贯通测量设计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流贯通测量设计.精品文档.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

2、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、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

3、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。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

4、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： 目录前言0目录11 矿井及贯通巷道概况21.1 交通位置21.2 地形、地势情况31.3 贯通巷道概况32平面测量32.1 近井点的建

5、立32.2 定向测量42.3 井下导线测量103 高程测量113.1 地面水准测量113.2 导入高程测量113.3 井下水准测量124 贯通测量方案设计与精度分析144.1 平面测量方案设计144.2 高程测量设计235 贯通测量方案选择275.1 近井网方案的选择275.2 定向方案的选择275.3 井下基本控制导线的选择275.4 高程测量的方案选择286 巷道贯通测量误差预计286.1 贯通允许误差参数确定286.2 贯通相遇点K在水平重要方向的误差预计296.3 贯通相遇点K在竖直方向的误差预计307 贯通测量的技术路线中应注意的问题318 结束语32致谢34参考文献35附录361

6、矿井及贯通巷道概况1.1 交通位置高庄煤矿位于滕南矿区的西南部，滕南矿区位于山东省西南部，京沪铁路西侧，地处枣庄市滕州市和济宁市微县境山内。高庄矿原为付村井田西区，井口东至付村矿约2.6km。官（桥）柴（里）铁路专用线横贯矿区中部，已建成通车。京杭运河流经本井田，南水北调工程竣工后，年运输能力为2000万t。矿区内公路四通八达。因此，矿区内水陆交通运输方便。交通位置见图1-1。图 1-1 交通位置图1.2 地形、地势情况滕南矿区范围内地形平坦，地面标高一般在+33+64m，为一由东北向西南缓慢下降的滨湖冲积平原，地形自然坡度为千分之一。矿区西临昭阳湖、微山湖，与其接壤地带即本井田低洼地段，以平

7、缓下坡伸向湖区。高庄煤矿范围内地面标高+32+43m，与微山、昭阳两湖接壤，地势低 洼，多为洼地和湖区。湖区范围内，除东股闸下引河与卫河间夹一平方公里陆地外，标高一般在+32.0m以下，全被湖水淹没。将南四湖分为上、下两级湖的二级坝从本区的北部穿过。1.3 贯通巷道概况为了解决高庄煤矿深部煤层的开采，改善通风条件，将高庄煤矿新副井和东风井合并为一对新立井提升，解决开凿高庄煤矿-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定在东风井距离k点1538 m处相遇贯通。施

8、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。2平面测量2.1 近井点的建立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

9、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2-1）。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2-1 GPS测量技术标准等级水平均边/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102601510202.2 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

10、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

11、之间的关系如（图2-1）所示。 图2-1 陀螺仪定向示意图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2-2）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

12、新测定仪器常数23次。前后两次测定的仪器常数，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2-2）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2-2）可以看出： （2-1）井下陀螺定向边

13、的坐标方位角为： （2-2）由以上将式代入上式则： （2-3）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： （2-4） 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2-2陀螺仪定向示意图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

14、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： （2-5）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： （2-6）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

15、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，启动陀螺马达，到达额定转速后，下放陀螺灵敏部，松开经纬仪水平制动螺旋，用手转动照准部跟踪灵敏部的摆动，使陀螺仪目镜视场中移动着的光标像与分划板零刻划线随时重合。当接近摆动逆转点时，光标像移动慢下来，此时制动照准部，用水平微动螺旋继续跟踪，达到逆转点时，读取水平读盘读数；松开制动螺旋，按上述方法继续向反方向跟踪，到达另

16、一逆转点时，再读取水平度盘数。锁紧灵敏部，制动螺旋马达，按下式计算近似北方在水平度盘上的读数： （2-7）转动照准部，把望远镜摆在读数位置，再加上仪器常数和子午收敛角，这时视准轴就指向了近似北方向。指北精度达。精密定向精密定向就是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。该设计方案采用逆转点法精密定向，观测时陀螺经纬仪在一个测站的操作程序如下：l 严格整置经纬仪，架上陀螺仪，以一个测回测定待定或已知测线的方向值，然后将仪器大致对正北方向；l 锁紧摆动系统，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，进行粗略定向，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，把水平微动螺旋调到

17、行程范围的中间位置；l 打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部，进行测前零位观测，同时用秒表记下自摆周期T3，零位观测完毕，托起并锁紧灵敏部；l 启动陀螺马达，达到额定转速后，缓慢地下放陀螺灵敏部到半脱离状态，稍停数秒钟，再全部下放。如果光标像移动过快，再使用半脱离阻尼限幅，是摆幅大约在13范围为宜。用水平微动螺旋微动照准部，让光标像与分划板零刻线随时重合，即跟踪。跟踪要做到平稳和连续，切忌跟踪不及时，在摆动达到逆转点时，连续读取5个逆转点读书u1、u2u5如（图2-3）所示。然后锁紧灵敏部，制动陀螺马达1。跟踪时还需用秒表连续测定连续两次同一方向经过逆转点的时间，称为跟踪摆动周期T1。摆动平衡位置在水

18、平度盘上的平均读数NT，称为陀螺北方向值，用式（2-9）计算： （2-8）其中、由（式2-11）求得 （2-9） 陀螺仪相邻摆动中值及间隔摆动中值的互差，对级仪器应分别不超过和。l 测后零位观测，方法同测前零位观测。l 以一测回测定待定或已知测线的方向值，测前测后两次观测结果的互差对J2和J6级经纬仪分别不得超过10和25。取测前测后两测回平均值为测线方向值。图2-3用逆转点法观测精度评定：仪器常数测定误差： （2-10）井下定向边两次定向平均值中误差： （2-11）2.3 井下导线测量1）导线点的设置全长为永久导线点。其编号以罗马字母，英文字母，阿拉伯数字组成，选择线点的位置时，应当全面综合

19、考虑以下几个方面：l 相邻导线点之间通视良好，并尽可能使点间距大些；l 为了避免运输干扰，应尽量将点设在远离运输轨道的一侧；l 导线点应当选在巷道稳定、安全、便于安置仪器进行观测的地方，避开淋水，片帮落石和其他不安全因素。选点工作通常由三人完成，在保证相邻点通视的条件下，同时选出后视、中间测站和前视三个点，并将后视点及中间点固定，而前视点需待三人继续往前选点时再最后确定。 2) 准备工作仪器设备：经纬仪一台，测距仪一台，脚架机座3套，单棱镜2个人员组成：观测一人，记录一人，前后视各一人3）外业观测 井下导线分别从两风井底起始边开始按规程有关井下导线的规定施测。采用经纬仪测回法测倾角和水平角，测

20、距采用三架法。4）内业计算施测两次，角度闭合差：和 （2-12）3 高程测量 3.1 地面水准测量1）井口水准点的建立 埋设水准基点两个通过两水准基点布设四等水准符合路线2）准备工作 仪器设备：级水准仪一台，铟钢水准尺一对，尺台一对人员组成：观测一人，记录一人，前后视各一人3）外业观测两风井的高程控制测量按国家水准测量规范有关地面四等水准测量规定执行。采用水准仪测定井口高程基点的高程，四等水准测量独立进行两次取平均值。4）内业计算： 符合水准路线闭合差： （3-1）3.2 导入高程测量1）准备工作 仪器设备：测距仪一台，单棱镜一对，平面反光镜一个，脚架一个，级水准仪一台，铟钢水准尺一对人员组成

21、：观测二人，记录二人，前后视各二人2）外业观测在地面井口附近设一点即近井水准基点A，其高程为，在井底车场设一点B，其高程待求。在地面与井下安置水准仪，并在A、B两点所立的水准尺上读取读书a和b。设地面和井下两水准仪视线之间的距离，则A、B两点的高差按下式求出： （3-2）计算出了，就能算出B点在统一坐标系统中的高程为： （3-3） 3）内业计算 两次测量互差应小于平均值，每次三测回，独立施测两次。3.3 井下水准测量1）井下水准点建立 每间隔400m设置水准点一组，每组二个间距30m2）准备工作仪器设备：水准仪一台，水准尺一对， 人员组成：观测一人，记录一人，前后视各一人3）外业观测 井下平巷

22、采用几何水准测量，斜巷三角高程测量，按规程有关规定执行。几何水准测量采用水准仪两次仪器高方法进行测量。为了减少通过斜巷传递高程误差在斜巷中采用光电测距和经纬仪高程法进行测量，以上均取两次平均值。斜巷中三角高程测量与导线同时施测，施测方法如（图3-1）所示。图3-1井下三角高程测量安置经纬仪于A点，对中整平。在B点悬挂垂球。用望远镜瞄准垂球线上的标志b点，测出倾角，用钢尺丈量仪器中心到b点的距离，量取仪器高及觇标高。由图可知，B对A点的高差的计算公式为： （3-4）式中，实测斜长，基本控制导线应是经三项改正后的斜长；垂直角，仰角为正，俯角为负；仪器高，由测点量至仪器中心的高度，测点在底板时为正值

23、，顶板时为负值；觇标高，由测点量至照准目标点的高度，测点在在底板时为正值，顶板时为负值。每条导线边两端往返测高差的互差不大于10mm+0.3mm(为导线水平边长，以m为单位)，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于100mm（L为导线长度，以km为单位）。当高差的互差符合标准后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。以上高程测量均独立进行两次4）内业计算两次施测高差闭合差小于取两次平均值。4 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。4.1

24、平面测量方案设计A矿近井点的布设方案 平面贯通测量允许误差为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

25、点为基础，保证精度的前提下根据本矿区实际情况，以A .B两高级点为基础，采用边连式的图形。精度估算如下： （4-1）其中，近井点之间边长误差。 （4-2）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

26、度估算如下：测角误差： （4-3）其中，地面导线测角中误差；K与各导线点连线在轴上的投影平方和而得。量边误差： （4-4）其中， 测距中误差；固定误差； 比例误差；距离值。导线总误差： B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4-2）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

27、而在井上下形成了以AB为公用边三角形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。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4-2）所示，由于不能在垂球线A、B点安设仪器，因此选定井上下

28、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4-2三角示意图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，其仪器必须对中三

29、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；c采用小

30、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 对定向钢丝必须事先仔细

31、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 （4-5）其中，n测回数。 （4-6）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。 （4-7）其中，测角的误差。 （4-8） （4-9） （4-

32、10）定向误差： （4-11） （4-12）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4-3）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4-3一立井用陀螺仪定向时的联系测量平面图a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

33、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

34、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： （4-13）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。 （4-14）C井下基本控制导线1) 经纬仪测距仪导线在加测陀螺定向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： （4-15）量边误差： （4-16）井下导线总误差：2

35、）经纬仪测距仪导线测角误差： （4-17）量边误差： （4-18）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 （4-19）其中，各结点与终点K连线在轴上的投影长度。 （4-20）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： （4-21） （4-22）小于允许值可进行角度平差。陀螺定向边作为坚

36、强方向的判别式： （4-23）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： （4-24）定向坐标方位角权为 ： （243）权倒数为： 组成法方程为： （4-25） （4-26） （4-27）计算改正数： 4.2 高程测量设计A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准测量。精度估算如下：水准路线R=9.98km其往返闭合差 （4-28）高差中误差：B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

37、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4-7）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： （4-29）一次导入中误差： （4-30） 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4-7长钢丝导入高程射镜，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： （4-31）水准误差： （4-32）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：

38、 C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： （4-33） （4-34）高差中误差 （4-35） （4-36）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：量仪器高的误差： 经纬仪瞄准误差： 经纬仪水准气泡符合误差： （4-37）量边总误差： 测倾角误差: （438）其中，测倾角误差一测回时: n=6 （4-39） =5mm （4-40）量仪器高的误差: （4-40）三角高程总误差：水准测量总误差:2）斜巷

39、光电测距和经纬仪高程法量边误差: （4-41）测倾角误差: =5mm （4-42）量仪器高的误差: （4-43）三角高程总误差：水准测量总误差5 贯通测量方案选择方案的选择须考虑到经济技术仪器时间用户的要求等诸多方面，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。5.1 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。5.2 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何定向不能作为井下基本控制导线的控制方向。5.3 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