礦山貫通測量培訓教材

1、第五章 貫通測量第一節(jié) 概述第二節(jié) 一井內巷道貫通測量第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作 第五節(jié) 貫通后實際偏差的測定及中腰線的調整第四節(jié) 立井貫通測量一、 貫通和貫通測量 采用兩個或多個相同或同向掘進的工作面掘進同一井巷時，為了使其按照設計要求在預定地點正確接通而進行的測量工作，稱為貫通測量。1、概念 一個巷道按設計要求掘進到指定的地點與另一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。第一節(jié) 概述圖5-1 巷道貫通的三種情況 2、貫通的三種情況 井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況（圖5-1）：(a) 相向貫通(b) 同向貫通(c)單向貫通3、遵循原則 井巷貫通時，礦山測量人員的任務就是要保證各掘進工作面均沿

2、著設計位置與方向掘進，使貫通后結合處的偏差不超過規(guī)定限度，對采礦生產不造成嚴重影響。工作中應當遵循下列原則：（1）要在確定測量方案和測量方法時，保證貫通所必須的精度，即不因精度過低而使井巷不能正確貫通，也不盲目追求過高精度而增加測量工作量和成本。（2）對所完成的每一步每一項測量工作都應當有客觀獨立的檢查校核，尤其要杜絕粗差。貫通測量的基本方法是測出待貫通巷道兩端導線點的平面坐標和高程。（1）一井內巷道貫通，見圖5-2（a）二 、貫通測量的種類和容許偏差1、貫通的種類圖5-2（a）一井內的平巷和斜巷貫通（2）兩井之間的巷道貫通，見圖5-2(b) 圖5-2（b）兩井間的巷道貫通 （3）立井貫通，見

3、圖5-2（c） 圖5-2（c）兩井間的巷道貫通 2、貫通巷道的誤差種類（1）水平面內沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對貫通在距離上有影響，而對巷道質量沒有影響；（2）水平面內垂直于巷道中線的左，右偏差，（見圖5-3）；巷道貫通接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上：xx圖5-3 皮帶機巷道的容許x（3）豎直面內垂直于巷道腰線的上，下偏差圖5-4貫通的腰線容許偏差hhh后兩種偏差h和 x對于巷道質量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差。對于立井貫通來說，影響貫通質量的是平面位置偏差，即在水平面內上，下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差（見圖5-5）。圖5-5 立井貫通偏差 三 、貫通測量工

4、作的步驟及貫通測量設計書的編制 （一）貫通測量的工作步驟 （1）調查了解待貫通巷道的實際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對重要的貫通工程，要編制貫通測量設計書，進行貫通測量誤差預計，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，進行施測和計算，每一施測和計算環(huán)節(jié)，均須有獨立可靠的檢核，并要將施測得實際測量精度與原設計書中要求的精度進行比較。 （3）根據(jù)有關數(shù)據(jù)計算貫通巷道的標定幾何要素，并實地標定巷道的中線和腰線。 （4）根據(jù)掘進巷道的需要，及時延長巷道的中線和腰線，定期進行檢查測量和填圖，并按照測量結果及時調整中線和腰線。貫通測量導

5、線的最后幾個（不少于3個）測站點必須牢固埋設。最后一次標定貫通方向時，兩個相向工作面之間的距離不小于50米。（5）巷道貫通之后，應立即測量出實際的貫通偏差值，并將兩端的導線連接起來，計算各項閉合差。此外，還應對最后一段的中腰線進行調整。（6）重大貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析與評定，寫出總結。（二）貫通測量設計書的編制 重要的貫通工程開始之前，應編輯測量設計書，其主要任務是選擇合理的測量方案和測量方法。（1）井巷貫通工程概況包括井巷貫通工程的目的，任務和要求，貫通容許偏差值的確定，并附比例尺不小于1：2000的井巷貫通工程圖。（2）貫通測量方案的選定包括地面控制測量，礦井聯(lián)系測量及井

6、下控制測量的方案，并要說明所采用的測量起始數(shù)據(jù)的情況。（3）貫通測量方法包括所采用的儀器，測量方法及其限差規(guī)定。（4）貫通測量誤差預計繪制比例尺不小于1：2000的貫通測量設計平面圖，在圖上繪出與工程有關的巷道和地面及井下測量控制點，確定測量誤差參數(shù)，并進行誤差預計（5）貫通測量中應注意的問題和應采取的相應措施 由井下一條起算邊開始，能夠敷設井下導線到達貫通巷道兩端的，稱為一井內的巷道貫通。1、定義貫通測量幾何要素：貫通巷道中心線的坐標方位角，腰線的傾角（坡度）和貫通距離等。2、貫通測量幾何要素一、概述第二節(jié) 一井內巷道貫通測量采區(qū)內次要巷道貫通距離短，要求精度較低，可用圖解法求其貫通測量幾何

7、要素，如圖5-6所示。二、采區(qū)內次要巷道的貫通測量圖5-6 圖解法求巷道中線坐標方位角圖5-7 圖解法求巷道坡度與斜長 巷道貫通方向，在設計圖上用貫通巷道的中心線來表示，在大比例尺設計圖上把巷道的設計中心線AB用三角板平行移動到附近的縱，橫坐標網格線上，然后用量角器直接量取縱坐標（x）線與巷道設計中心線之間的夾角，即可求得貫通巷道中心線的坐標方位角（圖5-6中所示為30 0 ） 貫通巷道的坡度（傾角）與斜長，可用三棱尺和量角器在剖面圖上直接量取，如圖5-7所示，貫通巷道斜長L=50.8m，傾角=1120。三、 在兩個已知點之間貫通平巷或斜巷 設要在主巷的A點與副巷的B點之間貫通二石門，即圖5-

8、8中用虛線所表示的巷道。 圖5-8 在主巷與副巷之間貫通二石門（1）根據(jù)設計，從井下某一條導線邊開始，測設經緯儀導線到待貫通巷道的兩端，并進行井下高程測量，然后計算出CA，DB兩條導線邊的坐標方位角CA和DB以及A、B兩點的坐標及高程。（2）計算標定數(shù)據(jù)：貫通巷道中心線AB的坐標方位角其測量和計算工作如下：計算AB邊的水平長度lABABABABxxyy arctan22)()(ABABAByyxxl計算指向角A、 BACABACABBDBABDBA計算貫通巷道的坡度iABABABlHHitanHA、HB分別為A點和B點處巷道底板或軌面的高程計算貫通巷道的斜長ABABABABABHHlLsinc

9、os四、貫通巷道開切位置的確定 如圖5-9所示，在主巷與副巷之間貫通二石門，該石門在副巷中的開切地點B以及二號下山中心線的坐標方位角AB均已給出。要求在主巷中確定開切點A的位置；以便在A點標定出二石門的中腰線，向下掘進，進行貫通。圖5-9 巷道貫通開切位置的確定AB2(1) 從設計圖上量取A點至已知中線點C、F的距離L、，量取巷道的轉向角A； (2) 在C點安置經緯儀，瞄準點F，并沿此方向，由點C量取L，即可得到A點的位置，將 之標定于頂板上，然后再量取A至點F的距離作檢核； (3) 在A點安置經緯儀，后視點C，用正鏡位置給出A角，此時，望遠鏡所指方向即為新開掘 巷道的中線方向，在此方向上標出

10、點2，倒轉望遠鏡，標出點1，則點1、A、2即組成一組中線點。標定的方法如下： 第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作 兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設井下導線的貫通。圖5-10為某礦中央回風上山貫通的立體示意圖。圖5-10 兩井間中央回風上山貫通示意圖該礦用立井開拓，主副井在-425m水平開掘井底車場和水平大巷。風井在-70m,水平開掘總回風巷。中央回風上山位于礦井的中部，采用相同向掘進，由-425水平井底車場12號岔繞道起，按一定的傾角向上掘進，并同時由-125水平的2000石門處向下掘進。 主副井向-425m,水平進行聯(lián)系測量。測得井下01-02，邊的

11、坐標方位角及01點坐標和高程，由此敷設導線及高程測量到中央回風上山的下端。由風井向-70m水平進行一井定向和導入高程測量，并向-70m水平車場的井下起始邊0-1向2000石門敷設導線及高程測量到中央回風上山的上端。在地面上，主輻井與風井之間進行聯(lián)測。 一、主副井與風井之間的地面連測 兩井間的地面聯(lián)測可以采用導線、獨立三角鎖或在原有礦區(qū)三角網中插點等方式，也可以采用GPS（全球定位系統(tǒng)）定位。該礦由于地面比較平坦，采用了導線連測。先在主副井附近建立進井點12號點，在風井附近建立近井點05號點，再在12號點與05號點之間測設導線，并附合到附近的三角點上，作為檢核。在兩井之間還要進行四等水準測量，求

12、出近井點的高程。 二、主副井與風井分別進行礦井聯(lián)系測量主副井采用陀螺定向或兩井定向方法，求出井下起始邊01-02的坐標方位角和井下定向基點01的坐標。風井采用陀螺定向或一井定向法，求出井下起始邊0-1的坐標方位角和井下定向基點1的坐標。同時，通過風井和副井進行導入高程測量，求出井下水準基點的高程。三、井下導線和高程測量從-425m水平井底車場的井下起始邊01- -02敷設導線到中央回風下山的下口；再從風井井底的井下起始邊敷設導線到中央回風上山的上口。敷設導線要選擇路線短、條件好的巷道。如果條件允許，導線應盡可能不設成閉合環(huán)形作為檢核，支導線則必須獨立施測兩次。 四、求算貫通巷道的方向和坡度，進

13、行實地標定根據(jù)中央回風上山的上口及下口處的導線點（導線點位于巷道的中線上）坐標及腰線點高程，反算出上山的方向和坡度，并與原設計值對比，當差值在容許范圍之內時，則進行實地中線及腰線的標定。在中央回風上山的倔進過程中，應經常檢查和調整掘進的方向和坡度，直至正確貫通。兩井之間的巷道貫通，由于涉及聯(lián)系測量、地面和井下測量，積累的誤差較大，尤其是兩井間距離較大時更為明顯。為保證貫通誤差不超過容許值，對于大型重要貫通，要根據(jù)實際情況選擇施測方案和測量方法，并進行貫通誤差預計。 立井貫通最常見的有兩種情況，一種是從地面及井下相向開鑿的立井貫通；另一種是延深立井時的貫通。一、從地面和井下相向開鑿的立井貫通 如

14、圖5-1所示，在距離主副井較遠處的井田邊界附近要新開鑿三號立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。第四節(jié) 立井貫通測量圖5-1 從地面和井下相向貫通三號立井 測量工作內容簡述如下：（1）進行地面連測，建立主副井和三號井的近井點。地面連測方案可視兩井間的距離和地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設備條件而定。（2）以三號井的近井點為依據(jù)，實際標出井筒中心（井中）的坐標，指示井筒由地面向下開鑿。（3）通過主副井進行聯(lián)系測量，確定井下導線起始邊的坐標方位角及起始點的坐標。（4）在井下沿運輸大巷測設導線，直到三點井井底車場出口P點。（5）根據(jù)三號井的井底車場設計的巷道布置圖，編制井底車場設計導線。 立井貫通中，高程測量

15、的誤差對貫通的影響甚小，一般可以采用原有高程測量的成果并進行必要的補測。最后可根據(jù)井底的高程推算接井的深度，當上、下兩端井筒掘進工作面接近到1015m時，要提前通知建井施工單位，停止一端的掘進工作，采取相應的安全技術措施。 二、延深立井時的貫通 圖5-1 立井延深貫通測量如圖5-1所示，一號井原來已掘進到一水平，現(xiàn)在要延深到二水平。其主要測量工作包括：(1) 在一水平測出一號井井筒底部在該水平的實際中心點O1的坐標，而不能采用地面井中的坐標，更不能采用原來的設計井中坐標作為貫通的依據(jù)。（2）從一水平井底車場中的起始導線邊開始。沿大巷和大下山測設導線到二水平，直到一號井井筒的下方，并在二水平標定

16、出井筒中心O3點，指示井筒由下向上開鑿。（3）從一水平井底車場中的起始導線邊開始，沿大巷和輔助下山測設導線到達一號井巖柱下方，標定出井筒中心O2點，指示井筒由上向下掘進。（4）一號井筒延深部分的上、下兩端相向掘進到只剩下1015m時，要書面通知有關單位，停止一端掘進作業(yè)，采取相應安全指施。上、下兩端貫通后，再去掉巖柱。最終使一號井由一水平延深到二水平。 第五節(jié) 貫通后實際偏差的測定及中腰線的調整 巷道貫通后，實際偏差的測定是一項重要的工作，它具有以下意義。（1）對巷道貫通的結果作出最后的評定；（2）用實際數(shù)據(jù)檢查測量工作的成果，從而驗證貫通測量誤差預計的正確程度，以豐富貫通測量的理論和經驗；（

17、3）通過貫通后的連測，可使兩端原來沒有閉合或符合條件的井下測量控制網有了可靠的檢核和進行評查和精度評定；（4）作為巷道中腰線最后調整的依據(jù)。井巷貫通后，應在貫通點出測量貫通實際偏差值，并將兩端導線、高程連接起來，計算各項閉合差。一、貫通后實際偏差測定的意義（1）用經緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通結合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面的實際偏差，如圖5-1所示。二、貫通后實際偏差的測定（一）平斜巷貫通時水平面內偏差的測定圖5-1平斜巷貫通時水平面內偏差的測定（2）將巷道兩端的導線進行連測，求出閉合邊的坐標方位角的查值和坐標閉合差，這些差值實際上也反映了貫通平面測量的精度。 （二）平斜巷貫通時豎直面內偏差的測定（1）用水準儀測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面出的高差，其大小就是貫通在豎直面內的實際偏差。（2）用水準測量或經緯儀三角高程測量連測兩端巷道中的已知高程控制點（水準點或經緯儀導線點），求出高程閉合差，它也實際上反映了貫通高程測量的精度。（三）立井貫通后井實際偏差的測定 立井貫通后，可由地面上或由上水平的井中處掛下中心垂球線到下水平，直接丈量出井筒中心之間的偏差值，即為立井貫通的實際偏差值。有時也可測繪出貫通接合處上、下兩段井筒