矿山测量贯通论文

辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸1目录前言11芦山矿区概况211区域构造位置以及特征212井田构造特征22贯通测量概述321贯通测量322井巷贯通允许偏差和误差预计参数4221贯通允许偏差的确定4222贯通测量误差预计523两井间巷道贯通误差预计参数53第一贯通方案831贯通测量方法832贯通误差预计1233减小误差措施154第二贯通方案1741贯通测量方法17411平面控制测量方案17412地下控制测量方案19413矿井联系测量方案19414地面及井下高程控制测量方案21415导入高程方案2142贯通误差预计21421地面采用GPS布网时的贯通误差21422地下控制方案225最优方案的选择2651在平面控制方面2652在井下控制方面26辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸26结论和建议28致谢30参考文献31辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸1辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸1前言贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益，为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量，经常采用多井口或多头掘进，这样就会出现两井间或井田的长距离巷道贯通测量，所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作4。近50年来，随着电子技术、计算机技术、光机技术和通讯技术的发展，测绘仪器制造也得到了长足进展，其高科技产品代表之一就是电子全站仪。全站仪是当前比较流行，也比较实用的测绘仪器。应用全站仪与传统的科技手段和地质勘探技术理论相结合，在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，对矿区地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、存储、处理、显示、利用，将极大地提高资源勘探的效率，降低成本，减少人力物力，使矿区开采更加有效地进行。国际上矿山测量仪器正向着多功能、小型化、数字化和全自动化方向发展。目前国内外两井贯通理论比较成熟，两井间贯通必须遵循以下原则1在确定测量方案和方法时，应保证贯通所必须得精度，过高和过低得精度要求都是不可取得。2对完成得测量和计算工作均要有客观得检查，如进行不少于两次独立测量；计算由两人分别进行或采取不同得方法，不同计算工具等。在此，我们做了芦北矿两井贯通测量。矿井的顺利贯通加快了了矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证了正常的生产交替并且提高了矿井的年产量。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸21芦山区概况芦北矿是由阳煤集团投资新建的大型现代化矿井，该矿区位于阳泉市一期总体规划区的东北部。该矿距离阳泉市区约28公里，建设规模为年产原煤300万吨，总投资约15亿元人名币，煤矿工业广场占地400亩，井田面积2002平方公里，探明的资源储量为20845亿吨，矿井服务年限为52年，建设周期为2年。芦北矿井田位于山西省昔阳县境内，井田地理坐标为东经1133311340，北纬37303739，井田含地层为石炭系（海陆交互相含煤建造）本溪组，上石炭系太原组和下二叠系（陆相沉积）山西组，其主要含煤地层为太原组、山西组。含煤619层。11区域构造位置以及特征芦北井田区域构造位于沁水坳陷的东北边缘北段，太行山隆起之西翼。基本构造形态为走向北北西，向南西西向倾斜的单斜构造。在此单斜又发育次一级呈“S”、“反S”型的波状褶曲影响可达20度以上。断层、褶曲轴向为北东，少数为北西。陷落柱较发育。12井田构造特征芦北井田构造处于阳泉矿区地层走向由北西向南北方向的转折地带，先后经过三次应力的作用。先期为南北向的挤压应力，其后是东西向的挤压压力作用，后期为南北向的扭动应力作用。三次力的作用一次比一次强烈，每次都兼有南北方向的扭动，因而它的构造形态表现出双重性。井田东部的断层、褶曲主要表现为南北向特征；井田中不、西部的断层、褶曲又主要表现为东西向特征。总体上，全井田为走向北西向南西向倾斜的单斜构造。次一级的褶曲大多为北东向，少数为北西和南北向。断层主要密集于东部。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸32贯通测量概述21贯通测量采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。贯通测量工作中一般应当遵循下列原则1要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。2对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。贯通测量工作的主要任务包括6根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。各种测量和计算都必须有可靠的检核对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计的要求，则应重测。根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。定期进行检查辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸4测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。重要贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。22井巷贯通允许偏差和误差预计参数221贯通允许偏差的确定井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通3种类型。凡是由一条导线起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯通。两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线，而只能由两个井口，通过地面联测、联系测量，再布设井下导线到待贯通巷道两端的贯通。立井贯通主要包括从地面及井下开凿的立井贯通和延深立井时的贯通1。贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在3个方向上1水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差。2水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差X。3竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差H以上三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响；后两种偏差X和H对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。井巷贯通的允许偏差值，主要根据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法及测量工作所能达到的精度确定。在一般情况下可以采用如下数值平巷或斜巷贯通时，平巷或斜巷贯通式，中线间的允许偏差可采用0305M，腰线间的允许偏差值可采用02M。立井贯通时，全断面开凿井同时砌永久井壁，井筒中心间的允许偏差可采用01M，小断面开凿时，可采用05M。立井贯通全断面掘砌，并在破保护岩柱之前预安罐梁罐道时，井筒中心间允许偏差可采用0015003M。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸5222贯通测量误差预计井巷贯通工程的质量对矿井建设和生产有重大影响，因此必须按规程规定，认真进行设计和精心组织工程施工对于大型贯通工程最好采用以下方法（1）采用光电测距导线建立地面独立控制。（2）采用陀螺全站仪进行矿井定向（3）井下贯通导线应合理地加测陀螺定向边，并进行平差。23两井间巷道贯通误差预计参数（1）测量误差引起贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计公式地面控制采用莱卡精密导线测量方案时的误差预计公式测角误差的影响MX上YIM2R上21量边误差的影响22COS上上LXLMM22或2222LCOSXXLBLM上上上23式中上M地面导线测角中误差；YIR各导线点与K点连线在Y轴上的投影长度LM导线量边误差；L导线边长；XL两定向连接点的连线在X轴上的投影长度；上地面导线量边偶然误差系数；上B地面导线量边系统误差系数；各导线X轴之间的夹角。定向误差引起K点在X轴上的误差预计公式辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸60001YAXRMM24式中MA0定向误差，即井下导线起算边的坐标方位角中误差；RY0井下导线起算点与K点连线在Y轴上的投影长度。井下导线测量误差引起K点在X轴上的误差预计公式测角误差的影响2R下下下YXMM25式中M下井下导线测角中误差；RY下井下导线各点与K点连线在Y轴上的投影长度。若导线独立测量N次，则N次测量平均值的影响为MX下NMX下26量边误差的影响MXL下221COSINLIM27式中ILM为井下光电测距的两边误差I为导线各边与X轴的夹角各项误差引起K点在X轴上的总中误差预计公式MXK222022XLMM下下上上XLXXXMMM28如果以上观测都独立进行两次的话那么MXK2222201MM2LXXXXXLMMM上上下下29（2）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式地面水准测量误差引起K点在高程上的误差预计公式规程规定，井口水准点的高程测量，应按地面四等水准测量的精度要求施测。四等水准支导线往返测的高程平均值的中误差为5辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸7MH上L10MM210式中L水准线路的单程长度，KM导入高程误差引起K点在高程上的误差预计公式MH022H211式中H为两次独立导入高程的互差。规程规定H为井筒深度。井下水准测误差引起K点在高程上的误差预计公式A按单位长度高差中误差估算MHRMH0212式中MH0单位长度高差中误差，系按实测资料求得的数值；R水准路线的长度，KMB按下表的精度要求估算表21井下四等水准误差表水准支线往返测量的高差不符值（MM）闭、附和路线的高程允许闭合差（MM）R50L50井下水准测量的允许闭合差为R50（MM），所以一次（单程）独立测量的中误差为MHR2250R18MM213式中R水准路线的长度，KM若进行N次独立测量，则N次测量平均值的中误差为MHNMH214斜巷中高程测量引起的误差，按规程规定的限差推算，一次测辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸8量的高程中误差为MH50L215各项误差引起K点的高程上的总中误差预计公式MHK22202MMHHHHMM上216辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸93第一贯通方案31贯通测量方法在地面两个近井点选用GTS102N全站仪进行测量，依据煤矿测量规程、三角高程测量规范，确定贯通容许误差为垂直方向020M,水平方向05M（1）平面控制测量方案地面控制网是地下工程特别是矿井贯通工程正确性的基础。地面控制测量的基本任务是根据地下工程特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度8。施测方法我们使用的是导线网，把导线布设成网形或闭合环形。5复测导线,施测等级四等,使用仪器为智能型全站仪，作业限差按照7经纬仪导线的限差来进行7。（2）地下控制测量方案由于是在井下巷道中测量，所以不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网，智能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量，我们采用和井上控制测量相同的方法来进行井下平面控制测量。（3）矿井联系测量方案为了将地面坐标导入井下，我们在主副井之间采用两井定向，具体做法如下地面设立连接点、近井点K,通过联系测量将地面的平面坐标、方位角及高程传递到井下永久点上,作为井下控制测量起始数据。井口水准基点的高程测量,按四等水准测量的精度要求测设。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸10联系测量的具体做法如下图所示图31两井定向示意图在两个立井个悬挂一根垂球线A和B，由地面控制点布设导线测定两垂球线A、B的坐标，内业计算时，首先由地面测量结果求出两垂球线的坐标，AX、AY、BX、BY，并计算出A、B连线的坐标方位角AB和长度ABCABABXXYYARCAB3122YABXABCAB32因地下定向水平的导线构成无定向导线，为解算出地下个点的坐标，假设A为假定坐标系的原点，A1边位假定坐标纵轴X轴方向，由此可计算出地下各点在假定坐标系中的坐标，并求出A、B连线在假定坐标系中的坐标方位角AB及长度ABC，即ABABYYARCTAN3322BYBXCAB34辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸11CRHABCCCAB35式中H竖井深度R地球的平均曲率半径。C应小于地面和地下连接测量中误差的2倍。则1AABAB依此可重要计算出地下各点的坐标，由于测量误差的影响，地下求出的B点坐标与地面测出的B点坐标存有差值。如果其相对闭合差符合测量所要求的精度时，可进行分配，因地面连接导线精度较高，可将坐标增量闭合差按边长或坐标增量成比例反号分配给地下导线各坐标增量上。最后计算出地下各点的坐标。风井联系测量，我们采用了一井定向的方法。具体方法类似两井定向方法，不同之处在与一井定向采用一井内投入钢丝。（4）地面及井下高程控制测量方案井下高程控制分为级和级控制，级控制是为了建立井下高程测量的首级控制，其精度较高，基本上能满足贯通工程在高程方面的精度要求，级水准测量的精度较低，作为级水准点的加密控制，主要是为了满足矿井生产的需要。操作方法利用全站仪进行四等测三角高程进行。施测前必须对所使用的仪器进行检校，检校完后将仪器架在测站上，中丝法对向观测三测回。井下高程测量使用的仪器、工具与地面高程测量基本一样,测量等级五等电磁波测距三角高程。（5）井下导线高程测量方案因为B1L25属于斜巷，所以我们采用三角高程测量，因为L25L1属于平巷，所以我们采用传统水准测量。（6）导入高程方案为使地面与地下建立统一的高程系统，应通过斜井、平硐或竖井将地面高程传递到地下巷道中，该测量工作称为高程联系测量（也可称为导入高程）。因为是立井，所以我们才用的是长钢尺法导入高程。具体方法如下将经过检定的钢尺挂上重锤（其重力应等于钢尺检定时的拉力），自由悬挂在井中。分别在地面与井下安置水准仪，首先在A、B点水准尺上读取读数A、B，然后在钢尺上读数M、N（注意，为了防止钢丝上下弹动产生读数误差，地面与地下应同时在钢尺上读数），辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸12同时测定地面、地下的温度T上和T下。由此可求得B点高程BAIHHMNBAL36式中L为钢尺改正数总和包括尺长改正、温度改正、自重伸长改正。其中钢尺温度改正计算时，应采用井上下实测温度的平均值。钢尺自重伸长改正计算公式为102RLLLLE37式中L钢尺长度，LMNL钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度；R钢尺的密度，R78G/3CME钢尺的弹性模量，一般取为6210KG/2M当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，还应加入拉力改正。32贯通误差预计因为我们测量采用的是GTS102N全站仪进行测量，它的测角中误差M为2，测距精度为（2MM2PPMD）MSE1贯通相遇点K在水平重要方向X上的误差预计地面光电测距导线的测角和测边误差引起K在X轴上的误差预计根据该矿300条导线4个测回的实测资料分析取测角中误差M上50测角误差的影响MX上YIM2R上50206265379612875020626561610149M（38）因为进行的是两次独立测量所以测角误差的影响MX平上014920105M（39）测边误差的影响辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸13地面量边误差按导线平均边长500M，按我们使用的GTS102N全站仪的测距标称精度取LM上000226105003MM具体的导线与X轴之间的角列表如下为了避免图纸的混乱，我们没有在图上进行标出，我们在下表列出表33导线与X轴之间的夹角以及余弦值编号COS1KS1600914094012SS1800000123SS1952601096434SS1500926086645SS1974522095256SS1622345095467SS1025147022578SS960107010589SS10047040187910SS8111030156由上表可计算出量边误差引起的K点在X方向上的误差大小为22COS上上LXLMM691065320008M（310）因为进行的是两次独立测量，所以XLM上平000820006M（311）定向误差引起K点在X轴上的误差预计主副井两井独立两次定向平均值的误差所引起的K点的误差000113226182550028M22206265XAYMMR风主（312）辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸14井下导线测量误差引起K点在X轴上的误差（角度独立测量两次）M下井下导线测角中误差，我们这里取7测角误差2R2XYMM下下下78570729520626520222M（313）量边误差的影响按导线平均边长200M，根据仪器的标称精度ML下00022106D24MM。MXL下221COSINLIM0008M（314）因为进行的是两次独立测量所以算术平均值的中误差为MXL下000820006M（315）各项误差引起K点在X轴上的总中误差预计公式MXK222022XLMM下下上上XLXXXMMM22222000601050028022200060247M（316）贯通在水平重要方向X上的预计误差（取2倍的中误差）2202470494MKKMXXM（317）（2）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式按规程限差反算四等水准测量每1KM的高差中误差地面水准测量误差引起的K点高程误差。即L0007680018HMM上上公里M（318）导入高程引起的K点高程误差。即辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸150H145010020800080002222HMM风（319）0H160010027800080002222HMM主（320）井下三角高程测量引起的K点高程误差HL003264008M三公里三MM（321）贯通在高程上的中误差（以上各项高程测量均独立进行两次）222200H12MKHHHHMMMM平上风主三0063M（322）贯通在高程上的误差预计。即KKHM0126MHM预平220063（323）（4）高程测量的误差主要来源于三角高程测量误差和高程导入所造成的，三角高程测量误差主要靠细心，比如用望远镜瞄准时要瞄准中心,水准管的气泡要居中,在巷道中测量时镜站的照明要好。而高程导入误差的主要来源有气流对垂球线和垂球线的作用滴水对垂球线的影响钢尺的弹性作用垂球线的摆动面和标尺面不平行垂球线的附生摆动33减小误差措施为了减小误差，我们采取了以下措施（1）尽量增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置。例如使两垂球线连线方向尽量与气流方向一致。这样尽管沿气流方向的垂球线倾斜可能较大，但是最危险的方向（即垂直于两垂球线连线方向）上的倾斜却不大，因而可以减少投向误差。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸16（2）适当加大垂球重量，这样可以减小晃动（3）摆动观测时，垂球线摆动的方向应尽量与标尺平行，并适当增大摆幅，但不宜超过100MM根据相关规程，要求贯通在水平方向上的误差小于05M，在高程方向上的误差小于02M，所以第一套预计方案满足要求，但是精度较差辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸174第二贯通方案41贯通测量方法411平面控制测量方案（1）施测方法采用GPS进行平面控制。下面我们就介绍一下用GPS机型控制的特点GPS测量的特点是对点间的边长没有限制，也不要求两点间通视，而且点位精度均匀。它与常规方法相比，具有很大的优越性和灵活性，适合各种地下工程的地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制测量2。（2）网点应满足一定的精度要求合理地确定施测精度标准，既能保证当前工程的需要，又留有适当的余地，同时考虑今后其他工程的可能需要，以便节省人力、物力，提案高工作效益，加快施测进度。（3）遵循统一的测量规范、按等级标准设计和作业GPS测量定位速度快、相对定位精度高、工作时间短、效益好，是现代的测量方法，必须遵循统一的测量规范，按等级标准设计和作业。国家质量技术监督局发布的全球定位系统（GPS）测量规范中，GPS按其精度划分为六个等级，见下表表41GPS测量等级划分工程控制网一般属D级或E级，相当于国家三等网和四等网。GPS网布设时，除了联测测区内高级GPS点外，不必按常规测量方式逐级布网，级别固定误差/MM比例误差系数AA3001A501B81C105D1010E1020辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸18可根据实际需要，采用相应的等级规定一次完成全网的布点和施测。当测区内无高级GPS点时，可与测区内或附近的国家大地控制点连测。4网形设计GPS网形设计是施测方案的基础，它侧重考虑如何检核GPS数据质量和保证点位精度。为了检核GPS数据质量，GPS网应当构成闭合环状。闭合环有同步环和异步环之分。两台接收机同时观测相同的卫星，所得同步观测资料可以解算出两站之间的一条基线响亮，将不同时段观测的各基线构成的闭合环叫做异步环。3台接收机同时观测相同的卫星，所得的同步观测资料解算出3个基线响亮构成三角形同步环路，其中只有两条是独立的，一般用K台接收机同步观测时，可解算出KK1/2条基线响亮，其中只有K1条是独立的。同样，由若干条独立基线构成的闭合环也叫异步环。同步环中由各基线向量构成的坐标闭合差之和等于零，否则基线解算结果有粗差。测量中通常用增加多条观测或附加条件的方法，采用最小二乘法进行平差，以提高点位的精度并增加其可靠性。由独立基线构成的闭合环或增加观测的时段数都可产生多余观测。多余观测数的计算是由独立基线数减去待定点数。设计中总的观测点为M，用K台接收机，在各点做N次观测，则同步观测的次数SMN/K,独立基线向量数BK1SK1MN/K布设GPS网时应当由异步闭合构成区域性的子环路，然后由若干子环路在构成覆盖整个测区闭合的网环路。每个子环路可以作为施测方案分期观测的依据。每个子环路观测结束后，便可及时评定GPS数据质量。在GPS网设计时应进行时段设计。时段越长，越有可能选取图形强度较好的星组的观测数据。由于卫星的运动和测站随地球自转运动，卫星相对测站的几何图形在不断变化，星组中卫星更替造成时段的自然分段，每一个时段称为一个子时段。为了使观测能处于最佳时段，在技术设计时，可更具测站的概略坐标及卫星星历作外推预报，计算出观测时一天的图形强度因子，找出间隙区，选择最佳观测时段。在GPS网设计时，应尽可能多与高级GPS控制点或国家测设的三角点、水准点进行连测，以便提供数据处理的基准值和成果测量的外辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸19部检核。412地下控制测量方案地下控制方案我们选择使用导线网作为井下平面测量控制，地下导线测量的作用是以必要的精度建立地下的控制系统，并依据该控制系统可以放样出隧道（或巷道）的掘进方向。与地面导线测量相比，地下工程中的地下导线测量具有以下特点1由于受巷道的限制，其形状通常形成延伸状。地下导线不能一次布设完成，而是随着巷道的开挖而助教向前延伸。2导线点有时设于巷道顶板，需采用点下对中。3的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示巷道的掘进，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。4地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。（1）施测方法采用与方案一相同的方法，即智能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量。413矿井联系测量方案联系测量通过平硐、斜井以及立井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下，使地面与地下建立统一的坐标系统，该项工作称为联系测量。联系测量工作的必要性在与保证地下工程按照设计图纸正确施工，确保巷道的贯通。确定地下工程与地面建筑物、铁路、河湖等之间的相对位置关系，保证采矿工程安全生产，同时及早采取预防措施，使地面建筑物、铁路免遭重大破坏。立井平面测量的任务是确定地下导线起算边的坐标方位角和地下导线起算点的平面坐标。高程联系测量的任务是评定地下高程基点的高程。其中测定地下导线起算边的坐标方位角是很重要的环节，而且它对导线终点位置的影响是很大的。我们通常将立井平面联系测量简称为立井定向10。方法二与方法一基本相同，但是在方案二中定向我们加测了陀螺边。在井下我们总共加了12SS、23SS、34SS、34SS四条陀螺边辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸20陀螺经纬仪是一种将陀螺仪和经纬仪解和结合在一起的仪器。它利用陀螺仪本身的物力特性及地球自转的影响，实现自动寻找真北方向，从而测定地面和地下工程中任意测站的大地方位角。在地理南北纬度不大于75度的范围内，它可以不受时间和环境等条件限制，实现快速定向。陀螺经纬仪的一次测定作业过程如下在地面已知边上测定仪器常数以及待定边上测定陀螺方位角T需进行多次，而每次的作业过程是相同的。该作业过程称为陀螺方位角的一次测定。其作业步骤如下在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边的方向值，然后将仪器大致对正北方。粗略定向（测定近似北方向）。锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，用粗略定向的方法测定近似北方向。完毕后制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。测前悬带零位观测。打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部，进行侧前悬带零位观测，同时用秒表记录自摆周期T。零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部。精密定向（精密测定陀螺北）。采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边的陀螺方位角。测后悬带零位观测。以一个测回测定待定边或已知边的方向值，测前测后2次观测的方向值的互差2J和6J级经纬仪分别不得超过10和25。取测前测后观测值的平均值作为测线方向值。陀螺仪悬带零位观测当陀螺马达不转动并且灵敏部下放时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝的扭力作用而产生摆动的平衡位置应与目镜分划板的零刻划线重合，该位置称为悬带零位（也称无扭位置）。如果摆动的平衡位置与目镜分划板的零刻划线不重合，则用“零”线来跟踪灵敏部时，悬挂带上的扭矩不完全辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸21等于零，会使灵敏部的摆动中心发生偏移，将使测定的螺旋北方向带有误差。所以，在螺旋仪开始工作之前和结束后，均要进行悬带零位观测。测定悬带零位时，应将经纬仪整平并固定照准部，然后下陀螺灵敏部并从读数目镜中观测灵敏部的摆动（当陀螺仪较长时间末运转时，测定零位之前，应将马达开动几分钟预热，然后切断电源，待马达停止转动后再放下灵敏部），在分划板上连续读3个逆转点读数1、2、3（以格计），估读到01格。如悬带零位超过05格就要进行校正，如陀螺定向时测前测后所得的零位变化超过03格时，应按公式加入零位改正数。414地面及井下高程控制测量方案施测方法方案二采取的是与方案一相同的测量方法。415导入高程方案我们这里仍然采用长钢尺法导入高程，方法同方案一，在此不作赘述。42贯通误差预计421地面采用GPS布网时的贯通误差在将GPS用于两井间巷道贯通测量时，可选用E级网或D级网精度来测设两井井口附近的近井点，而且两井近井点之间应尽量通视，如图纸所示，南梁、D为两井的近井点，K点为贯通相遇点，这时由于地面GPS测量误差所引起的K点在X轴方向上的贯通误差可按下列公式估算3ABABMSCOSXM上（41）式中ABSM近井点K和D之间的边长中误差，按AB22SMABS计算A固定误差，对于D级及E级GPS网，A10MM；B比例误差系数，D级GPS网，B10610；E级GPS网，B20610；AB两近井点连线与贯通重要方向X轴之间的夹角。按上面的式子在图中确定相应的参数则有我们采用的GPS是天宝5700，所以其中的A0003M，B05610M所以ABSM2620003051043230004M（42）辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸22ABABMSCOSXM上000406290003M（43）422地下控制方案我们加测了三条陀螺边,B2B3、L28L27、L4L3、L1A三条陀螺边，其中B1B3为支导线，而剩下L28L27、L4L3之间构成方向附合导线，L4L3、L1A构成方向附合导线我们将B1B3这条陀螺边称为S1，依次为S2、S3、S4。对于S2和S3之间的导线点，我们先将坐标原点移到导线的平均坐标点上，也就是导线的重心上，我们先将之间的导线点的坐标列表如下表42各导线点的坐标编号XYL288523467171047442799L278540836901047445032L268552829371047442544L258573552971047448805L248598314001047447425L238615166351047444385L228630326801047444385L218643928841047447911表43各导线点的坐标编号XYL208653970151047445000L198653970151044531803L188653970151041631313L178653970151038711704L168653970151035799484L158653970121032880201L148653970151029964667L138653970151027052952由上表得出283022494798651842312626IXX（44）辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸23283026IYY2684904103265538526（45）然后再图上找出这个点，然后将坐标原点平移到这个点。过这个点做出新的坐标轴称为，然后在图中作出从L28、L27L3到新轴的垂线（如图纸所示）对于S3和S4之间也如以上操作表44各导线点的坐标编号XYL38779233561015398016L28793852771015397370L18793934671015719529L08793287381015912535LC8793645191016406298LB8796006081016500000A8800000001016500000由上表得0X879285100Y101597600找出相应的坐标，然后过此点做出新的轴2，如图纸所示则M下井下导线测角中误差，我们这里取7（1）贯通相遇点K在水平重要X方向上的误差预计测角误差2R2XYMM下下下151007268020626520163M（46）测边误差量边误差的影响按导线平均边长200M，根据仪器的标称精度ML下00022106D24MM。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸24MXL下221COSINLIM0008M（47）定向误差引起K点在X轴上的误差预计公式两井定向一次定向中误差0M0001XAYMMR主12062651626182550020M（48）各项误差引起K点在X轴上的总中误差预计公式MXK2222X0MXXXLMMM上下下222200030020016300080164M（49）贯通在水平重要方向X上的预计误差（取2倍的中误差）2201640328MKKMXXM（410）（1）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式因为在井下和井上高程采用的方法和方案一相同，那么误差预计应与方案一相同，如下地面水准测量误差引起的K点高程误差。即L0007680018HMM上上公里M（411）导入高程引起的K点高程误差。即0H145010020800080002222HMM风（412）0H160010027800080002222HMM主（413）井下三角高程测量引起的K点高程误差HL003209800032MM三公里三MM（414）井下水准测量引起的K点高程误差HL0015550035MM水公里水M（415）贯通在高程上的中误差（以上各项高程测量均独立进行两次）辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸25水三主风上水HHHHHHMMMMMM22O2O2221M0430035003200270020001802122222（416）贯通在高程上的误差预计。即KKHM0086MHM预平220043（417）经过上述两套方案的讨论，发现两套方案在精度上都满足需要。但是在下面几点上B方案明显优于A方案。辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸265最佳方案选择51在平面控制方面（1）平面控制的精度对于全站仪导线做控制，有很多缺点，首先，测站间必须通视，用人多，测量周期长，且受时间、其后、地形等因素限制，而且用人多所以费用也比较高，相对于全站仪来说，现在流行的GPS精度定位高，可以更加准确的测量出相应的数据，而且观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，且不受时间、其后、地形等因素的影响。（2）工程预算控制测量时各类工程建设过程中重要的基础技术工作，传统的大地控制测量方法包括闭合导线、三角网锁、双导线、主副导线、支导线、导线加三角网锁等。高程测量采用水准测量和三角高程测量，多采用三角高程测量。这些传统测量方法的外业测量时间长、需要投入人力较多且效率低下，而且费用较高，精度较低。52在井下控制方面（1）测量精度方案一采用的是7导线网来做的控制，控制精度满足精度需要，在水平方向的贯通误差是0466M，在高程上的贯通误差是0126M，满足规程规定的在水平方向的贯通误差小于05M，在高程上的贯通误差小于02M的精度要求，方案二采用的是15导线加测陀螺边的方法，在水平方向的贯通误差是0328M，在高程上由于和方案一采用相同的方法，所以在高程上的贯通误差也是0126M，在方案二中我们加测了S1、S2、S3、S4四条陀螺边，由于陀螺边的加测，使我们的贯通精度大大的提高9。（2）测回数在第一套方案中，由于我们只是采用的7导线网作为井下贯通的控制网，所以我们需要多测几个测回才能保证测量的精度，而方案二中由于我们采用的是15导线加测陀螺边的方法，所以我们采用导线独立测量两个测回，然后加测陀螺边就能满足精度的需要，所以方案二的应用使测量工作更加的简单，而且在工程预算方面，方案二的使用，也使测量成本辽源职业技术学院毕业设计（论文）用纸27大大的降低。综上所述，B方案在精度方面及工程预算方面都要优于A方案，说明采用新技术、新一期，不仅精度比常规仪器的方法要高出很多，而且在资金、人员使用上都要节省。所以本次贯通测量选用B方案。辽源职业技术学院毕业设计（