12345贯通误差预计（新）

山西煤炭职业技术学院 2014届毕业生毕业设计

专 业：班 级：姓 名：学 号：指导教师：学习年限：工程测量 工测331101 周宇阳 董阳武

年9月至2014年6月

2133110125 2011

二〇一四年六月

毕业设计任务书

地测 系 工程测量 专业 工测331101 班 姓名周宇阳 学号：2133110125 题目：井下贯通测量误差预计 任务下达日期： 2014 年5月 18日 任务完成日期： 2014年6月 8 日 主要内容与目标： 指导教师（签字）： 年 月 日 学生（签字）： 年 月 日

毕业设计指导教师审阅书

地测 系 工程测量 专业 工测331101 班 姓名周宇阳 学号：2133110125 题目： 审阅意见： 审阅成绩： 指导教师（签字）： 年 月 日

毕业设计评阅教师评阅书

地测 系 工程测量 专业 工测331101 班 姓名周宇阳 学号：2133110125 题目： 评阅意见： 评阅成绩： 评阅人（签字）： 年 月 日

毕业设计答辩评定书

地测 系 工程测量 专业 工测331101 班 姓名周宇阳 学号：2133110125

题目： 回答问题 提出问题 正 确 基本正确 有一般 性错误 有原则性错误 回答不清 1. 2. 3. 4. ???? 评定意见： 答辩成绩： 答辩小组组长（签字）： 年 月 日 答辩等级： 100≤优秀≤90；90＜良好80；80＜中等≤70；70＜合格≤60；不及格＜60 山西煤炭职业技术学院毕业答辩委员会 主任委员（签字）： 年 月 日

摘要

采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求

在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大

的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。

贯通测量工作中一般应当遵循下列原则： 1.要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。 2.对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。

贯通测量工作的主要任务包括： 1.根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。 2.根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。各种测量和计算都必须有可靠的检核。 3.对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计的要求，则应重测。 4.根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线。 5.根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。 6.巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭。

关键词：贯通测量、误差预计、中腰线标定等

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目 录

前言............................................... 1 贯通误差预计.....................................

1.1 工程概况......................................

1.2 贯通方案......................................

1.3 贯通方法......................................

1.4 误差预计......................................

1.4.1 参数选择...................................

1.4.2 误差预计（高程预计可无）...................

2.中腰线标定.......................................

2.1 中线标定......................................

2.2 腰线标定（可无）..............................

3. 贯通测量中应注意的问题及采取的措施.............. 致谢...............................................

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前言

贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯通

工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益，为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量，经常采用多井口或多头掘进，这样就会出现两井间或井田的长距离巷道贯通测量，所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作[4]。 近50年来，随着电子技术、计算机技术、光机技术和通讯技术的发展，测绘仪器制造也得到了长足进展，其高科技产品代表之一就是电子全站仪。全站仪是当前比较流行，也比较实用的测绘仪器。应用全站仪与传统的科技手段和地质勘探技术理论相结合，在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，对矿区地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、存储、处理、显示、利用，将极大地提高资源勘探的效率，降低成本，减少人力物力，使矿区开采更加有效地进行。国际上矿山测量仪器正向着多功能、小型化、数字化和全自动化方向发展。 目前国内外两井贯通理论比较成熟，两井间贯通必须遵循以下原则： 1.在确定测量方案和方法时，应保证贯通所必须得精度，过高和过低得精度要求都是不可取得。 2.对完成得测量和计算工作均要有客观得检查，如：进行不少于两次独立测量；计算由两人分别进行或采取不同得方法，不同计算工具等。 在此，我们做了芦北矿两井贯通测量。矿井的顺利贯通加快了了矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证了正常的生产交替并且提高了矿井的年产量。

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1 贯通误差预计 1.1 工程概况

斜沟煤矿位于兴县魏家滩镇黄家沟村石吉塔沟，矿井井田南北长22公里，东西宽3-4公里，面积88.64平方公里，地质储量21.64亿吨，可采储量14.14亿吨，年设计生产能力为1500万吨，主采8号煤和13号煤。12345工作面为矿接替的一次采全高综采工作面，综掘施工顺槽巷及切眼，巷道均采用锚杆、锚索、金属网、W型钢带联合支护。2013年4月由中煤一处综掘九队按00°00′00″方位开口掘进皮带巷；2013年5月由矿建十一项目部综掘一队按00°00′00″方位开口掘进材料巷，到位后按设计方位90°0′0″掘进切眼，最终和材料巷贯通，贯通全长8025米。预计贯通时间为2014年6月。

依据《煤矿测量规程》规定和工程要求:水平方向的允许偏差在±0.3m 以内，高程方向上允许偏差在±0.2m以内。

附：1:2000（12345工作面巷道贯通测量导线设计图）

1.2 贯通方案

斜沟煤矿井下基本控制5秒级高级导线，由山西地科勘察有限公司沿矿井主要巷道敷设，全部为永久导线点并统一编号。矿地测科采用基本控制5秒级高级导线点为起始，在21采区辅运大巷与21采区带式输送机大巷敷设基本控制7秒级闭合导线。导线精度为：角度闭合差fβ=-0.0017，导线全长相对精度f/L=1/37053，高程闭合差fh=-0.101m。23107工作面巷道开口，均采用21采区基本控制7秒级闭合导线点为起始。

1.3贯通方法

1.3.1 井下导线测量

1.3.1.1 施工导线按采区控制15秒级施测，指导施工。巷道每掘进500米，向工作面敷设基本控制7秒级高级导线，控制施工导线。

1.3.1.2 导线全部采用测回法观测水平角，三角高程测量法进行高程测量。所用仪器为拓普康GTS-332N（编号5A0065）全站仪，以及配套的拓普康棱镜。

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1.3.1.3井下平面控制测量

1.3.1.3.1井下导线水平角观测所采用仪器和作业要求

导 线类 别 仪 器级 别 观 测方 法 15-30米边长 30米以上边长 同一测回间半测回互差 两测回间互差 两次对中测回间互差 对中次数 测回数 对中次数 测回数 5″ 7″ 15″ J2 J2 J2 测回法 测回法 测回法 3 2 1 4 2 2

3 1 1 3 2 1 12″ 15″ 20″ 10″ 14″ 30″ 15″ 20″ 45″ 为了保证导线精度，实际施测时对作业要求都相应提高一个等级。采区控制15秒级导线：对中一次，一个测回，独立观测两次，测回间互差按7秒级要求。基本控制7秒级导线：对中两次，四个测回，测回间互差按5秒级要求。 1.3.1.3.1 井下导线水平角观测所采用仪器和作业要求

为了保证导线精度，实际施测时对作业要求都相应提高一个等级。采区控制15秒级导线：对中一次，一个测回，独立观测两次，测回间互差按7秒级要求。基本控制7秒级导线：对中两次，四个测回，测回间互差按5秒级要求。

1.3.1.3.2 井下导线边长测量作业要求

每条导线边测回数不得少于两个，采用单向观测或往返观测时，其限差为：一测回读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返观测同一边长时，化算为水平距离后的互差，不得大于1/10000。

1.3.1.4 高程测量的观测方法及限差要求

高程测量全部采用三角高程测量，垂直角观测不少于两个测回，仪器和前视高在开始前和结束用小钢尺各量一次精确到毫米，两次丈量互差不大于3mm,取其平均值作为最终丈量结果，相邻两点往返高差不应大于10mm±0.3*L(L为导线水平边长，m) 。

1.3.1.5 采取的安全措施

1.3.1.5.1 采用高精度的测量仪器；增加对中次数；多测回测角；调整导线边长，尽量减少前后视长短边悬殊太大，造成的望远镜调焦误差；架设仪器时使用挡风布挡住风，以减小仪器在架设时的对中误差；短边水平角测量时，严格整

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平对中仪器，并增加对中次数、多测回测角。

1.3.1.5.2 导线点全部设于顶板上，选点时要根据巷道具体情况尽量加大边长，一般边长在30～120米左右；导线点应设在顶板坚固，避开淋水和积水的地方；导线点处应便于架设仪器，并不影响运输，并且前后视通视良好。 1.3.1.5.3 在延长导线之前，必须对上一次所测量的最后一个水平角按相应的测角精度进行检查，当检查角度、距离、高程符合相应要求时方可延伸导线，如不符合后退一站进行检查，直到符合要求。每次延伸施工导线时，中线点至少三个一组，相邻两个中线点间距离不得小于5m，以提高施工精度

1.3.1.5.4 在施工时用激光指向仪指向，激光光斑应均匀，在距离100米以内，光斑直径为15-20 mm。激光必须照准三根中线，以线绳平分光斑为准，以提高施工精度。

1.3.1.5.6.待工程贯通后，及时进行导线联测，进行精度评定，分析贯通工程中遇到的问题，总结贯通经验。

1.4 误差预计

本次贯通是延导向层贯通，因此只预计贯通相遇点K在水平方向X' 轴上的偏差。

1.4.1 参数选择

1.4.1.1井下导线测角中误差: m?下=±7″

1.4.1.2井下光电测距导线量边误差：ml??2mm 1.4.1.3井下单位长度三角高程测量中误差：mHL??3mm 1.4.2 误差预计

本次贯通是延导向层贯通，因此只预计贯通相遇点K在水平方向X' 轴上的偏差。

本次贯通在水平方向上误差预计公式： 2?m??下22'2?Ry MX'L???mLcos???2? ?i????2 式中?Ryi为预计贯通点与各导线点连线在Y'轴上的投影长度的平方和。其值为直接从微机所绘贯通误差预计图上量取。

1.4.2.1 井下导线测角误差引起贯通点在X'方向上的误差：

2Mx＝??下2m?下?2?Ry2i??4?2414557.960??0.0002(m)(206?103)2- 6 -

1.4.2.2 井下导线量边误差引起贯通点在X'方向上的误差：

2Mxl下???ml2cos2ai???0.000004?cos2?i??0.000323(m)1.4.2.3 当导线独立测量2次时，则2次测量结果平均值的中误差为：

MX'L??22Mx?Mx?下l下2??0.0002?0.0003232??0.016(m)1.4.2.4

取2倍测量结果平均值的中误差为贯通相点在水平方向上的预计误差：

Mxk预??2?0.016??0.032(m)2注：公式1.4.2.1中的?Ry值见附表1 i 公式1.4.2.2中的?ml2cos2?值见附表2

根据以上预计可以看出，如果独立施测7秒级导线2次后，则贯通点在水平重要方向上的预计误差为 ±0.032 m，小于 ±0.3 m。该方案可以满足生产需要。故本次贯通测量方案采用布设7秒级导线方式，且7秒级导线必须独立观测2次。

2.中腰线标定

2.1 中线标定

2.1.1标定巷道中线前，应对设计图纸上的几何要素进行闭合验算。新开口的巷道掘进到4—8米时应检查或重新标定中线。

2.1.2中线点可成组设置，每30—40米设置一个。成组设置中线时，每组均不的少于三个，点间距离以不小于5米为宜。最前面的一个中线点至掘进工作面的距离，一般应不超过30—40米。在延设中线点过程中，对所使用的和新设计的中线点均需进行检查。

2.2腰线标定

本次掘进时沿煤层顶板掘进，因此无需考虑腰线的标定。

3 贯通测量施测中应采取的相应措施和应注意的问题

3.1 应采取的措施：

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3.1.1 在进行贯通测量之前，对测量方案必须进行合理选择，进行重要贯通测量之前必须编制贯通测量设计书，并报技术矿长审批，审批后方可测量。

3.1.2 对方案中所采用的仪器，在进行贯通测量前，必须认真检查，发现问题及时处理，各项指标合格后方准使用。

3.1.3 注意原始资料的可靠性，起算数据（如坐标、方位、高程）应准确无误。

3.1.4 各项测量工作都要进行可靠是检核，要进行复测、复算，防止产生误差，对重要贯通工程在进行复测时，应尽可能换人观测和计算。

3.1.2在贯通巷道掘进过程中，岩巷每20—30米标定中腰线一组，煤巷每30—40米标定中腰线一组，并随时检查中腰线的正确性。

3.1.6 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，及时检查和调整巷道的掘进方向和坡度，当贯通只剩下岩巷15—20m，煤巷20—30m时，测量人员应以书面形式报告矿调度室和生技科主管领导，以便采取安全措施。

3.1.7 巷道贯通在岩巷中相距15—20m，煤巷相距20—30m时，必须停止一切掘进，撤出人员，并经常检查瓦斯浓度，只准从一头向前贯通。 3.1.8 贯通前应在通风科人员的监督下做好正常的通风工作，保证两端的巷道内不积存瓦斯，并做好贯通后调整风流的工作。

3.1.9 绘制贯通巷道两端附近的通风系统图，图上表明风流方向及风量，并预计巷道贯通后风流、风量变化情况。

3.1.10 巷道贯通后，要实际测量其偏差值，以正式测量方案的正确性和全部贯通测量工作的准确性，并由通风科组织人员立即进行风流调整，测定风速、风量及瓦斯浓度。

3.1.11 在地质构造复杂地区进行贯通测量工作，还必须相应制定一些必要的安全技术措施，保证贯通工作安全顺利地进行。

3.1.12 用放炮方法贯通井巷时必须有准确的测量，每班在图上表明进度，当贯通两工作面相距20米时，只准一个工作面先前贯通，对方停止工作，设置警标，必须保持正常通风。

3.2 应注意的问题：

3.2.1 注意原始数据的可靠性，起算数据应准确无误。 3.2.2 各项测量工作都要有可靠的独立检核。

3.2.3 精度要求很高的重要贯通。要采取提高精度的相应措施。 3.2.4 对施测成果要及时进行精度分析，并与原误差预计的精度要求进行对比，各个环节均不能低于原精度要求，必需时要进行返工重测。

3.2.5 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。 3.2.6 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。

有了贯通测量方案之后，通过实际施测，常能发现在制定方案时所没有考虑到一些问题，也可能遇到一些新情况。所以在施测过程中，可以进一步完善和充实原定的方案。

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致谢

三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给我的每一位老师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。您不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在老师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血。在此，谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！ 本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢张彪、杨文鹏等同学的指导和帮助；感谢地测系所有老师对我三年孜孜不倦的教诲，在此 表示深深的感谢。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的学士学位论文的，在此祝愿各位老师身体健康，万事如意，同学们学业有成，前程似锦！

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