测量毕业设计

湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 1 目目 录录 目目 录录 1 第第 1 1 章章 矿区及工程概况矿区及工程概况 3 1 1 矿区概况 3 1 2 工程概况 4 第第 2 2 章章 贯通工程允许偏差值贯通工程允许偏差值及及贯贯通通设设计计的的技技术术依依据据 4 2 1 贯通允许偏差的确定 4 2 2 贯通设计的技术依据 5 第第 3 3 章章 贯通测量方案设计贯通测量方案设计 5 3 1 井下平面控制测量方案设计 5 3 2 井下高程控制测量方案设计 8 第第 4 4 章章 贯通测量方案误差预计贯通测量方案误差预计 10 4 1 误差预计基本参数 10 4 2 贯通相遇点 K 在平面方向上的误差预计 10 4 3 贯通相遇点 K 在高程方向上的误差预计 11 4 4 误差预计结论 12 第第 5 5 章章 施工测量方案设计施工测量方案设计 15 5 1 施工测量方案 15 5 1 1 标定开切点及临时方向 15 5 1 2 巷道中线的标定及延长 16 5 1 3 巷道腰线的标定及延长 18 5 1 4 巷道中腰线的检查及调整 19 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 2 5 2 巷道贯通主要技术措施 21 参考文献参考文献 23 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 3 第第 1 1 章章 矿区及工程概况矿区及工程概况 1 11 1 矿区概况矿区概况 里王庙煤矿位于湖南省耒阳市东南 19 公里处 泗门洲镇与小水镇境内 属 于白沙向斜南段西翼 地理坐标为东经 112 53 01 54 北纬 28 17 08 18 48 南北走向长 3 2 公里 东西倾向宽 0 78 公里 面积约 2 4107 平方公里 本区属于低山丘陵地区 冲沟发育 地形起伏较大 井田内地势西部煤层 露头地带较高 东部较低 最高标高在 39 线附近的大路冲 208 54 米 最低 标高在井田西北角池塘附近 93 70 米 最大相对高差 114 84 米 本区主要河流为耒水 是湘江的主要支流之一 其清水铺码头距本井田 7 公里 本井田内有一条满洲小溪 自南向北贯通本井田 小溪的补给水源为大 气降水 山间溶滤水和老窑积水 小溪中部第 42 勘探线到第 46 勘探线之间有 一 麒麟山水库 库容量为 48750 立方米 区内四季分明 年降雨量 最大为 1870 90mm 最小为 1030 00mm 历年最 高气温 41 5 最低气温 7 7 年平均气温 16 1 18 2 适应植物 农作 物生长 236 采区位于 150m 水平南冀 北起 216 采区南界 即本采区北界 南部 至 25 勘探线 上起 136 采空区 下至 6 煤层 150 米底板等高线 采区上部为 50m 水平的 136 采区 已开采完毕 北部的 216 采区 80m 区段正在开采 现即 将开采到 113m 区段 该采区南部 256 采区 下部 336 采区均未开采 该采区地表为山地 茶林 小溪 铁路 房屋 山谷处有农田 采区范围 内南部留有永耒铁路保护煤柱和移民村保护煤柱 地面标高 126 162 米 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 4 该采区走向长 584 638 米 平均 600 米 倾斜长 228 321 米 平均 240 米 6 煤层倾角 21 28 平均为 25 开采标高 41m 150m 该采区地表为山地 茶林 山谷处有农田 小溪 铁路 房屋 采区范围 内无三下采煤 地面标高 126 162 米 1 21 2 工程概况工程概况 由于采矿工程的需要 红卫公司坦家冲矿计划在 50 米南大巷和 150 米水 平大巷中布设一个轨道下山 为了加快掘进进度 经公司技术部研究决定采用 相向贯通 即由 50 米与 150 米水平相向掘进 贯通处设在轨道下山的中间 即图中的 K 点处 此轨道下山贯通的主要目的 针对采煤的需要 设计一个轨道下山 能够 更好的布置采区 使工作面与掘进面采出的煤炭与岩石能够很好的从 150 米水 平大巷向上运到 50 米水平 从而运出到地面 形成一个连贯的运煤系统 第第 2 2 章章 贯贯通通允允许许偏偏差差的的确确定定及及贯贯通通设设计计的的技技术术依依据据 2 2 1 1 贯贯通通允允许许偏偏差差的的确确定定 根据红卫公司坦家冲矿井多年的测量资料的分析及 煤矿测量规程 对 于一般的相向贯通 当贯通面处在贯通巷道的中间时 中线的偏差值应小于 20 厘米 垂向偏差值也应小于 20 厘米 因此 通过上面的描述可知 Mx极 0 20m Mh 极 0 20m M允 1 2M极 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 5 Mx允 0 10m Mh 极 0 10m 2 2 2 2 贯贯通通测测量量设设计计的的技技术术依依据据 1 本矿测量分析资料 2 2010 版 煤矿测量规程 第第 3 3 章章 贯通测量方案设计贯通测量方案设计 3 13 1 井下平面控制测量方案设计井下平面控制测量方案设计 3 1 1 导线测量的方法 使用拓普康防爆全站仪 GTS 330 型敷设 7 级支导线 井下导线测量 独立进行两次 3 1 2 导线布设 1 由 50 米南大巷南端的已知点 N 如附图上所示 通过 236 的上车场与 236 的回风巷道到达需要贯通的巷道的贯通面 K 由于要经过许多弯道 并且还 要根据 煤矿测量规程 中对控制导线的要求 井下控制导线布设的长度一般 应该是 60 200 米 通过这两项要求在贯通巷道的上端布设了如下点 N 1 2 3 4 5 K 2 巷道另一端的布设方案也从 50 米的南大巷南端的已知点 N 如图上所示 结合 煤矿测量规程 对井下控制导线的要求 每条边长只能布设 60 200 米 并且结合巷道的实际弯道情况 经过 216 轨道下山达到 150 米南大巷再经 150 米南大巷再沿设计的轨道下山向上布设到需要贯通轨道下山的贯通面 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 6 K 如附图上所示 由于经过的距离较远 因此布设了较多的点 具体为 N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H K 导线的技术统计 最长边边长最短边边长导线总长导线边数平均边长 366 19m12 45m 2710 62m27100 39m 3 1 3 选点和埋石 选埋导线点时 应综合考虑以下几个方面 1 永久点至少应当在观测前一昼夜埋设好 待混凝土将点芯铁固牢后在开 始观测 2 标石埋设示意图如图 3 1 3 所示 图 3 1 3 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 7 3 1 4 观测方法 采用三联脚架法 1 观测开始前 应认真调整好望远镜的焦距 2 测回间采用倒转望远镜观测 以消除视准轴误差和水平轴倾斜误差的 影响 并通过计算 2C 值检查观测质量 3 上 下半测回照准目标的次序应相反 并使观测每一目标的操作时间 大致相等 3 1 5 精度要求及限差 进行井下控制导线测量时 所用的仪器和作业要求应符合 表 3 1 5 2 表 3 1 5 2 井下控制导线测量要求及限差 按导线边长 水平边长 15m 以下15 30m30m 以上 导线类别 使用 仪器 观测 方法对中次 数 测回 数 对中 次数 测 回 数 对中 次数 测 回 数 7 导线 GTS 330 测回法 332212 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 n 为对中次数 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 8 导线水平角的观测限差应为 表 3 1 5 3 水平方向观测要求及限差 仪器级别 同一测回中半测间 互差 两测间互差 两次对中 复测 测回间互差 GTS 330201230 注意 平巷与斜巷交汇处 2C 值在平巷与斜巷 2C 值之间 3 1 5 测量仪器及注意事项 在用全站仪进行井下边长测量时 1 测定气压读至 100Pa 气温读至 1 C 2 每条边的测回数不得少于两个 采用往返 或不同时间 观测时 其 限差为 一测回读数较差不大于 10mm 往返 或不同时间 观测同一边长时 化算为水平距离 经气压改正和倾斜改正 后的互差 不得大于 1 6000 3 在井下使用全站仪测距时 应严格遵守 煤矿安全规程 的有关规定 3 23 2 井下高程控制测量方案设计井下高程控制测量方案设计 3 2 1 井下高程测量的方案 井下高程测量 平巷中采用水准测量 布设 级水准路线 平巷中用 DS3水准仪 采用后前前后方法进行往返观测 斜巷中采用三角高程测量的 方法与导线同时施测 井下水准路线沿井下 7 级导线点布设 把导线点作 为水准路线的水准点 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 9 3 2 2 导线布设 在进行高程测量时 布点与平面控制的测量的选点一致 如附图上所示 上半部分还是 N 1 2 3 4 5 K 下半部分还是 N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H K 只是在选择测量方案中要注 意 水准测量的部分 N 1 2 3 4 N O P Q R S V W X Y Z A B C D E F 三角高程测量部分 4 5 K H G F S T U V 3 2 3 精度要求及限差 1 井下水准测量往返测高差的较差不应大于 50mm R为水准点R 间的路线长度 以 km 为单位 2 相邻两水准点之间的高差 两次观测其互差不得大于 5mm 最终取其 平均值 3 在内业计算 水准测量高差的较差或高程闭合差不超过限差时 取往 返观测的平均值或按测站数进行分配作为测量的结果 4 在量取仪器高和前视高时 应在观测前和结束后各丈量两次 且两次的 互差不得超过 3mm 由于此项贯通工程对高程的精度要求较高 而井下水准导线是以支导线的 形式布设 为了提高精度 井下水准测量独立进行两次 3 2 4 观测仪器及注意事项 斜巷高程控制以钢尺量边三角高程测量方法建立 采用拓普康 GST 330 型 级仪器进行施测 平巷高程控制测量以水准测量方法建立 采用 DS3水准仪仪器 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 10 进行施测 进行三角高程测量时注意事项同地面三角高程注意事项 在进行水 准测量时要注意以下几点 1 水准测量过程中应尽量用目估或步测保持前 后视距基本相等 用以消 除或减弱水准管轴不平行致使视准轴所产生的误差 同时选择适当的观测时间 限制视线长度 2 仪器脚架要踩牢 观测速度要快 转点处要用尺垫 取往 返观测结果 的平均值来抵消转点下沉的影响 3 估读要准确 读数时要仔细对光 必须使水准管气泡居中 读完以后 再检查气泡是否居中 4 检查塔尺相接处是否严密 消除尺底泥土 扶尺者要身体站正 双手扶 尺 保证扶尺竖直 在起 终点上用同一标尺 7 量者要严格执行操作规程 工作要细心 加强校校 防止错误 第四章第四章 贯通测量方案误差预计贯通测量方案误差预计 4 14 1 误差预计基本参数误差预计基本参数 1 井下导线测角中误差 m 下 15 2 井下钢尺量边的偶然误差系数 平 0 0008m 斜 0 0016m 3 井下每公里水准路线的高差中误差 17 7mm kmRM HL m 水L m 4 井下每公里三角高程路线的高差中误差 50mm kmLM HL m 经 L m 4 24 2 贯通相遇点贯通相遇点 K K 在平面方向上的误差预计在平面方向上的误差预计 4 2 14 2 1 贯通相遇贯通相遇 K K 点在平面方向上的误差预计点在平面方向上的误差预计 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 11 1 井下导线测量引起贯通相遇点 K 点在水平重要方向上误差 1 由导线测角误差引起 K 点在 X 轴方向上的误差为 1017m 0 205 1951109 5 1006 2 15 2 y R m xM 独立施测两次 719m0 0 2 1017 0 Mx 2 由 50 米平巷和 150 米平巷中导线的钢尺量边误差引起 K 点在 X 轴方 向上的误差为 m0320 0cos0008 0 cos 22 llxM l平 由一号下山和二号下山中导线的钢尺量边误差引起 K 点在 X 轴方向上的 误差为 m0070 0 cos0016 0 cos 22 llxM l斜 3 K 点在 X 轴方向上的预计中误差为 m1068 0 22 2 斜 平llK xMxMxMxM 4 为了检核 导线独立测量 2 次 则平均值的中误差为 m0755 0 2 K K xM xM 平均 5 K 点在水平重要方向上的预计贯通误差为 mMxxM KK 1510 020755 0 2 平均预 4 34 3 贯通相遇点贯通相遇点 K K 在高程方向上的误差预计在高程方向上的误差预计 4 3 14 3 1 贯通相遇贯通相遇 K K 点在高程方向上的误差预计点在高程方向上的误差预计 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 12 1 50 米水平巷 150 米水平巷中的水准测量误差为 mRM H 0247 0 9514 1 7 17mL 水 2 一号下山 四号下山中的三角高程测量误差为 mLM H 0446 0 7968 0 50mL 经 3 K 点在竖直方向上的预计中误差为 mMMM HH HK 0510 0 0446 0 0247 0 2222 经水 4 为了检核 水准测量和三角高程测量均独立施测两次 则平均值的中误 差为 m M M HK HK 0361 0 2 平均 5 K 点在竖直方向上的预计贯通误差为 mMM HKH 0722 0 0361 0 22 平均预 4 44 4 误差预计结论误差预计结论 根据计算 在 K 点的贯通误差在水平方向上为 0 1510m 在竖直方向上为 0 0722m 小于设计的在重要方向上的 0 20m 和竖直方向上的 0 20m 说明该贯 通设计符合技术要求 以上式中的 Ryi R2y l lcoa2 均由误差预计图上直接量取和用图解法 求出 其数值见表 4 4 1 和表 4 4 2 另附有贯通工程平面图 表 4 4 1 斜巷 236 轨下山的数据表 点名 Ry 2 yR边名 2 cos 4159 3925405 17214 K159 390 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 13 572 515257 7001G K159 150 H88 897901 4321 G159 1525328 7225 F203 5141416 3201F G44 360 105309 3469362 90 表 4 4 2 斜巷 216 轨下山的数据表 点名 Ry 2 yR边名 2 cos S55 083033 8064S T94 385 5237 T36 481330 7904T U187 276 8181 U220 0848435 2064U V152 276 5822 V368 6135865 96 188665 7632433 9218 9240 表 4 4 3 50m 水平巷和 150m 水平巷的数据表 点名 Ry 2 yR边名 2 cos 4159 3925405 17214 316 150 3175 5430814 29163 23825 4984 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 14 2153 5423574 53162 146 734 3122 1129 2816713 31841 N12 458 3541 N122 1814927 9524N O201 42200 4399 O134 4918087 5601O P366 19363 4084 P102 5210510 3504P Q121 24120 2793 Q92 878624 8369Q R97 9490 4989 R66 394407 6321R S25 520 5997 S55 083033 8064 V368 79136006 0641V W35 611 5393 W403 64162925 2496W X35 892 4042 X438 27192080 5929X Y18 7416 1102 Y445 33198318 8089Y Z21 5911 1717 Z430 4185244 16Z A67 6529 1175 A379 24143822 9776A B230 71215 2554 B319 96102374 4016B C307 79284 4054 C235 8755634 6569C D179 38164 0464 D288 4283186 0964D E64 6311 5433 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 15 E229 7352775 8729E F26 220 1845799 8581951 421598 9843 第第 5 5 章章 施工测量方案设计施工测量方案设计 施测工作严格按照测量设计的要求和 煤矿测量规程 的有关计划进行 在施测过程中 外业工作必须进行校核 或者进行两次 对起算数据 外业记 录和计算成果均需经过严格的检查或对算 为了保证测量成果的质量 在进行 施测前 对所用的经纬仪 全站仪 水准仪和钢尺等工具进行检验和校正 施 工过程中 巷道开口 中腰线延放等按下列要求进行 1 巷道开口中腰线用经纬仪 掘进到 4 8 米时 必须进行重新标定中 腰线 2 站中腰线点每 30 米 40 米设置一组 每组不少于三个点 间距不小 于 2m 在顶上画出 腰线距巷道底板 1m 最前面的一个中腰线点至掘进工作面 的距离不超过 30m 在延放中腰线的过程中 对所使用的和新设置的中腰线点 认真仔细进行检查 把误差降到最小程度 每次导线及时校正腰线 以保证中 腰线的正确 提高测量精度 确保准确贯通 3 施工过程中 掘进工作面过老巷 透巷 贯通前 及时向施工队及 矿各有关部门发出地测技术交代通知书 做好安全检查工作 确保安全施工 5 15 1 施工测量方案施工测量方案 5 1 1 标定贯通巷道开切点 及初始方向 一 标定前的准备工作 计算标定数据 1 开切眼位置 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 16 设计方案中已经给出了开切眼的位置 即贯通巷道两端的端点 分别 为 4 G 2 计算指向角 设计方案中已经给出了贯通巷道的两个端点 可以利用贯通巷道两端最 后一条导线的方位角和贯通巷道的方位角之间的关系计算出指向角 从而标 定贯通巷道的初始方向 二 标定的施工方案 本设计方案采用悬挂罗盘的方法标定贯通巷道的初始始方向 1 仪器 DJ2 型经纬仪 悬挂罗盘仪 2 具体的施工过程 1 开切点的实地标定 在 3 和 F 两导线点架设经纬仪 分别后视 T2和 E 导线点 用以检验测 站点是否发生了位移 若符合相关标准 则 分别前视点 4 和 G 根据其与 测站点的距离和方位关系 实地标定出其位置 并做上标记 2 初始方向的 标定 根据贯通巷道 的设计方位角 并加以磁偏角改正 换算成贯通巷道的磁 方位角 在顶板固定开切点 4 和 G 后 在开切点系一线绳 挂上罗盘仪 使罗盘仪的 N 对着掘进方向 线绳 另一端在开切帮上左右 移动 当线绳的 这一端移至某点时磁针北端读数等于贯通巷道磁方位角时 线绳方向即为 巷道开切方向 标出点 a 同时反向依次在顶板上标出 b a 则 a b 4 或 G 三点的连线即为巷道开切方向 5 1 2 巷道中线的标定及延长 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 17 重新标定时 在点 3 安置经纬仪照准点 后视点 T3 对零后用正镜拨 角 由设计的方位角求的 在视线方向的顶板固定一点 2 倒镜在其延长方向 上在固定一点 1 由 1 3 2 三点组成中线点 即指示巷道开切方向 为了便 于识别 可用油漆画出三点的连线 经纬仪再设标以后应实测 角作为检核 使用 DQJ 05A 型激光指向仪进行巷道掘进时的指向定位 将激光指向仪悬挂安 置在 1 主 1 之间 根据仪器前后的的中线 1 和主 1 移动仪器 使之处于中线 方向上 固定仪器 接通电源 激光束射出 利用水平调节按钮使光斑中心对 准前方主 1 2 两个中线 上下调整光束 直至使光斑中心至两垂球的腰线标志 的垂距 d 相同为止 这时红色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线 然后锁 紧仪器 激光束指示巷道的掘进方向 在巷道掘进 30m 40m 后 就必须检查和延设中线 如图 5 1 所示 点 3 4 5 为前次用经纬仪标定的中线点 点 4 是被检查 点 检查中线时 将经纬仪安在导线点 4 检查导线点主 1 及附近的中线点是 在一条直线上 差值不超过 80 时 就继续延设中线 巷道方向不变 仪器后 视点主 1 拨角 180 标定出 6 7 8 点 用 30 级导线的要求 测出点 8 的位置 并填绘在图上 点 6 7 8 为一组新中线点 点 4 7 为采区导线点 主要导线每隔 300m 500m 应测设基本控制导线 并检查采区导线 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 18 图 5 1 5 1 3 巷道腰线的标定及延长 用中线法标定腰线 这种方法是将中线点兼作腰线点的标设法 并与测量 导 线同时标设 如图 5 2 所示 标设时经纬仪安置在中线点主 1 上 在标定中线 点 3 4 5 之后 仪器用正镜瞄准中线 竖盘对准巷道设计的倾角 此时望远 镜视线与巷道腰线平行 根据视线方向在垂球线 3 4 5 相应位置用大头针作上 记号 再用倒镜测其倾角 作为检查 然后丈量仪器高 i 又知中线点主 1 到 腰线位 置的距离 a1 则仪器视线到腰线点的距离 b 为 b l al 计算时 从中线点向下量的 i 和 a 值均取正号 求出 b 值为正时 腰线在 视线之上 求出 b 值为负时 腰线在视线之下 从三个垂球线上标出的视线记 号起 根据视线与腰线的关系用小钢尺向上或向下量长度 b 作出标记 并记 下三个中线点到腰线点的距离 a3 a4 a5 以便随时检查和恢复腰线位置 然 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 19 后用半圆仪拉平线 在巷道帮上标定出腰线点位置 图 5 2 5 1 4 巷道中腰线的检查及调整 5 1 4 1 贯通时中腰线的检查及调整 规程 规定 巷道每掘进 100m 应对中 腰线至少进行一次检查测量 并根据检查结果调整中 腰线 给出巷道的中线和腰线后 测量人员必须经常 检查掘进方向的正确性 检查方法是 当巷道掘进到一定距离后 随即进行导线测量 在掘进迎头处 导线点应为中线点 根据测量结果 反算巷道中线的方位角 将它和原来计算 中线的方位角相比较 根据差值的具体情况 适当调整中线方向 以保证巷道 按预计方向掘进 在进行检查和调整中线的同时 用全站仪三角高程测量方法反算腰线高程 将它和原来计算腰线的高程相比较 不断地调整巷道的坡度并及时填图 以保 证巷道的最后贯通 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 20 5 1 4 2 贯通后实际偏差的测定 规程 规定 井巷贯通后 应在贯通点出测量贯通实际偏差值 并将两 端导线 高程连接起来 计算各项闭合差 1 贯通后水平面内偏差的测定 1 用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通结合面上 量出两中心 线之间的距离d 其大小就是贯通巷道在水平面的实际偏差 如图 5 3 所示 图 5 3 实际水平面偏差的测定 2 将巷道两端的导线进行连测 求出闭合边的坐标方位角的查值和坐标 闭合差 这些差值实际上也反映了贯通平面测量的精度 2 贯通时竖直面内偏差的测定 用全站仪三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点 水准点或经纬 仪导线点 求出高程闭合差 它也实际上反映了贯通高程测量的精度 5 1 4 3 贯通后巷道中腰线的调整 测定巷道贯通后的实际偏差后 还需对中腰线进行调整 1 中线的调整 巷道贯通后 如实际偏差在容许的范围之内 对次要巷道只需将最后几架 棚子加以修整即可 对于运输巷道或砌石旋巷道 可将距相遇点一定距离处的 湘潭大学毕业设计 坦家冲矿井一井贯通测量设计 21 两端中心线 A 与 B 图 5 4 相连 以新的中线 BA 3421 代替原来两 端的中线 A 1 2 和 B 3 4 以指导砌筑最后一段永久支护和铺设永久轨道 图 5 4 贯通后中线的调整 2 腰线的调整 若实际的贯