貫通測量PPT課件

1、 巷道貫通常用形式有如下三種(圖5-1)：1)兩個工作面相向掘進(jìn)，叫做相向貫通，見圖5-1(a)；2) 從巷道的一端向另一端的指定地點掘進(jìn)，叫做單向貫通，見圖5-1(b)；3) 兩個工作面同向掘進(jìn)，叫做同向貫通或追隨貫通，見圖5-1(c)。 圖5-1 巷道貫通的形式( c )同向貫通( b )單向貫通( a )相雙向貫通第1頁/共52頁第2頁/共52頁貫通測量工作中一般應(yīng)當(dāng)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，既不能因精度過低而使巷道不能正確貫通，也不能因盲目追求過高精度而增加測量工作量和成本。 (2)對所完成的每一步測量工作都應(yīng)當(dāng)有客觀獨立的檢查校核，尤其

2、要杜絕粗差。第3頁/共52頁貫通測量的種類和容許偏差 井巷貫通一般分為一井內(nèi)巷道貫通、兩井之間的巷道貫通和立井貫通三種類型。凡是由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。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(shè)井下導(dǎo)線，而只能由兩個井口，通過地面連測、聯(lián)系測量，再布設(shè)井下導(dǎo)線到待貫通巷道兩端的貫通。立井貫通主要包括從地面及井下相向開鑿的立井貫通和延深立井時的貫通。第4頁/共52頁貫通巷道接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個方向上：1、水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差。2、水平面內(nèi)垂直于巷道中線的左、右偏差。見圖5-2（

3、a）。3、豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上、下偏差。見圖5-2（b）。中線中線腰線腰線（a）巷道平面圖（b）巷道剖面圖圖5-2 貫通容許偏差圖第5頁/共52頁 對于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即上、下兩段待貫通的井筒中心線之間在水平面內(nèi)投影的偏差(見圖5-3)。水平投影上段井筒下段井筒豎直投影圖5-3 立井貫通偏差圖第6頁/共52頁第7頁/共52頁第8頁/共52頁第9頁/共52頁貫通測量工作的步驟 貫通測量工作通常依照以下的工作步驟 (1)調(diào)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(shè)計書，進(jìn)行貫通測量誤差預(yù)計，以驗

4、證所選擇的測量方案、測量儀器和方法的合理性。關(guān)于貫通測量設(shè)計書的編制及貫通測量誤差預(yù)計見第十章。第10頁/共52頁 (2)依據(jù)選定的測量方案和方法，進(jìn)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，并要將施測的實際測量精度與原設(shè)計書中要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實測精度低于設(shè)計中所要求的精度時，應(yīng)當(dāng)分析其原因，并采取提高實測精度的相應(yīng)措施，返工重測。 (3)根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實地標(biāo)定巷道的中線和腰線。第11頁/共52頁 (4)根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時延長巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測量和填圖，并按照測量結(jié)果及時調(diào)整中線和腰線。 (5)巷道貫通之后，應(yīng)立即測量出實

5、際的貫通偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來，計算各項閉合差。此外，還應(yīng)對最后一段巷道的中腰線進(jìn)行調(diào)整。 (6)重大貫通工程完成后，應(yīng)對貫通測量工作進(jìn)行精度分析與精度評定，寫出總結(jié)。 第12頁/共52頁 （二）貫通測量設(shè)計書的編制 編制測量設(shè)計書，主要任務(wù)是選擇合理的測量方案和測量方法。貫通測量設(shè)計書可參照下列提綱編寫。 1.井巷貫通工程概述 包括井巷貫通工程的目的、任務(wù)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。第13頁/共52頁 3.貫通測量方法 包括

6、所采用的儀器、測量方法及其限差規(guī)定。 4.貫通測量誤差設(shè)計 繪制比例尺不小于1：2000的貫通測量設(shè)計平面圖，在圖上繪出與工程有關(guān)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(jìn)行誤差預(yù)計。采用兩倍的中誤差作為預(yù)計誤差，預(yù)計誤差不應(yīng)超過規(guī)定的容許偏差值。 5、貫通測量中應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的相應(yīng)措施第14頁/共52頁5.2 一井內(nèi)巷道貫通測量 由井下一條導(dǎo)線起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩瑞的，均屬于一井內(nèi)的巷道貫道。不論何種貫通，均需事先求算出貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角、腰線的傾角(坡度)、貫通距離和巷道兩端點處的指向角等要素，這些要素統(tǒng)稱為貫通測量的幾何要素，它們是標(biāo)定巷道中

7、、腰線所必需的數(shù)據(jù)，需要正確計算。 第15頁/共52頁一井內(nèi)相向貫通 如圖5-4中，假設(shè)要在上、下平巷的A點與B點之間貫通二號下山，圖中用虛線所表示的巷道。其測量和計算工作如下：上平巷下平巷一號下山二號下山ACDB圖5-4 一井內(nèi)相向貫通第16頁/共52頁 (1) 根據(jù)設(shè)計，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待貫通巷道的兩端處，并進(jìn)行井下高程測量，然后計算出A、B兩點的坐標(biāo)及高程，以及CA、BD兩條導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角aCA和aBD。 (2) 計算標(biāo)定數(shù)據(jù)： 貫通巷道中心線AB的坐標(biāo)方位角arctanBAABBAyyxx第17頁/共52頁計算AB邊的水平長度計算指向角計算貫通巷道的坡度22

8、()()ABBABASxxyy1ABACCAB 2BABDDBA tanBAABABHHiS第18頁/共52頁 計算貫通巷道的斜長(實際貫通長度) ABABABABABABABSHHSHHLcossin)(22第19頁/共52頁 例5-1 如圖5-4，為貫通巷道AB，在上、下平巷及一號上山內(nèi)布設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，設(shè)已求得A、B兩點坐標(biāo)為（395293.580，78284.723）和（395157.435，78325.314），且AC、BD邊的坐標(biāo)方位角分別為 和 A點高程為-121.931m，B點高程為-92.225m，試計算貫通幾何要素？02614532AC0259 2343BD第20頁/共52頁

9、 解：貫通巷道中線的方位角 貫通巷道的水平長度 貫通巷道的斜長040.591arctanarctan1632354136.145BAABBAyyxx2222() ()-136.145 40.591 142.067ABBABASxxyym22()145.140ABBAABLHHSm第21頁/共52頁貫通巷道的坡度A、B點處的指向角分別為根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，便可以在待貫通巷道兩端A、B兩點處分別標(biāo)定巷道掘進(jìn)的中、腰線，指使巷道向前掘進(jìn)。tan0.2091BAABABHHiS0268 3822AABACCAB 084 00 11BBABDDBA 第22頁/共52頁一井內(nèi)的單向貫通及開切位置的確定圖5-

10、5 一井內(nèi)單向貫通A113254678上平巷下平巷一號下山二號下山1B12109第23頁/共52頁 計算A點的平面坐標(biāo)xA及yA，可列出11-12邊和A-B邊兩條直線的方程式： 聯(lián)立解此方程式，可得P點平面坐標(biāo)(xA, yA)。 為了檢核，可再求算A點到12點的平距SA-12并檢查是否滿足S11-A + SA-12 = S11-12 ，有了S11-A和SA-12 ，即可在上平巷中標(biāo)定出二號下山的開切點A。BBABAAAxxyyxxyy212111111tan)(tan)(第24頁/共52頁 計算AB間的平距 計算A點處的指向角 計算AB的坡度 計算貫通巷道的斜長(實際貫通長度) 22)()(A

11、BABAByyxxS1111AABAABABABABSHHitanABABABABABABABSHHSHHLcossin)(22第25頁/共52頁第26頁/共52頁5.3 兩井間巷道貫通測量 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(shè)井下導(dǎo)線，只能在兩井間通過地面連測、聯(lián)系測量，再在井下布設(shè)導(dǎo)線至待貫通巷道兩端的貫通。為保證兩井之間巷道的正確貫通，兩井的測量數(shù)據(jù)必須采用統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。 第27頁/共52頁第28頁/共52頁兩井間巷道貫通一般包含以下幾個步驟: 1、兩井間的地面連測 兩井間地面連測的目的是為了確定兩井近井點的坐標(biāo)和高程。地面連測的方式可以采用導(dǎo)線

12、測量、三角網(wǎng)插點或GPS測量，同時進(jìn)行相應(yīng)的水準(zhǔn)測量。 2、兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測量 對兩井分別進(jìn)行聯(lián)系測量的目的是為了將地面的坐標(biāo)、方位和高程傳遞到井下去，以確定井下導(dǎo)線起始邊的方位角以及井下定向基點的平面坐標(biāo)和高程。 第29頁/共52頁3、井下導(dǎo)線測量和高程測量 井下導(dǎo)線測量和高程測量從由地面?zhèn)鬟f到井下的井下基準(zhǔn)點和起始邊開始。 4、計算巷道貫通幾何要素并進(jìn)行實地標(biāo)定 根據(jù)井下導(dǎo)線測量和水準(zhǔn)測量求得的待貫通巷道兩端處在中線點上的坐標(biāo)和高程，按照一井內(nèi)貫通的計算方法，計算出待貫通巷道的掘進(jìn)方向和坡度等貫通幾何要素，并在實地進(jìn)行標(biāo)定，在掘進(jìn)過程中應(yīng)及時進(jìn)行檢查和調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向和坡度，直到巷道完

13、全貫通為止。第30頁/共52頁第31頁/共52頁第32頁/共52頁第33頁/共52頁第34頁/共52頁第35頁/共52頁5.4 豎（立）井貫通測量豎（立）井貫通有兩種最常見的情況，一種是從地面及井下相向開鑿的豎井貫通；另一種是延深豎井時的貫通。下面分別加以介紹。井底車場副井一號立井主井運輸大巷圖5-6 立井相向開鑿圖OP第36頁/共52頁從地面和井下相向開鑿的立井貫通 如圖5-6所示，在距離主、副井較遠(yuǎn)處的井田邊界附近要新開鑿一號立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。一方面從地面向下開鑿，另一方面同時由原運輸大巷繼續(xù)向三號井方向掘進(jìn)，開鑿?fù)耆柫⒕木总噲龊?，在井底車場巷道中?biāo)定出三號井筒的中心

14、位置，由此位置以小斷面向上開鑿反井，待與上部貫通后，再按設(shè)計的全斷面刷大成井，當(dāng)然也可以全斷面相向貫通，但這樣會對貫通精度要求更高，從而增大測量的工作量和難度。 第37頁/共52頁 這時的測量工作內(nèi)容簡述如下： (1)進(jìn)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、地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設(shè)備條件而定。 (2)以一號立井的近井點為依據(jù)，實地標(biāo)出井簡中心(井中)的位置，指示井簡由地面向下開鑿。 (3)通過主副井進(jìn)行聯(lián)系測量，確定井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角及起始點的坐標(biāo)。 (4)在井下沿運輸大巷測設(shè)導(dǎo)線，直到三號井的井底車場出口P點。 (5)根據(jù)三號井的井底車場設(shè)計的巷道

15、布置圖，編制井底車場設(shè)計導(dǎo)線。 第38頁/共52頁延深立并時的貫通圖5-7 立井延伸貫通圖一號立井大下山輔助下山一水平二水平第39頁/共52頁 就圖5-7所示的立井延深貫通測量來說，其主要測量工作包括； (1) 在一水平測出一號井井簡底部在該水平的實際中心O1點的坐標(biāo)，而不能采用地面井中的坐標(biāo)，更不能采用原來的設(shè)計井中坐標(biāo)作為貫通的依據(jù)。因為井筒不可能完全鉛直而且有可能變形，而延深的井簡是要和一水平的一號井井簡底部相接的。第40頁/共52頁 (2) 從一水平井底車場中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和大下山測設(shè)導(dǎo)線到二水平，直到一號井井簡的下方，并在二水平標(biāo)定出井筒中心O3點，指示井簡由下向上開鑿。

16、(3) 從一水平井底車場中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和輔助下山測設(shè)導(dǎo)線到達(dá)一號井巖柱下方，標(biāo)定出井簡中心O2點，指示井簡由上向下掘進(jìn)。 (4) 一號井簡延深部分的上、下兩端相向掘進(jìn)到只剩下10-15m時，要書面通知有關(guān)單位，停止一端的掘進(jìn)作業(yè)，采取相應(yīng)安全措施。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41頁/共52頁5.5 貫通實際偏差的測定及調(diào)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(jié)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(yù)計的正確程度，以豐富貫通測量的理論和經(jīng)驗； (3)通過貫通后的

17、連測，可使兩端原來沒有形成閉合或附合條件的井下測量控制網(wǎng)有了可靠的檢核，并可以進(jìn)行平差和精度評定，以確定實測的精度； (4)作為巷道中腰線最后調(diào)整的依據(jù)。第42頁/共52頁貫通后實際偏差的測定 1. 平斜巷貫通時水平面內(nèi)偏差的測定 (1)用全站儀或經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通接合面上，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內(nèi)的實際偏差，如圖5-8所示。 (2)將巷道兩端的導(dǎo)線進(jìn)行連測，求出閉合邊的坐標(biāo)方位角的差值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實際上也反映了貫通平面測量的精度。中線中線圖5-8 水平偏差測定第43頁/共52頁 2. 平斜巷貫通時豎立面內(nèi)偏差的測定 (1)用水準(zhǔn)儀

18、測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線在貫通接合面處的差值，其大小就是貫通在豎直面內(nèi)的實際偏差。 (2)用水準(zhǔn)測量或經(jīng)緯儀三角高程測量方法，連測兩端巷道中的已知高程控制點(水準(zhǔn)點或經(jīng)緯儀導(dǎo)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。第44頁/共52頁 3. 立井貫通后井中實際偏差的測定 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、下兩段井筒的橫斷面圖，從圖上量出兩中心之間的距離，就是立井貫通的實際偏差。第45頁/共52頁貫通后巷道中腰線的調(diào)整 測定巷道貫通后的實際偏差后，還需對中腰線進(jìn)行調(diào)整。 1. 中線的調(diào)整d中線2中線1圖5-9 中線調(diào)整AB第46頁/共52頁 2. 腰線的調(diào)整 若實際的貫通高程偏差很小時，可按實測高差和距離算出最后一段巷道的坡度，重新標(biāo)定出新的腰線。在平巷中，如果貫通的高程偏差較大時，可適當(dāng)延長調(diào)整坡度的距離，再根據(jù)高差和距離計算最后一段的坡度，重新標(biāo)定新腰線。在斜巷口，通常對腰線的調(diào)整要求不十分嚴(yán)格，可由掘進(jìn)入員自行掌握調(diào)整。第47頁/共52頁5.6 提高貫通測量精度的技術(shù)措施 貫通結(jié)果的好壞，固然取決于所選擇的貫通測量方案和測量方法是否正確