-700西区主石门贯通设计.doc

国投新集能源股份有限公司新集一矿-700西区主石门贯通工程测量设计书编 制： 审 核： 分管科长： 分管副总： 总工程师： 新集一矿2014年1月- 14 -目 录第一部分 概况1一 工程概况1二 设计依据1三 贯通允许偏差的确定2第二部分 测量方案2一 测量条件2二 测量方案2 第三部分 贯通测量误差预计4一 各种参数的选取4二 平面控制误差4三 高程控制误差6四 预计结果6第四部分 测量方法及技术要求 .6一 平面控制测量 6二 高程控制测量8三 测量结果精度要求8四 井下测量部分8五 联系测量技术要求9六 陀螺定向技术要求 10七 资料处理 11第五部分 安全技术措施及其他11第六部分 需提交的成果资料12第七部分 人员组织及费用估算12第八部分 主要技术依据13附-700西区主石门误差预计表14附图： 新集一矿-700西区主石门贯通工程测量设计说明书第一部分 概况一、 工程概况新集一矿西区改扩建工程，目前已施工到-700水平，井底车场基本结束，正在施工-700西区主石门，该石门主要作用是为-700水平延伸工程运输、通风及行人等服务，贯通巷道全长446米。-700西区主石门北头，由基建三队于2013年12月10日，从-700西区行人暗斜井下部车场拨门，按180度方位向南施工至距6煤法距10米停头打钻；-700西区主石门南头，由三十处西区项目部掘进一队于2013年12月12日，从西副井井底车场水仓联巷口，按0方位向北施工至距6煤法距10米停头打钻。截至20113年12月31日，尚余306米贯通， 2014年度计划进尺150米，57月及1012月打钻预抽瓦斯，预计贯通时间2015年2月，预计贯通点位X=21197,Y=53595,贯通重要方向为90。为保证该工程的准确贯通，据煤矿测量规程和煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法（试行）有关规定，特编制新集一矿-700西区主石门贯通工程测量设计说明书。二、设计依据：1、煤矿测量规程煤炭工业出版社1989年版2、煤矿测量手册煤炭工业出版社1990年版3、改扩建工程有关设计图纸4、新集一矿控制测量成果台帐5、新集一矿采掘工程平面图（1:2000）6、新集一矿测量人员、设备配置三、贯通允许偏差的确定根据巷道使用性质，该工程在水平重要方向上的允许偏差定为0.2米 ，高程方向上的允许偏差定为0.2米。第二部分 测量方案一.测量条件：本次贯通可利用的起始测量资料：西区副井十字线资料、西区副井高程控制资料、中煤第三建设公司技术开发工程处提供的新集煤矿西区副井联系测量测量成果、-550西副井与泄水巷贯通联测成果资料、付井西风井平差控制导线成果等（导线图附后）。西区副井十字线资料测量时间为2012年，采用GPS静态测量，最弱点位标准差4.8mm。西区副井高程控制资料测量时间为2013年，测量仪器S1电子水准仪，与老高程差0.031m。新集煤矿西区副井联系测量测量成果测量时间2013年，测量仪器瑞士GAK-1型15级陀螺经纬仪，定向精度M=7.2。-550西副井与泄水巷贯通联测成果资料测量时间2011年，测量仪器QHJ-352C-0623，坐标闭合差0.066m，高程闭合差-0.084m。付井西风井控制导线测量时间为2009年，测量仪器QHJ-352C-0623，测角中误差2.4,导线相对闭合差1/30000。现有人员、装备情况：测量组职工21人（工程师4人，测量技师3人、助理工程师9人、高级测量工5人），具有防爆全站仪、陀螺仪全站仪、TDJ2E经纬仪、S1电子水准仪等。不利因素：作业人员都是井下测量人员，陀螺定向测量和联系测量相对生疏、地面测量受气候影响比较严重、周边农村环境影响、各相关辅助工程组织协调配合影响。二、测量方案、方案选择方案一、因西副井与-550泄水巷有贯通联测成果，本次-700西区主石门贯通工程，由地面同一近井点JW1作为起始点，通过西副井分别传递坐标和导入标高到-550水平和-700水平，最后在-700水平贯通，属一井两水平贯通，因近井点距离井中心较近32米，可只考虑两个水平联系测量和井下控制测量影响。该方案线路较短，贯通路线长度为2268米。-700水平联系测量和-550泄水巷联测时间都不长，可以分别在-700井底和-550泄水巷内重新测陀螺边，对现有起始边进行校核。方案二、利用西风井联系测量成果，通过西三回风下山至-700西区主石门北段与西区主石门南段贯通，该方案属两井两水平间贯通，由于西风井联系测量时间较早，定向点锈蚀情况不详，且西风井淋水较大，西风井井底和西三回风下山上段风速度太大，从西风井重新测控制不可能，该方案不可行。方案三、通过中央区副井的联系测量成果经-550西轨道巷到-700西区行人暗斜井到-700西区主石门北段与西区主石门南段贯通，该方案属于两井两水平间贯通，该贯通路线地面加井下上全长万米，地面和井下各种误差影响太大，很难满足贯通要求，此方案不可行。、贯通线路及特征方案一贯通测量线路为：西副井近井点JW1(西基桩) 西副井-700水平井底车场-700西区主石门南段贯通点K-700西区主石门北段-700西区行人暗斜井下部车场-700西区行人暗斜井-700西区行人暗斜井回风联巷-580西三回风石门西三回风下山-550西皮带巷联巷-550泄水巷西副井近井点JW1。该方案导线点30个，有关参数见表一，线路特征见表二。表一：平面控制高程控制7水准路线长三角高程测量导线长度22681502121导线边数2926平均边长7882最长边206206最短边13.618.5表二：巷道名称坡度形状长度-550泄水巷平直、折283-550西皮带巷联巷平直、曲265西三回风下山15直150西三-580回风石门平直、折369-700西区行人暗斜井回风联巷014直67-700西区行人暗斜井15直432-700西区行人暗斜井下部车场平直、折114-700西区主石门平直370-700西区井底车场平直、折150第三部分 贯通测量误差预计一、各种参数的选取(1)、地面测角中误差：m=5、井下测角中误差：m=7(2)、井下量边偶然误差系数取：=0.0005，b=0.00005(3)、测距仪测边中误差取：5+5ppm，即平均200米边测距误差取6mm(4)、陀螺定向一测回中误差取：=15二、平面控制误差1、地面连接导线对贯通相遇点K在水平重要方向x轴上的误差:(1) 地面导线测角误差：=0.010m地面导线测角中误差，导线各点与K点连线在y轴上投影长度，从预计图上量取（见附表）。(2) 地面导线量边误差: =0.008m为全站仪平均边长0.2km测距精度取0.006m，为各边与轴方向夹角（见附表）。2、定向误差引起贯通相遇点K点在水平重要方向x轴上的误差：、分别为-550水平和-700水平定向误差对贯通点影响，为定向中误差，、分别为井下起算点与K点连线在y轴上的投影长（见附表、XF1和A分别为-550和-700起算点）。3、 井下导线对贯通相遇点K在水平重要方向x轴上的误差:（1）井下导线测角对贯通相遇点K在水平重要方向的误差（独立测量两次） =0.037m m为井下导线测角中误差，导线各点与K点连线在y轴上投影长度（从预计图上量取，见附表）。（2） 井下导线测边对贯通相遇点K在水平重要方向的误差（独立测量两次）=0.010m为全站仪平均边长0.2km测距精度取=0.006m，为各边与x轴夹角。（见附表）4、各项误差引起贯通相遇点K在重要方向x轴上的总中误差=0.057m、分别为-550水平和-700水平投点误差取20mm则，贯通项遇点K在x轴上的预计误差为：三、高程控制误差、地面水准测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差:L为水准线路单程长度，JW2至西副井之间的长0.054 km。、导入高程误差引起贯通相遇点K在高程上的误差：、井下经纬仪高程测量引起贯通相遇点K在高程上的误差井下导线全长2132m，斜巷累计650米，三角高程测量能满足要求，根据测量规程规定井下三角高程测量的允许闭合差：两次三角高程测量的平均值中误差：、各项误差引起贯通相遇点K在高程上的总误差则，贯通相遇点K在高程上的预计误差：四、预计结果贯通点K在水平重要方向上的预计误差为0.114m，在高程方向上的预计误差为0.134m，该预计结果均小于贯通允许偏差，该测量方案可行。第四部分 测量方法及技术要求一、平面控制测量、近井点测量井上利用西区副井十字线成果资料西区行管和JS5作为起始边， 西1作为检查点，按5级导线要求施测近井点JW1。、 -550坐标传递（-700水平联系测量由中煤三建公司承接）坐标传递采用下放单根钢丝（井中），地面采用尼康 DTM-831E型全站仪（2）在近井点JW1施测井中钢丝。井下采用尼康 DTM-352C型全站仪（2）在XF1点对下放钢丝进行联测（摆动观测），投点误差不得大于20mm，取两次平均值。、仪器的检验在正式测量之前，对仪器必须进行检验，只有合格的仪器方可使用。检验按照光电测距仪检定规范执行。、观测要求：1、水平角观测作业要求：整置仪器确保脚架稳固，在通视良好、成像稳定时进行观测。若成像模糊或跳动剧烈时，不应进行观测。整平仪器时，应使水准气泡居中。在观测过程中，气泡中心位置偏离整置中心范围不得超过一格。气泡偏离位置接近一格时，应在测回间重新整置仪器。测回间度盘位置变换按照下列公式计算：=180/m(j-1)+i(j-1)其中m为测回数；j为测回序号；i=10测观测水平方向的技术要求见下表：项目 等级 一级二级半测回归零差812一测回2C互差1313方向值各测回互差612测回数422、距离观测要求：测距往返各一测回。同一测回间较差2mm，往返观测最终边长较差，式中D为边长，单位取Km。二、高程控制测量高程控制按四等水准要求，利用西副井水准点JW2作为起始点，FN1作为检查点，导入高程用50m比长钢尺铆接成的700长钢尺（30处提供），井上下均采用S3水准仪同时观测，移动钢尺两次观测值回互差不得超过井深的1/8000。水准观测主要技术要求：（见下表）等级仪器级别视线长度（m）前后视距差(m）前后视距累差（m）视线离地面最低高度（m）基本分划、辅助分划黑红面读数差（mm）基本分划、辅助分划黑红面高差之差（mm）四等S31005100.23.05.0三、测量结果精度要求：方位角最大附合差不得大于，式中n为测站数；高差最大附合差不得大于 mm，式中L为水准路线长度，单位取Km；导线全长相对附合差不得大于1/20000。四、井下测量部分：井下平面控制采用7秒级复测支导线，导线边往返丈量，加入改正后的水平边长互差不应大于边长的16000，坐标方位角闭合差不应大于14（n1、n2为复测支导线两次测量总站数），支导线全长相对闭合差不得大于16000。测量路线见附图-550西翼总回东段贯通导线设计 。、水平角观测方法及限差要求井下测角采用QHJ-352C-0623防爆全站仪测角,以7秒导线的精度进行观测，其作业方法及限差要求见表三仪器类型观测方法15米以下1530米30米以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数DJ2测回法332212限差要求：1、同一测回中半测回互差不大于202、两测回间的互差不大于123、两次对中测回间的互差不大于304、当延长导线时，必须对上次所测的最后一个水平角进行检查，两次观测水平角的不符值不得超过规定：7秒导线不大于20秒，施工导线不大于40秒。在观测过程中，水准管气泡偏离不得超过一格，斜巷不得超过半格，否则应整平后重测。、井下量边及限差要求井下边长的测定：7秒导线采用5+5ppm防爆全站仪或50米比长钢尺，具体要求如下：1、光电测距仪的作业要求：A、下井作业前，应按规定要求，对仪器进行检验、校正。B、测定气压读至1hpa,气温读至1。C、每条边的测回数不得少于两个，一测回读数互差不大于10mm，采用往返观测同一条边长时，化算为水平距离的互差不大于16000，取其往返平均值作为最终结果。D、在边长小于15米或在15以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平（边长改正后）允许差值可适当放宽，但不得大于边长的1/4000。E、作业人员必须按测距仪使用说明书规定操作仪器。F、在井下使用光电测距仪，应严格遵守煤矿安全规程的有关规定。2、使用比长钢尺量边时的作业要求：A、分段丈量时，最小尺段不小于10米，定线偏差不大于5厘米。 B、量边时对钢尺施以比长时的拉力，悬空丈量。C、每尺段应以不同起点读数两次，读至毫米，较差不大于3毫米。D、导线边长往返丈量,丈量结果互差不大于边长的16000。五、联系测量技术要求：、投点：1、缠钢丝用的绞车：绞车各部件的强度必须能承受3倍投点时的荷重，为不使钢丝弯曲过甚，绞车滚筒直径不得小于250mm，绞车应设有双闸。2、导向滑轮：要求结构牢固，直径不小于150mm，轮缘作成锐角形绳槽。3、重跎：由若干跎片组成，可用生铁或铅制做，每片重10kg。4、钢丝:采用细直径、抗拉强度高的碳素弹簧钢丝。钢丝上悬挂重跎的重量不应大于钢丝抗拉强度的6070%。5、钢丝的下放：钢丝应通过导向滑轮并挂上510kg的垂球后，缓慢下放。速度要均匀，以每秒12米为宜。每下放50米左右稍停一下，使垂球稳定后再继续下放，当收到垂球到达定向水平的信号后，应立即停止下放并闸住绞车。6、钢丝自由悬挂检查：信号圈法 用铁丝作成直径约12cm的圆圈将其套在钢丝上，每隔一定时间下放一个（共35个）看其是否先后到达定向水平。信号圈宜在钢丝稳定后下放，钢丝上应无油垢。比距法 就是比较井上下两垂线间距离的检查方法。直接检查法 可乘提升容器直接检查。、导入高程：将缠在绞车上的长钢尺（也可将若干根短钢尺牢固的拼接起来作长钢尺用）挂上轻垂球，直接或通过滑轮放到井下，换上重垂球，重垂球的重量应等于钢尺比长时拉力。井上下各安一架水准仪，分别读取于水准点上的水准尺读数及钢尺读数，井上下读取读数时应通过联络同时进行，并变更仪器高后重复测量一次。六、陀螺定向技术要求：、作业方法（中天法）： 1、严格整置全站仪，加上陀螺仪，以一个测回测定待定或已知测线的方向值。然后将仪器大致对正北方。2、进行粗略定向。将仪器照准部固定在近似北方 N上，并记录下N值。在整个定向过程中，照准部始终固定在这个方向上。3、测前零位观测。4、启动陀螺马达，待达到额定转速后下放灵敏部，经限幅，使光标像摆幅不超过目镜视场。然后按顺序进行观测。、注意事项：1、必须在熟悉陀螺定向仪性能的基础上，由具有一定操作经验的人员来使用仪器。仪器的定向精度与操作熟练度程度有关，井上、下观测一般应由同一观测者进行。前后两次测量仪器常数，一般应在三昼夜内完成。2、在启动陀螺马达达到额定转速之前和制动陀螺马达的过程中，陀螺灵敏部必须处于锁紧状态，防止悬挂带和导流丝受损伤。3、在陀螺灵敏部处于锁紧状态、马达又在高速旋转时，严禁搬动和水平旋转仪器。4、陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，不要倒置或躺卧。仪器放置在干燥、通风良好处。5、仪器运输时，要避免震动。七、资料处理：、外业观测后应及时对记录进行检查，不符合要求的应重新观测，内业计算前对记录进行整理并有校核。、检查所测原始数据是否满足精度要求，对光电测距加入各项改正,正确抄录起算数据，计算要有检核，保证资料精确无误。、各种测量原始记录簿应符合下列规定：1、封面有名称、编号、单位、日期；2、目录有标题及其所在页数；3、记录必须清楚、工整、禁止涂改；4、绘出草图或工作过程中所需的略图。、各种内业计算簿及成果（台帐）簿应符合下列规定：1、封面有名称、编号、单位、日期；2、目录有标题及其所在页数；3、用蓝黑墨水和铅笔工整书写计算数字；4、取消和重新计算部分要加以说明；5、在备注栏内应绘出必要的略图。写明引用资料或起算数据的由来，例出计算结果的各项闭合差等。、提交使用的测量资料必须有明确的精度指标。且精度能够满足生常需要。、所有的测量记录簿，计算簿和成果台帐等均应有测量、记录、计算、检查者签字，并注明各项开始和完成的日期。、资料要有专人进行处理和保管。第五部分 安全技术措施及其他1、在进行贯通测量工作前，必须对所用仪器和工具进行严格的检校。2、必须保证起始边（点）和起算数据的可行性和原始资料的准确性。3、贯通测量前必须对使用的已知点间位置关系进行有效检查。注意原始资料的可靠性，起算数据应准确无误，各项测量工作都要有可靠的检核，严格进行复测复算。在贯通工作中必须严格执行复测、复算、复检制度。4、贯通巷道在掘进过程中，要及时测量和填图，并根据测量成果及时检查和调整巷道掘进方向，当贯通巷道剩余20米时，要以书面通知施工队、分管矿领导、技术、安监、通风和调度，采取相应安全措施。5、施工放线时，可采取J6级经纬仪，一次对中，一个测回测角，普通钢尺量边，并施以经验拉力测设施工导线，施工导线距离迎头不应大于100米。6、导线通过斜巷时，应注意仪器整平的精度，对个别短边上的测站，必须保证两次或