位需要进行水准联测时，选点人员应实地踏勘水准路线，提出有关建议。2)点位标志GPS点的标石类型，在一般地区埋设普通标石，在建筑物上埋设建筑物标石，在水泥路面埋设嵌入标志。各类标石的规格见规程要求，中心标志采用铸铁标志，标志顶面应略高于标石面。测区地面上的GPS点，埋石采用柱石下面现场浇灌混凝土浇灌成404020cm磐石。建筑物顶标石埋设时，严格依规程标石埋设图执行，清除碎石、粉末，再浸湿后，方可安放标志，用混凝土嵌埋，以便与建筑物牢固结合。3.1.3坐标系统和起算数据1.坐标系统1954年北京坐标系2.起算数据国家四等控制点三个（驻跸、GPS4、GPS5），三等水准点一个作为起算点进行布设。表3-1地面已知控制点坐标点号XYHGPS43931913.535494768.32857.170GPS53932457.643495288.16158.602驻跸3932442.645494206.44856.9773.1.4 GPS控制网的图形设计1）网形设计根据现场勘踏及实际情况的需要，选取实地三个已知点（驻跸、GPS4、GPS5）做控制点；根据测区情况初步设计，计划布设7个GPS点，采用边连式构成GPS网，由于给定区域较小，在此，按二级精度施测，点位大致均匀布设于测区，具体点位在选点时可视现场情况确定，网形如图3-1： 3-1：GPS网形图相邻点间弦长精度评定GPS网相邻点间弦长精度： （1）式中：GPS基线向量的弦长中误差(mm),亦即等效距离误差；a GPS接收机标称精度中的固定误差（mm）；b GPS接收机标称精度中的比例误差系数（ppm）；d GPS网中相邻点间的距离(km)依据规程中对二级GPS控制网的要求，平均距离小于1km，a15mm，b20mm，最最弱边相对中误差小于1/10000设计的GPS网的最弱边（取边长最长的边）边长d=847m，取a=10mm，b=10ppm最弱边相对中误差： 满足规程要求。所以此方案可行。表3-2 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/abE5-2单频获双频10201026152）观测作业要求 1.观测开始前，正确连接天线至接收机、接收机至电源的连线，确认连接无误后再按规定的时间开机进行观测。 2.接收机开始记录数据后，观测员可用仪器功能键查看，输入测站信息（测站点名、观测时段、天线高等），查看接收卫星数量、卫星号、各通道噪比、数据采样率以及实时定位结果。同时认真填好手薄上的各项记录。 3.观测期间防止其他人员碰动天线或阻挡卫星信号。 4.观测时，不要使用对讲机、手机及通讯工具通话，以免干扰GPS卫星信号的接收。 5.定时查看接收机工作状况，发现异常情况及时做好记录。 6.按规定时间关机、迁站。3）GPS观测数据处理 GPS基线解算 对野外观测的数据，采用Winprism软件求解各基线的三维基线向量。个别精度较差的基线，可以用手工解算，解算中，可以选取较好的观测时段或删除个别卫星，以期得到精度较高的基线向量。 外业成果检核 为了保证外业观测成果质量和使外业观测成果达到相应的精度，要及时对当天的外业观测数据进行处理和检核。对不合格成果及时组织返工或补测，确保外业成果准确无误合乎设计要求。3.2 地面高程控制测量地面高程控制测量按照四等水准精度要求进行测量；测量时采用N3 水准仪,以“驻跸”点为起点始高程点,按四等水准测量的要求,分别向主井和副井口测设水准支线（如下图）,求出井口高程基点的高程,四等水准测量独立进行两次,取两次测量高程的平均值作为最终结果。图名2 矿井联系测量主井和副井（均为斜井）的联系测量，从地面近井点开始，用经纬仪导线（光电测距或钢尺量距）进行测量，地面部分按照一级导线精度（5）要求进行测量，井下部分按照井下基本控制导线精度（7）要求进行测量。平面联系测量的任务是确定井下经纬仪导线边的坐标方位角和起算点的平面坐标，由于起算边坐标方位角误差对井下导线的影响较之起算点坐标误差的影响大得多，因此，把确定井下经纬仪导线起算边坐标方位角的误差大小作为衡量平面联系测量的精度标准。高程联系测量的任务是确定井下水准基点的高程，通常称为导入高程（标高）。由于主井和副井均为斜井，所以定向误差对贯通的影响和导入高程中误差不必单独计算；把导线与井下导线看作是一个整体来进行误差预计，把斜井中的三角高程测量与井下的水准或三角高程测量看作一个整体来进行误差预计。将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量，简称定向。将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导人高程。矿并联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。其必要性在于： 1)需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道之间的相对位置关系。这种关系一般是用井上下对照图来反映的。众所周知，由于地下开采而引起的岩层移动，往往波及地面而使建筑物遭受破坏，甚至造成重大事故。如果采矿工作是在河湖等水体下进行，当地面出现的裂缝与井下的裂隙相通时，河水就有可能经裂缝流人井下而使整个矿井淹没。因此，我们必须时刻掌握采矿工作是在什么地区的下方进行着，以便采取预防措施。 2)需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老塘(采空区)间的相互关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。不然，就有可能发生大量涌水及瓦斯涌出，迫使采矿工作停顿，甚至造成重大安全事故。3)为解决很多重大工程问题，例如井筒的贯通或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定的地点开凿小井或打钻孔等等都需要井上下采用同一坐标系统。 联系测量的任务在于： 1)确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角； 2)确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y； 3)确定井下水准基点的高程H。 前面两项任务是通过矿井定向来完成的；第三个任务是通过导入高程来完成的。这样就获得了井下平面与高程测量的起算数据。3 井下控制测量3.1井下平面控制由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网和交会法等多种可能方案。井下平面控制测量的目的是建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求。1）井下平面控制导线的布设与等级井下导线的布设，按照“高级控制低级”的原则进行。我国煤矿测量规程规定，井下平面控制分为基本控制和采区控制两类，这两类又都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线。基本控制导线按照测角精度分为7和15两级，一般从井底车场的起始边开始，沿矿井主要巷道(井底车场，水平大巷，集中上、下山等)敷设，通常每隔1.52.0 km应加测陀螺定向边，以提供检核和方位平差条件。采区控制导线也按测角精度分为15和30两级，沿采区上、下山、中间输巷道以及其他次要巷道敷设。 2）井下导线的发展与形式 井下导线往往不是一次全面布网，而是随井下巷道掘进而逐步敷设。当由石门处拉门开始掘进主要运输大巷时，随巷道掘进而先敷设低等级的15或30导线，用以控制巷道中线的标定和及时测绘矿图，随巷道掘进每30-100m延长一次。当巷道掘进到300一500 m时，再敷设7级或15级基本控制导线，用来检查前面已敷设的低等级采区控制导线是否正确，所以其起始边(点)和最终边(点)一般应与低等级控制导线边(点)相重合。当巷道继续向前掘进时，以基本控制导线所测设的最终边为基础，向前敷设低等级控制导线和给中线。当巷道又掘进300一500 m时，再延长基本控制导线。这样不断段重复，直到形成闭(附)合导线和导线网。3）特殊形式的并下导线由于井下测量的某些特点，有时会形成一些特殊的导线。如交叉闭合导线，即导线边的平面投影相交而实际上是空间交叉；坐标附合导线，例如在两个已知坐标的垂球线之间敷设的两井定向导线，也就是地面测量中的“无定向导线”；以及带陀螺定向边的方向附合导线等。 4）按所使用的仪器来划分导线类型以前井下导线多用经纬仪测角，钢尺量边，这种导线可称之为“经纬仪一钢尺导线”。随着测量仪器的不断发展完善，现在逐步有了“光电测距导线”，即用光电测距仪测量边长的导线，“全站仪导线”，即用全站仪测量角度与边长(或直接测定坐标)的导线；另外还有“陀螺定向一光电测距导线”，是指用陀螺经纬仪测定每条边的方位角，用测距仪测量导线边长的导线。5）井下水准测量井下水准测量外业外业主要是测出各相邻测点间的高差。施测时水准仪置于二尺点之间使前、后视距离大致相等，这样可以消除由于水准管轴与视准轴不平行所产生的误差。由于井下黑暗观测时要用矿灯照明水准尺，读取前、后视读数。读数前应使水准管气泡居中，读数后应注意检查气泡位置，如气泡偏离，则应调整，重新读数。视线长度一般以1540 m为宜。要求每站用两次仪器高观测，两次仪器高之差应大于10 cm，高差的互差不应大于5mm。上述限差在施测时应认真检核，如不符合，即应重测。最后取两次仪器高测得的高差平均值作为一次测量结果。当水准点设在巷道顶板上时，要倒立水准尺，以尺底零端顶住测点，记录者要在记录簿上注明测点位于顶板上。井下水准路线可为支线、附合路线或闭合路线。井下每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于mm(R为水准点间的路线长度，以km为单位)。如条件允许，可布设成水准环线。闭、附合水准路线可用两次仪器高进行单程测量，其闭合差不应大于mm(L为闭、附合路线长，以km为单位)。当一段水准路线施测完后，应及时在现场检查外业手薄。检查内容包括：