煤矿贯通设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流煤矿贯通设计.精品文档.毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解XX大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交

2、毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 前言我国煤炭行业对我国的经济发展起到越来越来重要的作用。煤炭是我国应急和社会发展的重要战略资源。在矿山中最大的工程即是井巷贯通。在贯通中要保证各掘进面均沿着设计位置与方位掘进，使贯通后接合处的偏差不超限，避免对采矿生产造成严重的影响。如果贯通测量过程中发生错误未能贯通或接合处的偏差值超限都将影响井巷质量，甚至造成井巷报废人员伤亡等严重后果。在经济上和时间上

3、给国家和企业造成很大的损失。为此测量人员有必要将贯通设计有关的理论掌握。我国的能源资源中，煤炭资源最为丰富。据1997年完成的全国第三次煤炭资源预测与评价，2000m深度内的煤炭总资源为5.57万亿t，1000m深度内为2.86万亿t截止1996年末，全国累计保有储量为10024.9亿t，探明储量为6044亿t。2000年煤炭在一次资源结构中所占比重达67，在国民经济发展中占有十分重要的地位。在开采方式上，中国井工作业的煤矿占95，井深平均在-400m以下，与世界各产煤国家相比，不但煤系、地层构造复杂，而且矿井事故多发。煤矿生产安全历来为我党和国家所重视，新中国成立以来，经过煤炭战线各级领导、

4、工程技术人员和广大职工几十年的艰苦努力，全国煤矿生产状况与解放前相比发生了根本性的变化。党的十一届三中全会以来，我国煤矿迎来了科技的春天，特别是近十几年来，全国煤矿坚决贯彻“安全第一，预防为主，综合治理，总体推进”的指导思想，向安全、高效、洁净、环保、机械化、自动化方向迅速发展，煤炭工业在生产、建设、科研、教育等方面都积累了丰富的经验，一些领域的科技接近或达到国际先进水平。为了系统地总结我国煤炭科技近二十年来取得的研究成果，推动煤矿生产技术水平和管理水平的提高。1 矿区基本概况本章重点在于对矿山地质的基本特征进行描述，了解其特点及发生条件并确定贯通巷道施工方式，进一步确定施工时的允许误差参数。

5、1.1 矿区地质概况艾友矿位于阜新煤田西南部，该井煤层属沙海组，层位稳定，厚度为中厚煤为主，最大累厚为13.97 m，平均4.58 m。该区以往煤田勘探阶段瓦斯含量资料因无从查找，所以无确切的含量数据，根据相邻的清河门立井钻孔解吸数据平均8.18 m3/t左右计算，煤层气资源量8.906 8108 m3，平均为49.48106 m3/ km2。1.1.1煤层分布特征艾友矿煤田主要可采煤层赋存于下白垩统沙海组三段及艾友矿组，共有十个煤层组，煤种较杂，一般为长焰焦煤，以长焰煤和气煤为主。艾友矿组煤层分布面积达25 km2，平均厚度14.49 m，含5个煤层组，厚度变化于0.0596.48 m 之间

6、；煤层不稳定，结构复杂，含煤系数高，平均含煤率为20%40%，单位面积储量在新邱区高达60104 tkm2；聚煤中心为艾友矿区，厚度展布方向 NE5268，分布于同沉积背斜和斜坡地带及低缓的向斜部位。沙海组煤层在全煤田的分布目前尚未完全查明，清河门、艾友、东梁及九道岭等区的煤层浅部薄深部厚，含五个煤层组，厚度变化在0.123.33 m之间，平均厚度7.76 m，分布面积近20 km2。 1.1.2 构造特征 艾友矿煤田位于燕山台褶带的辽西台陷构造单元内，是一个四周被边缘断裂围限的典型断陷盆地。盆地整体呈不一对称的向斜构造，剖面形态呈簸箕状，盆地内褶皱和断裂构造发育。 艾友矿煤田中央槽区呈现明显

7、的同沉积构造，槽内埋藏深，煤层厚，有机质成熟度高，气源丰富。煤田内主要有两个方向的褶皱，主要一组为北东北北东向，另一组为北西北西西向，有些构造有利于煤层气的赋存。同沉积背斜是阜新组的主要构造形式，新邱小哈拉哈同生背斜和东梁清河门同生背斜，已查明是含气构造区。 断裂构造与煤层气生、储、运的关系更为密切。一是许多早白垩世形成的同沉积断裂构造，由于晚白垩世和新生代构造应力场的变化，呈现出挤压作用下的闭合状态，从而对煤层气顺层运移起到了阻隔作用，阻止了煤层气向外运移。二是由于断层的形成和活动，造成了沿断裂带岩石的碎裂和切割破坏，形成了力学薄弱带，为岩浆创造了顺断层带运移的条件，从而形成控制岩浆岩分布的

8、重要地质因素。当岩浆顺断层带运移遇到力学和化学性质更弱的煤层时，则发生顺煤层侵入，挤压、熔蚀煤层而形成岩床，岩床的厚度则是断层附近最厚，远离断层带逐渐变薄、尖灭。三是断裂将盆地分割成若干低级别的断块，断层将阜新组地层切割破碎，不利于煤层气的储藏，特别是目前呈拉张状态下的正断层是煤层气逸散的良好通道。1.2 贯通巷道概况为了解决艾友矿深部煤层的开采，改善通风条件，将艾友矿新副井和东风井合并为一对新立井提升，解决开凿艾友矿-350m总回风大巷。为加快该工程进度采取两井同时以全断面相向掘进的施工方法。 贯通测量路线井下符合长度为2542m，其中新副井和东风井为开凿的新井尚未掘进，根据两井的掘进速度决

9、定在东风井距离k点1538 m处相遇贯通。施工巷道所在岩层地质情况比较简单，围岩稳定，地压不大，支护方式一律采用喷浆。巷道掘进施工为风动式开凿围岩机打眼，铲斗式装岩机装车运输。 两井深至-350m水平为600m，贯通巷道边坡度为 ，巷道断面一般宽为3.5 m，拱高2.5 m。1.3贯通允许误差参数确定本矿区各项测量的误差参数均根据煤炭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2）地面量边误差：按NTS-202全站仪的测距标称精度=（5+5ppm）mm3）井下导线测角误差：根据规程得级井下基本控制导线测角中误差根据规程得级井下基本控制导线测角中误差4） 井下导线量边误

10、差：根据Red mini2型测距仪的标称精度=（5+5ppm）mm5） 地面水准测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差=7mm。6）导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 7）井下水准测量误差：根据规程求得每百米的高差中误差 8） 井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差为 =50mm。2 贯通测量方案设计与精度分析本章将在前一章说明地质条件的基础上 ，进一步分析矿山贯通两种方案的布设及其精度分析，并对地面的控制网进行精度评定，井下导线角度平差，进而对矿山贯通工作程序简单的了解。2.1平面测量方案设计2.1.1矿近井点的布设方案 平面贯通测量允许误

11、差为0.5m，则其中误差为0.25m。该项中主要来自近井点误差、定向误差、井下导线误差。近井点应埋设在便于观测、保存，不受开采影响且便于向井口布设连接导线的地点。1）GPS网设计为了保证GPS观测效果的可靠性，有效的发现观测成果中的粗差.必须使GPS网中的独立边构成一定的几何图形。常规测量中对图形设计事 一项非常重要的工作。而在GPS网图形设计时因GPS同步观测不要求通视，所以其图形设计具有较大的灵活性。GPS网图形设计主要取于用户的要求，经费，时间，人力以及所投入接受机的类型.数量和后勤保障条件等1。为保证GPS网图形精度，应以两个高级点为基础，保证精度的前提下根据本矿区实际情况，以A .B

12、两高级点为基础，采用边连式的图形。精度估算如下： （2-1）其中，近井点之间边长误差。 （2-2）其中，固定误差；b比例误差；S边与贯通重要方向之间夹角。2）光电测距精密附和导线光电测距仪是一种光机电结合于一体的测距装置，是测绘仪器中发展比较迅速的一类新型仪器，它的出现使精密测距工作发生了变革随着我国煤炭工业现代化的迅速发展，光电测距技术在煤矿测量工作中得到越来越重要的作用3。绘制比例尺为1：2000的误差预计图，在图上根据商定的贯通相遇点K点，过K点作轴和轴（轴沿待贯通的水平大巷中心线方向，轴与轴垂直），并在图上标出设计导线点的位置。精度估算如下：测角误差： （2-3）其中，地面导线测角中误

13、差；K与各导线点连线在轴上的投影平方和而得。量边误差： （2-4）其中， 测距中误差；固定误差； 比例误差；距离值。导线总误差： 2.1.2定向测量方案1）一井几何定向两风井采用一井几何定向，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，地面以导线施测连接导线，井下布设导线连接。风井：采用一井定向，两钢丝间距3.0m。一井定向采用连接三角法，在井筒内挂两根垂球线，采用垂球线单重稳定投点法。一井定向的连接方法为：连接三角形法的示意图如（图2-2）所示，由于不能在垂球线A、B点安设仪器，因此选定井上下的连接点12与，从而在井上下形成了以AB为公用边三角形AB12和A

14、B，一般把这样的三角形称为连接三角形。从井上下连接三角行的平面投影可看出，当已知11点的坐标及11-12边的方位角和地面三角形各内角及边长时，便可按导线测量计算法，算出A、B在地面坐标系统中的坐标及连线的方位角。同样，已知A、B的坐标及其连线的方位角和井下三角形各要素时，再测定连接角，就能计算出导线边起始边-的方位角及点的坐标。风井：采用一井定向，两钢丝间距3.0m。一井定向采用连接三角法，在井筒内挂两根垂球线，采用垂球线单重稳定投点法。一井定向的连接方法为：连接三角形法的示意图如（图2-2）所示，由于不能在垂球线A、B点安设仪器，因此选定井上下的连接点12与，从而在井上下形成了以AB为公用边

15、三角形AB12和AB，一般把这样的三角形称为连接三角形。从井上下连接三角行的平面投影可看出，当已知11点的坐标及11-12边的方位角和地面三角形各内角及边长时，便可按导线测量计算法，算出A、B在地面坐标系统中的坐标及连线的方位角。同样，已知A、B的坐标及其连线的方位角和井下三角形各要素时，再测定连接角，就能计算出导线边起始边-的方位角及点的坐标。图2-2三角示意图Fig.2-2 The map of triangle 在选择井上下连接点12与时，应满足下列要求：a点12与11及点与应彼此通视，且12-11和-的长度应该尽量大于20m.当12-11边小于20m时，在12点进行水平角观测，其仪器必

16、须对中三次，每次对中应将照准部（或者基座）位置变换120；b点12与应该尽可能地设在AB延长，使三角形锐角应小于2，这样边构成最有利的延伸三角形；c点12和应适当地靠近最近的垂球线，地面为B，井下为A，使a/c及b/c之值尽量小些。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；

17、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。其中一井定向的工作组织包括：a准备工作l 选择连接方案，作出技术设计；l 定向设备及用具的准备；l 检查定向设备及检验仪器；l 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；l 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：l 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；l 提升容器应牢固停妥；l 井盖必须结实可靠地盖好；l 对定向钢丝必须

18、事先仔细检查，放提钢丝时，应事先通知井下，只有当井下人员撤出井筒后才能开始；l 垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒；l 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；l 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；l 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。精度估算如下：根据规程规定及有关资料的分析 （2-5）其中，n测回数。 （2-6）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。 （2-7）其中，测角的误差。 （2-8） （2-9）

19、 （2-10）定向误差： （2-11） （2-12）2）陀螺定向两风井：采用陀螺边定向，采用GAK-1型陀螺经纬仪。陀螺仪定向联系测量由三部分组成：a经立井由地面向定向水平投点；b井上、下与垂球线连接测量；c井下基本控制导线起始边的陀螺经纬仪定向。立井采用陀螺经纬仪定向时的联系测量平面图如（图2-3）所示。图中C为近井点；DC为起始方向； E9为井下控制导线起始边即陀螺定向边；1、2是井下连接导线点。点2与9、E组成一组井下永久导线点，点1可采用临时点。图2-3一立井用陀螺仪定向时的联系测量平面图Fig.2-3 The plan of contact survey with gyroscope

20、s measuring in Shafta投点由于立井较深、井筒中淋水、尘雾较大，为了保证精度要求，所以采用钢丝投点法。为尽量减少或不占用井筒的提升时间，垂球线布设在管子间。投点采用单重稳定投点。b连接地面连接：在C点安置仪器与垂球线A连接，测角、量边的精度按煤矿测量规程中执行。井下连接：由陀螺定向边E9起敷设或15级导线至2、1点。在1点架仪器与垂球线A的稳定位置连测，连接精度要求同15导线。井上、下连接导线与垂球线A的连接都应独立进行两次，其最大相对闭合差对地面二级导线不大于1/10000（光电测距导线）。c定向在选定的起始边E9上进行陀螺经纬仪定向，求出该边的坐标方位角。陀螺定向采用逆转

21、点法。定向可在投点连接前完成，也可在连接后再进行。 根据艾友矿-350m总回风大巷贯通工程的掘进速度工作条件等实际情况可将贯通相遇点k选在待掘进巷道的中点附近。由于井下导线全长2542m，01-k点的全长为1538 m，k-13点的全长为1004 m，01-02边和13-14边加测陀螺定向边：则定向方差与测角方差比值： （2-13）查表时 因此应在11-12边和20-19边加测陀螺定向边，由于距离不是很长只要注意施测的方法和精度不出现粗差可以保证k点的贯通允许误差。所以在11-12边和20-19边决定不加测陀螺定向边。 （2-14）2.1.3井下基本控制导线1) 经纬仪测距仪导线在加测陀螺定向

22、边的前提下采用经纬仪测距仪导线，一般边长140m为要求施测按规程有关规定。精度估算如下：测角误差： （2-15）量边误差： （2-16）井下导线总误差：2）经纬仪测距仪导线测角误差： （2-17）量边误差： （2-18）井下导线总误差：3）设起算点无误差只有起算方向有误差：为井下起算方向误差 （2-19）其中，各结点与终点K连线在轴上的投影长度。 （2-20）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。4）井下导线角度平差 为了提高井下经纬仪导线的精度，除了用陀螺经纬仪定向测定井下导线起始边的方位角外还可每隔一定距离用陀螺经纬仪加测一些导线边的方

23、位角。由于巷道不是很长两端加测陀螺边可保证精度10。等精度测角，角度闭合差允许值为： （2-21） （2-22）小于允许值可进行角度平差。陀螺定向边作为坚强方向的判别式： （2-23）陀螺定向边不可作为坚强边，陀螺定向边也参加角度平差。均为等精度观测值估条件方程式为： （2-24）定向坐标方位角权为 ： （243）权倒数为： 组成法方程为： （2-25） （2-26） （2-27）计算改正数： 2.2 高程测量设计2.2.1 井口水准基点的建立方案按规程第18条规定在新风井和东风井各建立井口水准基点两个，其点选在便于观测.保存和不受开采影响的地区。按规程要求埋石，按四等水准测量规格在矿区进行水

24、准测量。精度估算如下：水准路线R=9.98km其往返闭合差 （2-28）高差中误差：2.2.2 立井导入标高测量方案1）长钢丝法方案 两立井深60m，长钢丝法投入标高较为方便可行。施测时将的钢丝缠在小绞车上，悬挂5kg经井筒缓慢下放至-350m处，确定自由悬挂后换上重砣。井上下各安置水准仪分别在钢丝上做标记（见图2-7）同时井上下水准基点上立尺读数独立进行两次。精度估算如下：两次导入允许互差： （2-29）一次导入中误差： （2-30） 2）光电测深法测深可用大功率光管的光电测距仪传递高程，在井下-350m处安置测距仪井盖上设置反图2-7长钢丝导入高程Fig.2-7 long wires gu

25、ide elevation射镜，使其和井下反射镜在同一铅垂线上同时井上下各一台水准仪分别在水准点上和反射镜上立尺读数。精度估算如下： （2-31）水准误差： （2-32）其中, 每段距离平均值；水准仪望远镜倍数； 测站立尺读数个数。相对误差： 2.2.3 井下水准测量方案1）按规程第64条规定井下平巷中采用级水准测量，施测规格执行各项规定。井下水准路线长1824m以每百米级水准高差中误差为依据： （2-33） （2-34）高差中误差 （2-35） （2-36）斜巷：经纬仪高程法井下斜巷三段总长为418m，用经纬仪测角. 斜边长140 m可按导线施测进行具体要求执行规程有关规定。误差参数如下：量

26、仪器高的误差： 经纬仪瞄准误差： 经纬仪水准气泡符合误差： （2-37）量边总误差： 测倾角误差: （257）其中，测倾角误差一测回时: n=6 （2-38）=5mm （2-39）量仪器高的误差: （2-40）三角高程总误差：水准测量总误差:2）斜巷光电测距和经纬仪高程法量边误差: （2-41）测倾角误差: =5mm （2-42）量仪器高的误差: （2-43）三角高程总误差：水准测量总误差3 贯通测量方案选择与误差预计本章重点对贯通方案的分析结果进行比较选择，确定出在理论上最为可行的方案，然后对贯通方案进行误差预计，最终选择贯通测量方案。3.1 方案选择方案的选择须考虑到经济技术仪器时间用户的

27、要求等诸多方面，选择一个又满足精度要求使用经费最低的方案。使其两个综合考虑选择一个最优化的方案是我们所追求的目标。3.1.1 近井网方案的选择GPS控制往的点与点间不需要通视.能提供连续的实时的位置.速度和时间信息。而且定位精度高，成本低经济效益高等特点。导线网作为建立平面控制网的一种形式得到了广泛的应用。有布设灵活，推进迅速，容易克服地物障碍等优点。 GPS网在上的误差为，两点误差椭圆计算得点位误差为.相对误差椭圆。导线网上的误差为，点位误差为，边长相对误差为。通过以上分析比较综合考虑采用GPS网。3.1.2 定向方案的选择由于两井从为做过定向测量因此只能采用陀螺定向，因为规程有关规定一井几

28、何定向不能作为井下基本控制导线的控制方向。3.1.3 井下基本控制导线的选择井下基本控制导线共设计两个方案均可满足本次贯通的精度要求，由于光电测距在矿区的广泛使用，因此两条导线均布设为光电测距导线。导线在上的误差为，导线为考虑到技术与经费饿问题选择光电测距导线为佳。3.1.3高程测量的方案选择地面高程控制测量仍采用四等水准测量进行。因为地面的外界条件与外界环境都优与三角测量的条件并费用最少。、导入高程与定向中的投点方案相同，光电测深比长钢丝方便且精度高于长钢丝导入高程。井下平巷中采用水准测量，斜巷随经纬仪测距仪导线同时进行三角程测量。这样在时间方面节省了许多，避免重复观测。3.2 误差预计3.

29、2.1 贯通相遇点K在水平重要方向的误差预计1）近井点的误差影响地面采用GPS控制网因此只有边长误差影响 （3-1）其中，近井点之间边长误差。 （3-2）其中， 固定误差；b比例误差；S边与贯通重要方向之间夹角。2）定向误差影响 （3-3）3）井下基本控制导线误差影响测角误差 : （3-4）量边误差： （3-5） 井下导线总误差：4）贯通相遇点K在水平重要方向的总误差 （3-6）3.2.2 贯通相遇点K在竖直方向的误差预计1）地面水准测量误差影响水准路线R=9.98km其往返闭合差： （3-7）水准测量误差： （3-8）2）导入高程误差影响 （3-9）水准误差： （3-10）两次导入高程平均值

30、： （3-11）3）三角高程误差影响量边误差: （3-12）测倾角误差 =5mm （3-13）量仪器高的误差: （3-14）三角高程总误差：4）井下水准测量误差影响高差中误差 : （3-15） （3-16）5）通相遇点K在竖直方向的总误差以上计算说明该贯通巷道杂水平和竖直方向上的误差预计，均小于允许偏差的要求，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。4 贯通测量的技术路线本章主要根据-350m总回风大巷贯通工程施工情况设计合理的技术方案，实施步骤，设计方案的准备工作以及仪器设备、内外业的观测和数据计算等工作。在实测过程中应注意的问题。4.1 实施贯通测量方案步骤根据-350m

31、总回风大巷的贯通工程施工情况和该矿测量仪器，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。对重要的贯通工程，要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，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

32、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50m。当两个掘进工作面之间的距离在岩巷中剩下1520m，煤巷中剩下2030m,测量负责人应以书面形式报告矿（井）技术负责人以及安全检查和施工区队等有关部门1。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。6）重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析与评定，写出总结。4.2平面测量4.2.1近井

33、点的建立1）近井点是矿山测量的基准点，在建立GPS网近井点时应满足下列要求：近井点应埋设在视野开阔处，点周围视场内不应有地面倾角大于15度的成片障碍物，以免阻挡来自卫星的信号。同时应避开高压输电线等设施，其最近不得小于200米。2）准备工作仪器设备：GPS接收机，三脚架，米尺人员组成：观测三人3）外业观测为了确保该项工程的顺利实施决定采用GPS网建立地面独立平面控制网。采用静态定位方法，静态定位能够通过大量的重复观测来提高定位精度，GPS测量必须按GPS测量规范进行（见表4-1）。在规范中E级相当于常规测量的国家四等测量。在已知点架设仪器分别测定两个近井点，这样在地面建立起了平面控制系统，可以

34、最大限度的消除地面控制测量误差对贯通相遇点K的影响。表4-1 GPS测量技术标准Tablet.4-1 Table of Wulong district long flame coal quality features等级水平均边/km仪器图形强度观测时段个数时段长/min高度角精度指标/mmE10-5双频102601510204.2.2定向测量1）准备工作仪器设备：GAK-1陀螺经纬仪一台，温度计一支，花杆一个人员组成：观测一人，记录一人，后视一人2）外业观测为了提高定向的精度采用悬挂钢丝的方法井下传递平面坐标。地面用经纬仪测角. 井下用经纬仪测角。用陀螺定向方法传递方向，采用GAK-1陀螺经

35、纬仪字两风井分别进行陀螺定向，定向时采用逆转点法观测，作业方法和限差要求按规程有关规定执行。每井同独立进行三次取平均值。3）内业计算风井：采用陀螺边定向。陀螺经纬仪定向的作业过程：在地面已知边上测定仪器常数由于陀螺仪轴衰减微弱的摆动系数保持不变，故其摆动的平均位置可以认为是假象的陀螺仪轴的稳定位置。实际上，因为陀螺仪轴与望远镜光轴及目镜分划板零线所代表的光轴通常不在同一竖直面中，所以假象的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线重合。二者的夹角称为仪器常数，一般用表示。陀螺定向各角度之间的关系如（图4-1）所示。 图4-1 陀螺仪定向示意图Fig.2-4The map of the gyrosco

36、pes directional仪器常数可以在已知方位角的精密导线边或三角网边上直接测出来，测定仪器常数实际上就是测定已知边的陀螺方位角。在下井定向之前，在已知边上测定仪器常数23次，各次之间互差对于GAK-1型陀螺经纬仪应小于。每次测量后，要停止陀螺运转1015分钟，经纬仪度盘应变换180/(23)。在井下定向边上测定陀螺方位角井下定向边的长度应大于50m，如（图4-2）在点仪器安装点安置好仪器，测出目标边边的陀螺方位角，然后求出地理方位角。测定定向边陀螺方位角应独立进行两次，其互差对GAK-1型号的仪器应小于40。仪器上井后重新测定仪器常数仪器上井后，在已知边上重新测定仪器常数23次。前后两

37、次测定的仪器常数，其中任意两个仪器常数的互差对于GAK-1型仪器不大于40。然后求出仪器常数的最或然值，并按白塞尔公式来评定一次测定中误差。式中n为测定仪器常数的次数。求算子午线收敛角地面精密导线边已知坐标方位角0，需要求算的井下定向边，也是要求出其坐标方位角，而不是地理方位角A，因此还要求出子午线的收敛角。如（图4-2）所示，地理方位角与坐标方位角的关系为：。子午线收敛角按下式计算：（K为系数；y为点的横坐标）。子午线收敛角的符号可由安置仪器点的位置来确定，即中央子午线以东为正，以西为负。求算井下定向边的坐标方位角由（图4-2）可以看出： （4-1）井下陀螺定向边的坐标方位角为： （4-2）

38、由以上将式代入上式则： （4-3）其中，表示地面和井下安置陀螺仪地点的子午线收敛角的差数，可按下式求得： （4-4） 式中的单位为s； （当地面和井下定向点的距离部超过510km，纬度小于60时采用）；为当地的纬度；和为地面和井下定向点的横坐标（km）。图4-2陀螺仪定向示意图Fig.2-5 The map of the gyroscopes directional陀螺仪悬带零位观测悬带零位是指陀螺马达不转时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝扭力作用而引起扭摆的平衡位置，就是扭力矩为零的位置。这个位置应在目镜分划板的零刻线上。在陀螺仪观测之前和结束后，要作悬带零位观测，称为测前零位和测后零位观测。测

39、定悬带零位时，先将经纬仪整平并固定照准部，下放陀螺灵敏部从读数目镜中观测灵敏部的摆动，在分划板上连续读出三个逆转的读数，估读到0.1格，按下式计算零位： （4-5）式中，为逆转点读数，以格数计。同时还需要用秒表测定自动摆动周期,零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部，如测前与测后悬挂零位变化在0.5格以内，且自摆周期不变，则不必进行零位校正。当超过0.5格时，就要进行校正。如果陀螺定向时井上、下所测得的零位变化超过0.3格时，应加入改正数。零位改正计算公式为： （4-6）式中，零位变动，其中m为目镜分划板分化值，为零位格数； 零位改正系数，其中分别为跟踪和不跟踪摆动周期。 粗略定向在测定已知边和定向边的陀螺方位角之前，必须把经纬仪望远镜视准轴置于近似北方，也就是粗略定向。配有定向罗盘的陀螺仪，可以用罗盘进行；如在已知边上测定仪器常数时，可利用已知边的坐标方位角及仪器站的子午线收敛角来直接寻找近似北方。当在未知边定向，且仪器无罗盘附件时，则可以利用仪器本身来寻找北方。该方案采用两逆转点法。仪器在测站安置好后，将经纬仪视准轴大致摆在北方向后，启