山西余錦東銨兩井貫通測量設(shè)計書

1 山西余錦東銨兩井貫通測量設(shè)計書 貫通工程概況 ： 1、工程概況：因山西省煤炭資源整合的政策，將余錦井、東銨井兩井整合為一個井田。兩井所處地形為山溝，高程變化較大，地勢起伏不平。其中余錦煤礦原開采為 4 號煤，而東銨煤礦開采為 10 號煤。為了這兩座煤礦形成一個井田，決定在東銨煤礦軌道大巷約 49006m 處。 本次測量的測角方法采用測回法，測回數(shù)采用 2 測回；距離測量采用測量平距 1 測回，每測回讀取 2 個數(shù)，取平均值；采用三角高程測量方法確定各近井點(diǎn)標(biāo)高，儀器和 覘標(biāo) 高在觀測前后各丈量一 次，兩次丈量的互差不大于 4其平均值作為丈量結(jié)果。其測量工作限差：導(dǎo)線全長相對閉合差 1/8000，測角中誤差 7”。同時制定相應(yīng)的定向安全技術(shù)措施 2、地面和井下現(xiàn)有的測量控制點(diǎn)情況 兩井地面已分別建立了近井點(diǎn)，近井點(diǎn)聯(lián)測起算數(shù)據(jù)引用國家三、四等導(dǎo)線點(diǎn)。按 10”級導(dǎo)線測量要求布點(diǎn)、聯(lián)測。 貫通工程測量導(dǎo)線設(shè)計及工作限差 1、兩井近井點(diǎn)進(jìn)行地面連測 建立余錦東銨兩井的近井點(diǎn)。為了建立統(tǒng)一的平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)，必須對兩井地面近井點(diǎn)進(jìn)行閉合導(dǎo)線測量。近井點(diǎn)的導(dǎo)線測量精度應(yīng)能滿足傳遞到井下平面控制導(dǎo)線的 要求，根據(jù)地面兩井的位置及地形情況，采用導(dǎo)線聯(lián)測最為實(shí)用和經(jīng)濟(jì)。在兩井附近分別建 2 立近井點(diǎn)（已建立），并獨(dú)立自成一個閉合系統(tǒng)，坐標(biāo)采用原坐標(biāo)系統(tǒng)（ 1954 北京坐標(biāo)系），標(biāo)高采用原高程系統(tǒng)（ 1956 黃海高程系）。這里我們選擇 5”級導(dǎo)線進(jìn)行閉合導(dǎo)線測量；其各項限差分別定為：一般邊長小于 300m，測角中誤差 5”，導(dǎo)線全長相對閉合差 1/20000。測角方法采用測回法，測回數(shù)采用 2 測回；距離測量采用測量平距 1測回，每測回讀取 2 個數(shù)，取平均值；采用三角高程測量方法確定各近井點(diǎn)標(biāo)高，儀器和 覘標(biāo) 高在觀測前后各丈量一次，兩次 丈量的互差不大于 4其平均值作為丈量結(jié)果。作業(yè)時間選擇在晴天、成像清晰和氣象條件穩(wěn)定時進(jìn)行。測線選擇高出地面和離開障礙物 測工作結(jié)束后，及時整理和檢查外業(yè)觀測記錄本，確認(rèn)記錄本中的所有計算正確、觀測成果滿足各項限差要求，方可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計算。 2、兩井井下導(dǎo)線設(shè)計及工作限差 根據(jù)現(xiàn)在的開拓方式及采礦需要，從東銨井向余錦井方向掘進(jìn)，其中東銨煤礦軌道大巷現(xiàn)在已經(jīng)掘進(jìn)到位，在東銨軌道大巷約 490北西上山掘進(jìn)約 38m 后向西掘進(jìn) 156m 和余錦運(yùn)輸大巷貫通。根據(jù)以上的井巷開拓設(shè)計及其工程量與 測量貫通距離，確定工程限差；采用 7”導(dǎo)線進(jìn)行本次貫通測量，能滿足工程要求。其測量工作限差：導(dǎo)線全長相對閉合差 1/6000，測角中誤差 7”。水平角觀測采用測回法，同一測回中半測回互差 20”。同一條巷道所有測點(diǎn)統(tǒng)一編號，并將編號明顯地標(biāo)記在測點(diǎn)的附近。邊長測量采用全站儀直接測量平距，每測回測量兩次，取平均值作為觀測成果。高程控制采用 3 三角高程測量方法，每站一測回，三角高程導(dǎo)線的高程閉合差不大于 100R（ R 為導(dǎo)線長度，以公里為單位），儀器高和覘標(biāo)高在觀測結(jié)束后用 5m 鋼卷尺丈量，丈量要求到毫米。 3、礦井聯(lián) 系測量 本次礦井聯(lián)系測量主要解決的問題，一是豎井定向，其任務(wù)就是確定： 1) 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角； 2) 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算點(diǎn)的縱橫坐標(biāo) X 和 Y； 3) 井下確定井下標(biāo)高基點(diǎn)的高程 H。 即解決平面坐標(biāo)傳遞和高程傳遞。兩井貫通工程中的各井開拓巷道的方向標(biāo)定關(guān)系到井巷在平面上的準(zhǔn)確貫通，因此要求保證井上下采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)。 前兩項任務(wù)是通過礦井定向完成的；第三項任務(wù)是通過導(dǎo)入高程完成的。 定向投點(diǎn) 投點(diǎn)方法采用垂球線雙重投點(diǎn)法，即在投點(diǎn)過程中下放垂球線時，垂球的重量不大于兩公斤，當(dāng)垂球線下放到定向水平 后，取下下放鋼絲時的垂球，固定定向鋼絲，掛上定向用的重垂，即 20 公斤以上重的垂球。 穩(wěn)定垂球 垂球的穩(wěn)定采用水桶方法進(jìn)行。即在掛上垂球后，在垂球下方放上水桶，然后在水桶里裝滿水，用以穩(wěn)定垂球。減小垂球的擺動幅度， 4 盡量減少因垂球擺動給測量帶來的不利影響， 連接測量 在投點(diǎn)工作完成后，立即進(jìn)行井上下的連接測量工作。連接測量的任務(wù)是：在地面測定兩垂球線的坐標(biāo)及其連線的方位角；在定向水平上，根據(jù)垂球線的坐標(biāo)及其連線的方位角來測定井下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)與起始邊的方位角。此次連接測量采用瞄直法，在連接點(diǎn)上用測回法依次 測定鋼絲 1 和鋼絲 2 與井下待定點(diǎn)和待定邊的坐標(biāo)和方位角；距離測量采用全站儀測距，要求井下連接的角度和距離測量精度與地面測量精度一樣。 高程聯(lián)系測量 高程聯(lián)系測量的任務(wù)，就在于把地面的高程系統(tǒng)，通過豎井傳遞到井下高程測量的起始點(diǎn)上。本次高程導(dǎo)入采用長鋼絲導(dǎo)入高程，因為鋼絲本身不像鋼尺一樣有刻度，所以不能直接量出長度 l，需在鋼絲上用特制的標(biāo)線夾，在井上下觀測點(diǎn)做出標(biāo)記 m、 n，然后將鋼絲提升到地面，用光電測距儀測量出鋼絲的長度。其精度控制在兩次導(dǎo)入的之差不超過 l/8000。 貫通允許誤差參數(shù)確定： 1、本次各項測 量的誤差參數(shù)均根據(jù)測量規(guī)程中的限差規(guī)定求得。 1）地面導(dǎo)線的測角誤差：根據(jù)規(guī)程得測角中誤差 m上 = 5” 2）地面量邊誤差：按徠卡 802 全站儀的測距標(biāo)稱精度 （ 2+25 3）井下導(dǎo)線測角誤差：根據(jù)規(guī)程得 7”級井下基本控制導(dǎo)線測角中誤差 m下 = 7”。 4） 井下導(dǎo)線量邊誤差：根據(jù)徠卡 802 全站儀的測距標(biāo)稱精度 （ 2+2） 地面三角高程測量誤差：按照規(guī)程限差求算四等水準(zhǔn)測量每千米的高差中誤差 50）導(dǎo)入高程誤差：按照規(guī)程限差求得一次導(dǎo)入高程的中誤差 71 p p m D5 m m 鋼 7）井下三角高程測量誤差：根據(jù)規(guī)程反算求得每公里的高差中誤差為 = 100 2、一井幾何定向 兩井均采用一井幾何定向，在兩井內(nèi)各下兩根鋼絲如，頂中盤法擺動投點(diǎn)在井底選一結(jié)點(diǎn)后視近井點(diǎn)。觀測兩鋼絲，地面以 5”導(dǎo)線施測連接導(dǎo)線，井下布設(shè) 7”導(dǎo)線連接。 一井定向的連接方法為：一井定向中投點(diǎn)誤差影響比較大所以應(yīng)采取一定的措施來減小投點(diǎn)誤差的影響，其措施有： a 盡量增加兩垂球間的距離，并選擇合理的垂球線位置，盡量使兩垂球線連線方向與氣流方向一致，這樣盡管沿氣流方向的垂球線偏差可能很大，但是最危險的方向即垂直與兩垂球線連線方向的偏斜卻不 6 大，從 而可以減小投向誤差； b 盡量減小馬頭門處氣流對垂球線的影響，定向時最好停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或增設(shè)風(fēng)門，以減小風(fēng)速； c 采用小半徑、高強(qiáng)度的鋼絲，適當(dāng)加大垂球重量，并將垂球浸入穩(wěn)定液中； d 減少滴水對垂球線及垂球的影響，在淋水大的井筒，必須采取擋水措施，并在大水桶上加擋水蓋。 3、一井定向的工作組織包括： a 準(zhǔn)備工作 選擇連接方案，作出技術(shù)設(shè)計； 定向設(shè)備及用具的準(zhǔn)備； 檢查定向設(shè)備及檢驗儀器； 預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井下； 確定井上下的負(fù)責(zé)人，統(tǒng)一負(fù)責(zé)指揮和聯(lián)絡(luò)工作。 b 制定地面的工作 內(nèi)容及順序； c 制定定向水平上的工作內(nèi)容及順序； d 定向時的安全措施： 在定向過程中，應(yīng)勸阻一切非定向工作人員在井筒附近逗留； 提升容器應(yīng)牢固停妥； 井蓋必須結(jié)實(shí)可靠地蓋好； 對定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，放提鋼絲時，應(yīng)事先通知井 7 下，只有當(dāng)井下人員撤出井筒后才能開始； 垂球未到井底或地面時，井下人員均不得進(jìn)入井筒； 下放鋼絲時應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時快時慢和猛停，因為這樣最易使鋼絲折斷； 應(yīng)向參加定向工作的全體人員反復(fù)進(jìn)行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人員不得將任何東西掉入井內(nèi)，在井上工作的人員均 應(yīng)配帶安全帶； 定向時，地面井口自始至終不能離人，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)井上、下聯(lián)系。 4、一井定向的精度估算如下：根據(jù)規(guī)程規(guī)定及有關(guān)資料的分析 30m ； 30； 30上m ； 30下m ； ； ； 3 ； ； ； 30130 上 其中， n 測回數(shù)。 2222 303 i 其中， 一個測回的測角方法誤差 ； 測 角時儀器對中的線量誤差。 30 a 其中， m 測 角的誤差。 8 1 301 22122 3031 i 30 下 40 c 定向誤差： 45576494936491649 m 0091233 新新 5、井下基本控制導(dǎo)線 1) 7 經(jīng)緯儀 測距儀導(dǎo)線 精度估算如下： 測角誤差： 122 2 下下下下量邊誤差： x 5co 2 下下 井下導(dǎo)線總誤差： 2531 22 下2）設(shè)起算點(diǎn)無誤差只有起算方向有誤差： m 為井下起算方向誤差 9 11其中， 1 各結(jié)點(diǎn)與終點(diǎn) K 連線在 x y 軸上的投影長度。 22 06011 24122 3052522 12204122 12204830 27 此數(shù)據(jù)不能作為井下導(dǎo)線的精度分析，在此只是驗證一井幾何定向的方位角誤差對井 下導(dǎo)線的精度影響。 高程測量設(shè)計： 1、精度估算如下： 三角高程路線長 R= h 135100 高差中誤差： h 682135 2、 立井導(dǎo)入標(biāo)高測量方案 本次導(dǎo)入標(biāo)高采用兩根 200次導(dǎo)入標(biāo)高。 誤差預(yù)計 1、通相遇點(diǎn) 1）近井點(diǎn)的誤差影響 10 地面采用 5”導(dǎo)線控制， 因此只有邊長誤差影響最大 co s 上 2）定向誤差影響 x 40 幾 3）井下控制導(dǎo)線誤差影響 測角誤差 : 022 2 下下下下量邊誤差 ： co 2 下下 井下導(dǎo)線總誤差： 0990 22 下4）貫通相 遇點(diǎn) 990409 222 上下 982 預(yù) 2、貫通相遇點(diǎn) 導(dǎo)入高程誤差影響 光 三角高程誤差影響 35100 三角高程總誤差： 51355 22 三通相遇點(diǎn) K 1 3 515105106 22222 K 270總 以上計算說明該貫通巷道在水平和豎直方向上的誤差預(yù)計均小 11 于允許偏差的要求，則本設(shè)計所采用的方案在精度上可行能滿足貫通工程規(guī)定的要求 。 實(shí)施貫通測量方案步驟 根據(jù) 輸巷的貫通工程施工情況和我公司測量儀器，設(shè)備及技術(shù)條件在實(shí)施貫通測量方案時決定采用以下步驟進(jìn)行。 1)調(diào)查了解待貫通井巷的實(shí)際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對該貫通工程編制貫通測量設(shè)計書，進(jìn)行貫通測量誤差預(yù)計，以驗證所 選擇的測量方案，測量儀器和方法的合理性。 2）依據(jù)選定的測量方案和方法，進(jìn)行施測和計算，每一施測和計算環(huán)節(jié)，均須有獨(dú)立可靠的檢核，并要將施測的實(shí)際測量精度與原設(shè)計書中要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實(shí)測精度低于設(shè)計中所要求的精度時，應(yīng)當(dāng)分析其原因，采取提高精度的相應(yīng)措施，否則返工重測。 3）根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。 4）根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時延長巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測量和填圖，并按照測量結(jié)果及時調(diào)整中線和腰線。貫通測量導(dǎo)線的最后幾個測站點(diǎn)必須牢固埋設(shè)。最后一 次標(biāo)定貫通方向時，兩個相向工作面之間的距離不得小于 30m。當(dāng)兩個掘進(jìn)工作面之間的距離在剩下 15 20m，測量負(fù)責(zé)人應(yīng)以書面形式報告公司技術(shù)負(fù)責(zé)人以及安全檢查和施工區(qū)隊等有關(guān)部門。 5）巷道貫通之后，應(yīng)立即測量出實(shí)際的貫通偏差值，并將兩端 12 的導(dǎo)線連接起來，計算各項閉合差。此外，還應(yīng)對最后一段巷道的中線和腰線進(jìn)行調(diào)整。 貫通測量中應(yīng)注意的問題 1、注意原始資料的可靠性，起算數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確無誤。使用地面控制點(diǎn)的資料時，必須對原點(diǎn)的精度 要時應(yīng)實(shí)地進(jìn)行檢查測量。 對于地面控制點(diǎn) 和井下測量起始點(diǎn)，務(wù)必查明確無破壞和位移后方能使用。 對于工程設(shè)計的資料，特別是巷道的方位，坐標(biāo)，距離，高程，坡度等，要進(jìn)行認(rèn)真的檢核。 2、各項測量工作都要有可靠的獨(dú)立檢核。要進(jìn)行復(fù)測復(fù)算，嚴(yán)防產(chǎn)生粗差。對于貫通工程，在進(jìn)行復(fù)測時，應(yīng)盡可能換人觀測和計算，條件允許時，最好換用測量儀器和工具，復(fù)測合格后方可施工。 3）貫通工程精度要求很高。要采取提高精度的相應(yīng)措施。例如，設(shè)法提高定向測量的精度；在施測導(dǎo)線時，要盡可能增大導(dǎo)線邊長，并用光電測距儀量邊。對井下邊長較短的測站，要設(shè)法提高儀器的對中精度，如采取防風(fēng) 措施，采用光學(xué)對中，加大垂球的重量，增加重新對中的次數(shù)，或者采用三架法測量。斜巷中測角要注意儀器整平的精度，并考慮全站儀的豎軸的傾斜改正。 4）對施測結(jié)果要及時進(jìn)行精度分析，并與原誤差預(yù)計的精度要求進(jìn)行比較，各個環(huán)節(jié)都不能低于原精度要求，必要時要進(jìn)行返工重測。 13 5）利用測量成果計算標(biāo)定要素時，注意不要抄錯或用錯已知數(shù)據(jù)資料。實(shí)地標(biāo)定時，注意不要用錯測點(diǎn)。井下測點(diǎn)的標(biāo)志編號要醒目、清晰。 6）貫通巷道掘進(jìn)過程中，要及時進(jìn)行測量和填圖，并根據(jù)測量成果及時調(diào)整巷道掘進(jìn)的方向和坡度等。 三、定向安全技術(shù)措施 為保 證該項工程的順利進(jìn)行，以及確保參加人員和設(shè)備的安全及使用，現(xiàn)制定如下措施，望有關(guān)人員遵照執(zhí)行。 （一）地面工作內(nèi)容及順序 1、 將參加定向一人送到井下定向水平； 2、 將提升容器可靠地固定，固定位置應(yīng)高于定向絞車； 3、 蓋上井蓋和安裝絞車； 4、 拴上一定重量的礦石和下放鋼絲； 5、 固定鋼絲； 6、 測量角度和丈量邊長。 （二）井下工作內(nèi)容和順序 1、 定向一人到達(dá)井下后，首先與井上人員用對講機(jī)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，以保證通訊暢通； 2、 下放鋼絲時井下定向人員應(yīng)四時刻注意鋼絲，待鋼絲下放到定向水平后，及時聯(lián)絡(luò)井上人員停止下放鋼絲； 3、 掛上重錘，保證重錘和鋼絲連接 牢固； 4、 繼續(xù)下放鋼絲到