山西余锦东铵两井贯通测量设计书

1 山西余锦东铵两井贯通测量设计书 贯通工程概况 ： 1、工程概况：因山西省煤炭资源整合的政策，将余锦井、东铵井两井整合为一个井田。两井所处地形为山沟，高程变化较大，地势起伏不平。其中余锦煤矿原开采为 4 号煤，而东铵煤矿开采为 10 号煤。为了这两座煤矿形成一个井田，决定在东铵煤矿轨道大巷约 49006m 处。 本次测量的测角方法采用测回法，测回数采用 2 测回；距离测量采用测量平距 1 测回，每测回读取 2 个数，取平均值；采用三角高程测量方法确定各近井点标高，仪器和 觇标 高在观测前后各丈量一 次，两次丈量的互差不大于 4其平均值作为丈量结果。其测量工作限差：导线全长相对闭合差 1/8000，测角中误差 7”。同时制定相应的定向安全技术措施 2、地面和井下现有的测量控制点情况 两井地面已分别建立了近井点，近井点联测起算数据引用国家三、四等导线点。按 10”级导线测量要求布点、联测。 贯通工程测量导线设计及工作限差 1、两井近井点进行地面连测 建立余锦东铵两井的近井点。为了建立统一的平面坐标系统和高程系统，必须对两井地面近井点进行闭合导线测量。近井点的导线测量精度应能满足传递到井下平面控制导线的 要求，根据地面两井的位置及地形情况，采用导线联测最为实用和经济。在两井附近分别建 2 立近井点（已建立），并独立自成一个闭合系统，坐标采用原坐标系统（ 1954 北京坐标系），标高采用原高程系统（ 1956 黄海高程系）。这里我们选择 5”级导线进行闭合导线测量；其各项限差分别定为：一般边长小于 300m，测角中误差 5”，导线全长相对闭合差 1/20000。测角方法采用测回法，测回数采用 2 测回；距离测量采用测量平距 1测回，每测回读取 2 个数，取平均值；采用三角高程测量方法确定各近井点标高，仪器和 觇标 高在观测前后各丈量一次，两次 丈量的互差不大于 4其平均值作为丈量结果。作业时间选择在晴天、成像清晰和气象条件稳定时进行。测线选择高出地面和离开障碍物 测工作结束后，及时整理和检查外业观测记录本，确认记录本中的所有计算正确、观测成果满足各项限差要求，方可进行内业计算。 2、两井井下导线设计及工作限差 根据现在的开拓方式及采矿需要，从东铵井向余锦井方向掘进，其中东铵煤矿轨道大巷现在已经掘进到位，在东铵轨道大巷约 490北西上山掘进约 38m 后向西掘进 156m 和余锦运输大巷贯通。根据以上的井巷开拓设计及其工程量与 测量贯通距离，确定工程限差；采用 7”导线进行本次贯通测量，能满足工程要求。其测量工作限差：导线全长相对闭合差 1/6000，测角中误差 7”。水平角观测采用测回法，同一测回中半测回互差 20”。同一条巷道所有测点统一编号，并将编号明显地标记在测点的附近。边长测量采用全站仪直接测量平距，每测回测量两次，取平均值作为观测成果。高程控制采用 3 三角高程测量方法，每站一测回，三角高程导线的高程闭合差不大于 100R（ R 为导线长度，以公里为单位），仪器高和觇标高在观测结束后用 5m 钢卷尺丈量，丈量要求到毫米。 3、矿井联 系测量 本次矿井联系测量主要解决的问题，一是竖井定向，其任务就是确定： 1) 井下经纬仪导线起算边的坐标方位角； 2) 井下经纬仪导线起算点的纵横坐标 X 和 Y； 3) 井下确定井下标高基点的高程 H。 即解决平面坐标传递和高程传递。两井贯通工程中的各井开拓巷道的方向标定关系到井巷在平面上的准确贯通，因此要求保证井上下采用统一的坐标系统和高程系统。 前两项任务是通过矿井定向完成的；第三项任务是通过导入高程完成的。 定向投点 投点方法采用垂球线双重投点法，即在投点过程中下放垂球线时，垂球的重量不大于两公斤，当垂球线下放到定向水平 后，取下下放钢丝时的垂球，固定定向钢丝，挂上定向用的重垂，即 20 公斤以上重的垂球。 稳定垂球 垂球的稳定采用水桶方法进行。即在挂上垂球后，在垂球下方放上水桶，然后在水桶里装满水，用以稳定垂球。减小垂球的摆动幅度， 4 尽量减少因垂球摆动给测量带来的不利影响， 连接测量 在投点工作完成后，立即进行井上下的连接测量工作。连接测量的任务是：在地面测定两垂球线的坐标及其连线的方位角；在定向水平上，根据垂球线的坐标及其连线的方位角来测定井下导线起始点的坐标与起始边的方位角。此次连接测量采用瞄直法，在连接点上用测回法依次 测定钢丝 1 和钢丝 2 与井下待定点和待定边的坐标和方位角；距离测量采用全站仪测距，要求井下连接的角度和距离测量精度与地面测量精度一样。 高程联系测量 高程联系测量的任务，就在于把地面的高程系统，通过竖井传递到井下高程测量的起始点上。本次高程导入采用长钢丝导入高程，因为钢丝本身不像钢尺一样有刻度，所以不能直接量出长度 l，需在钢丝上用特制的标线夹，在井上下观测点做出标记 m、 n，然后将钢丝提升到地面，用光电测距仪测量出钢丝的长度。其精度控制在两次导入的之差不超过 l/8000。 贯通允许误差参数确定： 1、本次各项测 量的误差参数均根据测量规程中的限差规定求得。 1）地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差 m上 = 5” 2）地面量边误差：按徕卡 802 全站仪的测距标称精度 （ 2+25 3）井下导线测角误差：根据规程得 7”级井下基本控制导线测角中误差 m下 = 7”。 4） 井下导线量边误差：根据徕卡 802 全站仪的测距标称精度 （ 2+2） 地面三角高程测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差 50）导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 71 p p m D5 m m 钢 7）井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每公里的高差中误差为 = 100 2、一井几何定向 两井均采用一井几何定向，在两井内各下两根钢丝如，顶中盘法摆动投点在井底选一结点后视近井点。观测两钢丝，地面以 5”导线施测连接导线，井下布设 7”导线连接。 一井定向的连接方法为：一井定向中投点误差影响比较大所以应采取一定的措施来减小投点误差的影响，其措施有： a 尽量增加两垂球间的距离，并选择合理的垂球线位置，尽量使两垂球线连线方向与气流方向一致，这样尽管沿气流方向的垂球线偏差可能很大，但是最危险的方向即垂直与两垂球线连线方向的偏斜却不 6 大，从 而可以减小投向误差； b 尽量减小马头门处气流对垂球线的影响，定向时最好停止风机运转或增设风门，以减小风速； c 采用小半径、高强度的钢丝，适当加大垂球重量，并将垂球浸入稳定液中； d 减少滴水对垂球线及垂球的影响，在淋水大的井筒，必须采取挡水措施，并在大水桶上加挡水盖。 3、一井定向的工作组织包括： a 准备工作 选择连接方案，作出技术设计； 定向设备及用具的准备； 检查定向设备及检验仪器； 预先安装某些投点设备和将所需用具设备等送至定向井口和井下； 确定井上下的负责人，统一负责指挥和联络工作。 b 制定地面的工作 内容及顺序； c 制定定向水平上的工作内容及顺序； d 定向时的安全措施： 在定向过程中，应劝阻一切非定向工作人员在井筒附近逗留； 提升容器应牢固停妥； 井盖必须结实可靠地盖好； 对定向钢丝必须事先仔细检查，放提钢丝时，应事先通知井 7 下，只有当井下人员撤出井筒后才能开始； 垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒； 下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，因为这样最易使钢丝折断； 应向参加定向工作的全体人员反复进行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内，在井上工作的人员均 应配带安全带； 定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上、下联系。 4、一井定向的精度估算如下：根据规程规定及有关资料的分析 30m ； 30； 30上m ； 30下m ； ； ； 3 ； ； ； 30130 上 其中， n 测回数。 2222 303 i 其中， 一个测回的测角方法误差 ； 测 角时仪器对中的线量误差。 30 a 其中， m 测 角的误差。 8 1 301 22122 3031 i 30 下 40 c 定向误差： 45576494936491649 m 0091233 新新 5、井下基本控制导线 1) 7 经纬仪 测距仪导线 精度估算如下： 测角误差： 122 2 下下下下量边误差： x 5co 2 下下 井下导线总误差： 2531 22 下2）设起算点无误差只有起算方向有误差： m 为井下起算方向误差 9 11其中， 1 各结点与终点 K 连线在 x y 轴上的投影长度。 22 06011 24122 3052522 12204122 12204830 27 此数据不能作为井下导线的精度分析，在此只是验证一井几何定向的方位角误差对井 下导线的精度影响。 高程测量设计： 1、精度估算如下： 三角高程路线长 R= h 135100 高差中误差： h 682135 2、 立井导入标高测量方案 本次导入标高采用两根 200次导入标高。 误差预计 1、通相遇点 1）近井点的误差影响 10 地面采用 5”导线控制， 因此只有边长误差影响最大 co s 上 2）定向误差影响 x 40 几 3）井下控制导线误差影响 测角误差 : 022 2 下下下下量边误差 ： co 2 下下 井下导线总误差： 0990 22 下4）贯通相 遇点 990409 222 上下 982 预 2、贯通相遇点 导入高程误差影响 光 三角高程误差影响 35100 三角高程总误差： 51355 22 三通相遇点 K 1 3 515105106 22222 K 270总 以上计算说明该贯通巷道在水平和竖直方向上的误差预计均小 11 于允许偏差的要求，则本设计所采用的方案在精度上可行能满足贯通工程规定的要求 。 实施贯通测量方案步骤 根据 输巷的贯通工程施工情况和我公司测量仪器，设备及技术条件在实施贯通测量方案时决定采用以下步骤进行。 1)调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通的容许偏差，选择合理的测量方案与测量方法。对该贯通工程编制贯通测量设计书，进行贯通测量误差预计，以验证所 选择的测量方案，测量仪器和方法的合理性。 2）依据选定的测量方案和方法，进行施测和计算，每一施测和计算环节，均须有独立可靠的检核，并要将施测的实际测量精度与原设计书中要求的精度进行比较。若发现实测精度低于设计中所要求的精度时，应当分析其原因，采取提高精度的相应措施，否则返工重测。 3）根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定巷道的中线和腰线。 4）根据掘进巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并按照测量结果及时调整中线和腰线。贯通测量导线的最后几个测站点必须牢固埋设。最后一 次标定贯通方向时，两个相向工作面之间的距离不得小于 30m。当两个掘进工作面之间的距离在剩下 15 20m，测量负责人应以书面形式报告公司技术负责人以及安全检查和施工区队等有关部门。 5）巷道贯通之后，应立即测量出实际的贯通偏差值，并将两端 12 的导线连接起来，计算各项闭合差。此外，还应对最后一段巷道的中线和腰线进行调整。 贯通测量中应注意的问题 1、注意原始资料的可靠性，起算数据应当准确无误。使用地面控制点的资料时，必须对原点的精度 要时应实地进行检查测量。 对于地面控制点 和井下测量起始点，务必查明确无破坏和位移后方能使用。 对于工程设计的资料，特别是巷道的方位，坐标，距离，高程，坡度等，要进行认真的检核。 2、各项测量工作都要有可靠的独立检核。要进行复测复算，严防产生粗差。对于贯通工程，在进行复测时，应尽可能换人观测和计算，条件允许时，最好换用测量仪器和工具，复测合格后方可施工。 3）贯通工程精度要求很高。要采取提高精度的相应措施。例如，设法提高定向测量的精度；在施测导线时，要尽可能增大导线边长，并用光电测距仪量边。对井下边长较短的测站，要设法提高仪器的对中精度，如采取防风 措施，采用光学对中，加大垂球的重量，增加重新对中的次数，或者采用三架法测量。斜巷中测角要注意仪器整平的精度，并考虑全站仪的竖轴的倾斜改正。 4）对施测结果要及时进行精度分析，并与原误差预计的精度要求进行比较，各个环节都不能低于原精度要求，必要时要进行返工重测。 13 5）利用测量成果计算标定要素时，注意不要抄错或用错已知数据资料。实地标定时，注意不要用错测点。井下测点的标志编号要醒目、清晰。 6）贯通巷道掘进过程中，要及时进行测量和填图，并根据测量成果及时调整巷道掘进的方向和坡度等。 三、定向安全技术措施 为保 证该项工程的顺利进行，以及确保参加人员和设备的安全及使用，现制定如下措施，望有关人员遵照执行。 （一）地面工作内容及顺序 1、 将参加定向一人送到井下定向水平； 2、 将提升容器可靠地固定，固定位置应高于定向绞车； 3、 盖上井盖和安装绞车； 4、 拴上一定重量的矿石和下放钢丝； 5、 固定钢丝； 6、 测量角度和丈量边长。 （二）井下工作内容和顺序 1、 定向一人到达井下后，首先与井上人员用对讲机进行联络，以保证通讯畅通； 2、 下放钢丝时井下定向人员应四时刻注意钢丝，待钢丝下放到定向水平后，及时联络井上人员停止下放钢丝； 3、 挂上重锤，保证重锤和钢丝连接 牢固； 4、 继续下放钢丝到