紅陽三井主副井—北風井間巷道貫通測量設計

1、提供全套畢業(yè)設計，歡迎咨詢 摘要貫通測量是礦山測量工作的一項重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關系到整個礦井的建設、生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。貫通測量工作涉及地面和井下，不但要為礦山生產(chǎn)建設服務，也要為安全生產(chǎn)提供信息。貫通測量的任何疏忽都會影響生產(chǎn),甚至可能導致事故的發(fā)生。因此，貫通測量是一項非常重要的測量工作。要完成貫通測量任務，就必須做到精心設計、精心施工，合理地選擇貫通測量方案。根據(jù)貫通測量的容許偏差，選擇合理的測量方案和測量方法，進行貫通誤差預計，明確采用的儀器和方法，做到先設計后施工，嚴格執(zhí)行技術規(guī)范要求，使測量工作能安全有序、順利地進行。礦井的順利貫通能加快礦井的建設速度，縮短了建井的周期

2、、保證正常的生產(chǎn)交替并且提高了礦井的年產(chǎn)量。本文介紹了紅陽三井主副井北風井間巷道貫通測量的測量方案和方法，分別采用了兩套方案進行敘述，從地面測量、聯(lián)系測量和井下測量的誤差預計及方案優(yōu)化等方面對貫通測量工作進行了分析，將預計的理論值與規(guī)程相比較，選出最優(yōu)方案作為本次貫通測量的最終設計方案，確保貫通安全、正確的進行。關鍵詞：貫通測量設計；誤差預計；最優(yōu)方案 Abstract；Error is expected1.紅陽三礦礦區(qū)概述21.1紅陽三礦簡介21.2 井田地質(zhì)41.3井田地層41.4可采煤層62.貫通測量概述62.1貫通測量簡介62.2貫通測量工作中應遵循的原則62.3貫通工程類型的劃分與容

3、許誤差允許72.4貫通測量的步驟82.5貫通測量誤差預計82.6 貫通測量的重要性113.第一套測量方案123.1貫通測量的方法123.2貫通誤差預計所需要基本誤差參數(shù)的確定153.3貫通誤差預計163.4減小誤差措施184.第二套測量方案204.1貫通測量方法20地下控制測量方案224.1.2 地面及井下高程控制測量方案234.1.3 導入高程方案234.2 貫通誤差預計23地面采用GPS布網(wǎng)時的貫通誤差234.2.2 地下控制方案235.最優(yōu)方案的選擇256總結(jié)和建議26致謝271.紅陽三礦礦區(qū)概述1.1紅陽三礦簡介紅陽三礦隸屬沈陽煤業(yè)（集團）有限責任公司。該公司前身為沈陽礦務局成立于19

4、58年。1998年8月沈陽礦務局由中直企業(yè)變?yōu)槭≈逼髽I(yè)，隸屬遼寧省國有資產(chǎn)管理委員會。紅陽三礦位于遼寧省沈陽市蘇家屯區(qū)與燈塔市的接壤部位，行政區(qū)劃屬沈陽市蘇家屯區(qū)紅菱鎮(zhèn)及遼陽燈塔市柳條鄉(xiāng)管轄，位于燈塔市西北11.6km。面積礦區(qū)面積28.2607km2。本區(qū)勘查工作始于1965年，止于1984年，由原東北內(nèi)蒙古煤炭工業(yè)聯(lián)合公司煤田地質(zhì)局103勘探隊歷時20年，相繼進行了普查、詳查、精查地質(zhì)勘探工作，于1984年6月28日提出了遼寧省紅陽煤田三井精查地質(zhì)勘探報告。紅陽三礦始建于1991年12月，1998年投入試生產(chǎn)，正式投產(chǎn)日期2000年12月26日。礦井可采煤層有3、7、12-1、12-2、1

5、3號五層。12-1、12-2、13號煤層為下煤組。北一采區(qū)已開采7煤、12-1煤層、12-2煤層。北一采區(qū)1201工作面作為試驗工作面，采用綜采放頂煤下煤組12-1、12-2、13煤合層開采。1.2 井田地質(zhì)本區(qū)位于紅陽煤田林盛堡向斜西翼中段，張良堡背斜南緣。全區(qū)被第四系沖積層覆蓋，其下為上侏羅統(tǒng)地層不整合超覆于古生代地層之上，為隱伏煤田。1.3井田地層本井田地層由第四系、第三系、侏羅系、二疊系、石炭系、奧陶系地層組成。地層系統(tǒng)由老至新敘述如下：（1）中奧陶統(tǒng)馬溝家組（）：本組平行不整合于中石炭統(tǒng)本溪組之下，深灰色、灰褐色厚層狀石灰?guī)r，白云質(zhì)石灰?guī)r為主，含有大量的頭足類及角石類化石為特征。厚度

6、約400m。（2）中石炭系本溪組（）：平行不整合于中奧陶統(tǒng)馬溝家組之上，按巖性大致可分為上下兩段，總厚約150m。下段以紫色、雜色粘土質(zhì)泥巖為主，夾灰綠色砂巖、粘土巖及黑色泥巖，底部為山西式鐵礦及G層耐火粘土。上段由57層薄層灰?guī)r和淺灰綠色砂巖、黑色粉砂巖互層組成，灰?guī)r厚度一般不大。（3）上石炭統(tǒng)太原組（）：該組為本區(qū)主要含煤地層之一，含煤7層（層號814，其中12、13號煤層為可采煤層，并為沉積較穩(wěn)定的中厚煤層）。該組巖性組合特征為：底部砂巖段，下部含煤段（該區(qū)底部為D層耐火粘土），中部砂巖段和上部黑色泥巖夾薄層灰?guī)r段。本組約85m。（4）下二疊統(tǒng)山西組（）：該組為本區(qū)主要含煤地層之一，僅次

7、于太原組，含煤7層（層號17，7煤為本區(qū)普遍發(fā)育可采層，3煤為局部可采層）。巖性主要由灰色、灰黑色中細粒砂巖，粉砂巖與泥巖互層，夾粘土巖及煤層組成，并夾一層海相泥巖，本組厚約110m。（5）下二疊統(tǒng)下石盒子組（）：按照巖性組合特征以中部層粘土為界，分為上下兩段厚230m。下段：以青灰、灰綠色厚層砂巖為主，夾薄層黑灰色粉砂巖泥巖互層，其上為灰綠色厚層砂巖及斑狀雜色泥巖、粘土巖具鮞狀結(jié)構(gòu)，厚130m。上段：由紫色、雜色泥巖、粉砂巖、粘土巖和灰綠色砂巖為主，頂部有紫色、淡灰色A層粘土巖；底部有灰白色具鮞狀結(jié)構(gòu)的B層粘土巖，厚100m。（6）上二疊統(tǒng)上石盒子組（）：下部由灰白、灰綠色、暗紫色厚層狀粗砂

8、巖，含礫砂巖組成，厚5080m，上部為紫色花斑狀厚層粘土質(zhì)泥巖、粉砂巖，夾薄層砂巖，厚300500m。本組厚度一般為400m左右。（7）上二疊統(tǒng)石千峰組（）：以紫紅色砂巖為主，具交錯層理，沿層面含泥巖扁平礫，厚度098m。（8）上侏羅統(tǒng)大明山組（J3d）：本組地層不整合超覆沉積在上古生界不同層位上，區(qū)內(nèi)由東向西厚度逐漸加大，根據(jù)巖性可以分為三段。下段：小東溝層巖段，以紫色厚層粉砂巖為主，夾薄層灰綠色杏仁狀玄武巖，底部有20m左右的灰?guī)r質(zhì)礫巖。中段：小嶺火山巖層巖段，以中酸性安山巖、流紋巖、安山質(zhì)集塊、凝灰?guī)r為為主，間夾薄層紫紅色粉砂巖。上段：梨樹溝層巖段，為一組灰色、灰綠色泥巖、灰白色凝灰?guī)r，

9、夾薄層砂巖、粉砂巖、泥巖及淺灰色泥巖。本組厚度371888m,平均厚度576m。（9）新第三系（N）:由黃褐色、灰綠色泥巖、砂巖、砂礫巖組成，固結(jié)比較疏松，呈半成巖狀態(tài)。偶夾薄層木質(zhì)褐煤。分布于井田西部，厚度057m。與下伏地層不整合接觸。（10）第四系（Q）主要為沖積洪積相及河漫相，湖沼相堆積，巖性為沙、沙礫、礫石夾少量粘土、亞粘土、亞沙土及淤泥組成,總厚度110190m,與下伏地層為不整合接觸。1.4可采煤層本區(qū)內(nèi)可采煤層5層，即3、7、12-1、12-2、13號煤層，其中3號煤層為局部可采。本井田各煤層煤類為瘦煤、貧瘦煤和貧煤，有少量焦煤、無煙煤。2.貫通測量概述2.1貫通測量簡介一個巷

10、道按設計要求掘進到指定的地點與另一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。通常巷道貫通是同意巷道在不同的地點以兩個或兩個以上的工作面，分段掘進，而后彼此相通的。貫通可能出現(xiàn)下述三種情況；（1） 兩個工作面相向掘進，叫做相向貫通。（2） 兩個工作面同向掘進，叫做同向貫通。（3） 從巷道的一端向另一端指定處掘進，叫做單向貫通。在巷道貫通工程中所進行的測量工作稱為貫通測量。在煤礦企業(yè)基本建設和采礦過程中，應用貫通的方法掘進巷道極為普遍的同意巷道用多個工作面掘進，可大大加快施工速度，縮短通風距離，改善工人勞動條件，它是礦山、鐵路、水利等工程普遍采用的一種施工方法。因此，貫通測量成為礦山測量人員擔負的重大而

11、光榮的任務。不能貫通及貫通質(zhì)量不好，都將會影響生產(chǎn)和建設進程，造成人力、物力的損失，甚至威脅到工人的安全。2.2貫通測量工作中應遵循的原則貫通測量工作中一般遵循下列原則：(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當有客觀獨立的檢查校核，尤其要杜絕粗差。2.3貫通工程類型的劃分與容許誤差允許在巷道開拓是，一般貫通分為沿導向?qū)迂炌ê筒谎貙驅(qū)拥呢炌?。沿導向?qū)拥呢炌?，就是巷道沿礦層或某個地質(zhì)標志層掘進的貫通。它又可分為兩種：（1） 沿導向?qū)迂炌ㄋ较锏?；?） 沿導

12、向?qū)迂炌▋A斜巷道。不沿導向?qū)拥呢炌?，它可分為三種：（1） 一井內(nèi)不沿導向?qū)拥呢炌?；?） 兩井間的巷道貫通；（3） 立井貫通。由于測量過程中不可避免地帶有誤差，因此貫通實際上總是存在偏差的。如果貫通接合處的巷道偏差達到某一限值，但仍不影響巷道的正常使用，就成該限值為貫通的容許偏差。貫通巷道接合處的偏差可能發(fā)生在空間的三個方向上，即巷道中心線的長度偏差，垂直于巷道中心線的左右偏差（水平面內(nèi)）和上下的偏差（豎直面內(nèi)）。第一種偏差只對貫通在距離上有影響，對巷道質(zhì)量沒影響，后兩種方向上的偏差對巷道質(zhì)量有直接影響，故后兩種方向上的偏差又稱為貫通重要方向的偏差。貫通的容許偏差是針對重要方向而言的。對立井貫

13、通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置的偏差。煤礦測量試行規(guī)程中給出了貫通接合面容許偏差值，如下表：表2-1貫通種類貫通巷道名稱在貫通面上的允許偏差/m兩中線之間兩腰線之間第一種沿導向?qū)迂炌ǖ乃较锏?0.2第二種沿導向?qū)迂炌ǖ膬A斜巷道 0.3 第三種在同一礦井中貫通的傾斜巷道或水平巷道 0.3 0.2第四種在兩礦井中貫通的傾斜巷道或水平巷道 0.5 0.2第五種用小斷面開鑿的立井井筒 0.5 2.4貫通測量的步驟第一. 根據(jù)貫通測量的允許偏差，選擇合理、可行的測量方案和方法。對重要貫通工程編制貫通測量設計書：進行貫通誤差預計，說明采用的儀器、測量方法和作業(yè)時的各種測量限差等。貫通誤差預計一般取中誤

14、差的兩倍。當誤差預計結(jié)果超過允許偏差時，應盡量采用提高測量精度的辦法，如仍不能滿足要求時，應請求礦總工程師研究采取其它技術措施。第二.按選定的測量方案和方法進行實測和計算，每行一步均須有可靠的檢核，并與設計書中要求的精度進行比較，必要時進行重測。第三，根據(jù)實測資料計算貫通巷道的標定要素，并于實地標設貫通巷道的中線和腰線。第四，隨著巷道掘進，及時延設、檢查中線和腰線：及時測量進度和添圖：及時按實測點的平面坐標和高程，調(diào)整中線和腰線在貫通前必須按煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，及時報告礦井總工程師和有關部門技術負責人。第五，巷道貫通后，應立即測量實際偏差，并將兩側(cè)導線連接起來，計算各項閉合差。還應對最后一段的

15、中線和腰線進行調(diào)整。第六，重大貫通工程完成后，應對測量工作進行精度分析，提交技術總結(jié)。2.5貫通測量誤差預計1.水平重要方向（）上的誤差預計（1）由導線的測角誤差引起的k點在 方向上的誤差為： 測角誤差的影響Mxß上= （2-1）（2）由導線的量邊誤差引起的k點在x方向上的誤差為： a.光電測距時 （2-2） b鋼尺量邊時 （2-3） 式中 地面導線測角中誤差； 各導線點與K點連線在y軸上的投影長度 導線量邊誤差； L導線邊長； 地面導線量邊偶然誤差系數(shù)； 各導線x軸之間的夾角。(3)定向誤差引起K點在x軸上的誤差預計公式 （2-4）式中 ma0定向誤差，即井下導線起算邊的坐標方位角

16、中誤差； Ry0井下導線起算點與K點連線在y軸上的投影長度。(4)井下導線測量誤差引起K點在x軸上的誤差預計公式 a.測角誤差的影響： （2-5）式中 井下導線測角中誤差； Ry下井下導線各點與K點連線在y軸上的投影長度。若導線獨立測量n次，則n次測量平均值的影響為：Mxß下= （2-6）b.量邊誤差的影響 光電測距時：M´xl下= （2-7）鋼尺量邊時， 式中 為井下光電測距的量邊誤差 為k點與各導線點連線在y軸上的投影長，可由設計圖上量取a地面導線量邊偶然誤差系數(shù)； 各導線x軸之間的夾角。l導線邊長；(5)各項誤差引起K點在x軸上的總中誤差預計公式MxK= （2-8）如

17、果以上觀測都獨立進行兩次的話那么MxK= （2-9）2.測量誤差引起貫通相遇點K在高程上的誤差預計公式（1）地面水準測量誤差引起K點在高程上的誤差預計公式規(guī)程規(guī)定，井口水準點的高程測量，應按地面四等水準測量的精度要求施測。四等水準支導線往返測的高程平均值的中誤差為： （2-10）式中 L水準線路的單程長度，km 導入高程誤差引起K點在高程上的誤差預計公式Mh0= （2-11）式中h為兩次獨立導入高程的互差。規(guī)程規(guī)定h；h為井筒深度。井下水準測誤差引起K點在高程上的誤差預計公式a. 按單位長度高差中誤差估算： （2-12）式中 mh0單位長度高差中誤差，系按實測資料求得的數(shù)值； R 水準路線的長

18、度，kmb.按下表的精度要求估算：表2-2井下四等水準誤差表水準支線往返測量的高差不符值（mm）閉、附和路線的高程允許閉合差（mm）井下水準測量的允許閉合差為（mm），所以一次（單程）獨立測量的中誤差為：M´h=(mm) （2-13）式中 R水準路線的長度，km 若進行n次獨立測量，則n次測量平均值的中誤差為： Mh = （2-14）斜巷中高程測量引起的誤差，按規(guī)程規(guī)定的限差推算，一次測量的高程中誤差為： （2-15）各項誤差引起K點的高程上的總中誤差預計公式MhK= （2-16）2.6 貫通測量的重要性由于貫通測量工作涉及地面和井，不但要為礦山生產(chǎn)建設服務，也要為安全生產(chǎn)提供信息。

19、貫通測量的任何疏忽都會影響生產(chǎn),甚至可能導致事故的發(fā)生。因此，貫通測量是一項非常重要的測量工作，如果貫通測量過程中發(fā)生錯誤而導致巷道未能正確貫通，或貫通后結(jié)合處的偏差值超限，都將影響巷道質(zhì)量，甚至造成巷道報廢，人員傷亡等嚴重后果，所以說貫通測量是一件責任性非常強的工作。礦井的順利貫通能加快礦井的建設速度，縮短了建井的周期、保證正常的生產(chǎn)交替并且提高了礦井的年產(chǎn)量。（放入簡介）3.第一套測量方案3.1貫通測量的方法 在地面兩個近井點選用GTS-102N全站儀進行測量，依據(jù)煤礦測量規(guī)程、三角高程測量規(guī)范，確定貫通容許誤差為：垂直方向±0.20m,水平方向±0.5m（1）平面控制

20、測量方案：地面控制網(wǎng)是地下工程特別是礦井貫通工程正確性的基礎。地面控制測量的基本任務是根據(jù)地下工程特點和需要，在地面布設一定形狀的控制網(wǎng)，并精密測定其地面位置。地面控制測量的目的是為了控制全局，限制測量誤差的傳遞和積累，保障測量工作的相對精度。 施測方法：我們使用的是導線網(wǎng)，把導線布設成網(wǎng)形或閉合環(huán)形。5復測導線,施測等級四等,使用儀器為智能型全站儀，作業(yè)限差按照7經(jīng)緯儀導線的限差來進行。（2）地下控制測量方案：由于是在井下巷道中測量，所以不能像地面那樣布置成三角或三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)，智能設立導線或?qū)Ь€網(wǎng)作為井下平面測量控制。所以，井下平面控制測量實際上就是導線測量，我們采用和井上控制測量相同的方

21、法來進行井下平面控制測量。（3）礦井聯(lián)系測量方案：為了將地面坐標導入井下，我們在主副井之間采用兩井定向，具體做法如下：地面設立連接點、近井點K, 通過聯(lián)系測量將地面的平面坐標、方位角及高程傳遞到井下永久點上,作為井下控制測量起始數(shù)據(jù)。井口水準基點的高程測量,按四等水準測量的精度要求測設。作業(yè)限差如表3-1所示。表3-1水平方向觀測要求及限差表 等級 儀器類型觀測方法 測回數(shù)光學測微兩次重合讀數(shù)之差 半測回歸零差 一測回內(nèi)2C互差同一方向值各測回互差四等 J2 方向 93 8 13 9聯(lián)系測量的具體做法如下圖所示：圖3-1兩井定向示意圖在兩個立井個懸掛一根垂球線A和B，由地面控制點布設導線測定兩

22、垂球線A、B的坐標，內(nèi)業(yè)計算時，首先由地面測量結(jié)果求出兩垂球線的坐標，、，并計算出A、B連線的坐標方位角和長度 (3-1) (3-2)因地下定向水平的導線構(gòu)成無定向?qū)Ь€，為解算出地下個點的坐標，假設A為假定坐標系的原點，A1邊位假定坐標縱軸軸方向，由此可計算出地下各點在假定坐標系中的坐標，并求出A、B連線在假定坐標系中的坐標方位角及長度，即= (3-3) (3-4) (3-5)式中H豎井深度R地球的平均曲率半徑。應小于地面和地下連接測量中誤差的2倍。則=依此可重要計算出地下各點的坐標，由于測量誤差的影響，地下求出的B點坐標與地面測出的B點坐標存有差值。如果其相對閉合差符合測量所要求的精度時，可

23、進行分配，因地面連接導線精度較高，可將坐標增量閉合差按邊長或坐標增量成比例反號分配給地下導線各坐標增量上。最后計算出地下各點的坐標。風井聯(lián)系測量，我們采用了一井定向的方法。具體方法類似兩井定向方法，不同之處在與一井定向采用一井內(nèi)投入鋼絲。（4）地面及井下高程控制測量方案：井下高程控制分為級和級控制， 級控制是為了建立井下高程測量的首級控制，其精度較高，基本上能滿足貫通工程在高程方面的精度要求，級水準測量的精度較低，作為級水準點的加密控制，主要是為了滿足礦井生產(chǎn)的需要。操作方法：利用全站儀進行四等測三角高程進行。施測前必須對所使用的儀器進行檢校，檢校完后將儀器架在測站上，中絲法對向觀測三測回。井

24、下高程測量使用的儀器、工具與地面高程測量基本一樣, 測量等級:五等電磁波測距三角高程。（5）井下導線高程測量方法：因為從風井到點位27屬于斜巷，所以我們采用三角高程測量，因為從點位27到風井屬于平巷，所以我們采用傳統(tǒng)水準測量。（6）導入高程方案為使地面與地下建立統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，應通過斜井、平硐或豎井將地面高程傳遞到地下巷道中，該測量工作稱為高程聯(lián)系測量（也可稱為導入高程）。因為是立井，所以我們才用的是長鋼尺法導入高程。具體方法如下：將經(jīng)過檢定的鋼尺掛上重錘（其重力應等于鋼尺檢定時的拉力），自由懸掛在井中。分別在地面與井下安置水準儀，首先在A、B點水準尺上讀取讀數(shù)a、b，然后在鋼尺上讀數(shù)m、n（

25、注意，為了防止鋼絲上下彈動產(chǎn)生讀數(shù)誤差，地面與地下應同時在鋼尺上讀數(shù)），同時測定地面、地下的溫度和。由此可求得B點高程: (3-6) 式中為鋼尺改正數(shù)總和(包括尺長改正、溫度改正、自重伸長改正)。其中鋼尺溫度改正計算時，應采用井上下實測溫度的平均值。鋼尺自重伸長改正計算公式為： (3-7) 式中鋼尺長度，=m-n鋼尺懸掛點至重錘端點間長度，即自由懸掛部分的長度；鋼尺的密度，r=7.8g/E鋼尺的彈性模量，一般取為kg/當鋼尺懸掛重量與鋼尺檢定時的拉力不相同的話，還應加入拉力改正。3.2貫通誤差預計所需要基本誤差參數(shù)的確定(1)地面導線的測角誤差：根據(jù)240個測站三次獨立測角的較差求得三個測回平

26、均值的測角中誤差（2）地面量邊誤差：m=0.0024m（3）一井定向誤差：根據(jù)10個立井的兩次獨立定向資料求得一次定向中誤差（4）兩井定向誤差：根據(jù)5對立井的兩次獨立定向資料求得一次定向中誤差（5）井下導線量邊誤差:根據(jù)225個測站兩次獨立測角較差，求得兩測回平 平均值的測角中誤差（6）井下導線量邊誤差：（7）地面水準測量誤差：按規(guī)程限差求算四等水準測量每千米的高差中誤差（8）導入高程誤差：根據(jù)12個立井的兩次獨立高程差求得一次導入高程的中誤差（9）井下水準測量誤差：根據(jù)35條井下水準測量路線求得每千米的高差中誤差（10）井下三角高程測量誤差：根據(jù)7條斜巷三角高程測量實測資料求得每千米的高差中

27、誤差3.3貫通誤差預計繪制一張比例尺為1:5000的誤差預計圖。在圖上根據(jù)設計和生產(chǎn)部門共同商定的貫通相遇點位置繪出K點，過K點做軸和軸，并在圖上標出設計導線的導線點位置因為采用的是GTS-102N全站儀進行測量，它的測角中誤差為2，測距精度為±（2mm+2ppm×D）m.s.e.1.貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差預計(1)地面導線測量誤差引起K點在方向上的誤差。取測角中誤差=測角誤差的影響是由預計圖上先量得平方求和而得。量邊誤差所引起的 其中，m=2.4mm，是各邊與軸方向的夾角。 （2）主.副井兩井獨立兩次定向平均值的誤差引起的風井一次獨立三次定向平均值的誤差所引起

28、的（3）井下導線測量誤差引起的K點在方向上的誤差測角誤差引起的（角度獨立測量兩次）量邊誤差引起的（邊長獨立測量兩次）（4） 貫通在水平重要方向上的總中誤差（5） 貫通在水平重要方向上的預計誤差2.貫通相遇點K在高程上的誤差預計(1)地面水準測量誤差引起的K點高程誤差。即(2)導入高程引起的K點高程誤差。即(3)井下三角高程測量引起的K點高程誤差m(4)井下水準測量引起的K點高程誤差(5)貫通在高程上的中誤差（以上各項高程測量均獨立進行兩次） (6)貫通在高程上的誤差預計。即2.高程測量的誤差主要來源于三角高程測量誤差和高程導入所造成的，三角高程測量誤差主要靠細心，比如用望遠鏡瞄準時要瞄準中心,

29、水準管的氣泡要居中,在巷道中測量時鏡站的照明要好。而高程導入誤差的主要來源有： 氣流對垂球線和垂球線的作用 滴水對垂球線的影響 鋼尺的彈性作用 垂球線的擺動面和標尺面不平行 垂球線的附生擺動3.4減小誤差措施為了減小誤差，我們采取了以下措施：（1）盡量增大兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致。這樣盡管沿氣流方向的垂球線傾斜可能較大，但是最危險的方向（即垂直于兩垂球線連線方向）上的傾斜卻不大，因而可以減少投向誤差。（2）適當加大垂球重量，這樣可以減小晃動（3）擺動觀測時，垂球線擺動的方向應盡量與標尺平行，并適當增大擺幅，但不宜超過100mm根據(jù)相關規(guī)

30、程，要求貫通在水平方向上的誤差小于0.5m，在高程方向上的誤差小于0.2m，所以第一套預計方案未滿足要求，精度比較差.4.第二套測量方案4.1貫通測量方法(1)施測方法：采用GPS進行平面控制。GPS的特點：對點間的邊長沒有限制，也不要求兩點間通視，而且點位精度均勻。它與常規(guī)方法相比，具有很大的優(yōu)越性和靈活性，適合各種地下工程的地面控制測量，尤其適合山嶺地區(qū)大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制測量2。（2）網(wǎng)點應滿足一定的精度要求合理地確定施測精度標準，既能保證當前工程的需要，又留有適當?shù)挠嗟?，同時考慮今后其他工程的可能需要，以便節(jié)省人力、物力，提案高工作效益，加快施測進度。（3）遵循統(tǒng)一的測量

31、規(guī)范、按等級標準設計和作業(yè)GPS測量定位速度快、相對定位精度高、工作時間短、效益好，是現(xiàn)代的測量方法，必須遵循統(tǒng)一的測量規(guī)范，按等級標準設計和作業(yè)。國家質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布的全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范中，GPS按其精度劃分為六個等級，見下表表4-1 GPS測量等級劃分級別固定誤差/mm比例誤差系數(shù) A A30.01 A50.1 B81 C105 D1010 E1020工程控制網(wǎng)一般屬D級或E級，相當于國家三等網(wǎng)和四等網(wǎng)。GPS網(wǎng)布設時，除了聯(lián)測測區(qū)內(nèi)高級GPS點外，不必按常規(guī)測量方式逐級布網(wǎng)，可根據(jù)實際需要，采用相應的等級規(guī)定一次完成全網(wǎng)的布點和施測。當測區(qū)內(nèi)無高級GPS點時，可與測區(qū)內(nèi)或附

32、近的國家大地控制點連測。(4)網(wǎng)形設計GPS網(wǎng)形設計是施測方案的基礎。為了檢核GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量，GPS網(wǎng)應當構(gòu)成閉合環(huán)狀。閉合環(huán)有同步環(huán)和異步環(huán)之分。兩臺接收機同時觀測相同的衛(wèi)星，所得同步觀測資料可以解算出兩站之間的一條基線響亮，將不同時段觀測的各基線構(gòu)成的閉合環(huán)叫做異步環(huán)。3臺接收機同時觀測相同的衛(wèi)星，所得的同步觀測資料解算出3個基線響亮構(gòu)成三角形同步環(huán)路，其中只有兩條是獨立的，一般用K臺接收機同步觀測時，可解算出k(k-1)/2條基線響亮，其中只有k-1條是獨立的。同樣，由若干條獨立基線構(gòu)成的閉合環(huán)也叫異步環(huán)。同步環(huán)中由各基線向量構(gòu)成的坐標閉合差之和等于零，否則基線解算結(jié)果有粗差。測量中通常

33、用增加多條觀測或附加條件的方法，采用最小二乘法進行平差，以提高點位的精度并增加其可靠性。由獨立基線構(gòu)成的閉合環(huán)或增加觀測的時段數(shù)都可產(chǎn)生多余觀測。多余觀測數(shù)的計算是由獨立基線數(shù)減去待定點數(shù)。在GPS網(wǎng)設計時，應盡可能多與高級GPS控制點或國家測設的三角點、水準點進行連測，以便提供數(shù)據(jù)處理的基準值和成果測量的外部檢核。GPS用于兩井間巷道貫通時，選用E或D級精度來測設兩井井口附近的近井點，且兩近井點I與II之間應盡量通視，如圖4-1所示圖4-1 GPS測定近井點點位示意圖這時由于地面GPS測量誤差所引起的K點在x軸方向上的貫通誤差按下式估算：±式中 近井點I與II之間邊長的誤差。 &#

34、177; a固定誤差，D級及E級GPS網(wǎng)的a10mm； b比例誤差系數(shù)，D級GPS網(wǎng)的b10×，E級GPS網(wǎng)的b20×； a邊與貫通重要方向x之間的夾角。由設計圖紙可知邊地面兩近井點S=4715m，a=60°4.1.1地下控制測量方案 地下控制方案我們選擇使用導線網(wǎng)作為井下平面測量控制，地下導線測量的作用是以必要的精度建立地下的控制系統(tǒng)，并依據(jù)該控制系統(tǒng)可以放樣出隧道（或巷道）的掘進方向。與地面導線測量相比，地下工程中的地下導線測量具有以下特點：1.由于受巷道的限制，其形狀通常形成延伸狀。地下導線不能一次布設完成，而是隨著巷道的開挖而助教向前延伸。2.導線點有時設

35、于巷道頂板，需采用點下對中。3.的開挖，先敷設邊長較短、精度較低的施工導線，指示巷道的掘進，而后敷設高等級導線對低等級導線進行檢查校正。 4.地下工作環(huán)境較差，對導線測量干擾較大。施測方法:采用與方案一相同的方法，即智能設立導線或?qū)Ь€網(wǎng)作為井下平面測量控制。所以，井下平面控制測量實際上就是導線測量。 礦井聯(lián)系測量方案聯(lián)系測量工作的必要性在與：保證地下工程按照設計圖紙正確施工，確保巷道的貫通。確定地下工程與地面建筑物、鐵路、河湖等之間的相對位置關系，保證采礦工程安全生產(chǎn)，同時及早采取預防措施，使地面建筑物、鐵路免遭重大破壞。立井平面測量的任務是確定地下導線起算邊的坐標方位角和地下導線起算點的平面

36、坐標。高程聯(lián)系測量的任務是評定地下高程基點的高程。其中測定地下導線起算邊的坐標方位角是很重要的環(huán)節(jié)，而且它對導線終點位置的影響是很大的。我們通常將立井平面聯(lián)系測量簡稱為立井定向。4.1.2 地面及井下高程控制測量方案施測方法：方案二采取的是與方案一相同的測量方法。4.1.3 導入高程方案 我們這里仍然采用長鋼尺法導入高程，方法同方案一，在此不作贅述。4.2 貫通誤差預計貫通誤差在將GPS用于兩井間巷道貫通測量時，可選用E級網(wǎng)或D級網(wǎng)精度來測設兩井井口附近的近井點，而且兩井近井點之間應盡量通視，如圖紙所示，點、點位27為兩井的近井點，K點為貫通相遇點，這時由于地面GPS測量誤差所引起的K點在x軸

37、方向上的貫通誤差可按下列公式估算式中近井點K和D之間的邊長中誤差，按 計算a 固定誤差，對于D級及E級GPS網(wǎng)，a10mm；b 比例誤差系數(shù)，D級GPS網(wǎng)，b10×；E級GPS網(wǎng)，b20；兩近井點連線與貫通重要方向X軸之間的夾角。 地下控制方案1.貫通相遇點K在水平方向上的誤差預計由于采用了E級GPS網(wǎng)所以固定誤差a=0.010m，b=20×m所以 (2)定向誤差所引起K點在X方向上的誤差根據(jù)資料求得起始點的坐標誤差則mß下井下導線測角中誤差，我們這里取7, 由資料求得起始點的定向中誤差 =0.015m （3）井下導線測量誤差引起的K點在方向上的誤差根據(jù)225個測

38、站兩次獨立測角的較差，求得兩測回平均值的測角中誤差測角誤差所引起的量邊誤差所引起的由測量誤差參數(shù)參考表得，量邊偶然誤差系數(shù)=0.005(4)貫通在水平重要方向上的總中誤差(5)貫通在水平重要方向上的預計誤差(6)因為在井下和井上高程采用的方法和方案一相同，那么誤差預計應與方案一相同，如方案一5.最優(yōu)方案的選擇經(jīng)過上述兩套方案的論述，發(fā)現(xiàn)第二套方案在精度上滿足需要。而且下面幾點上B方案明顯優(yōu)于A方案：5.1在平面控制方面（1）平面控制的精度對于全站儀導線做控制，有很多缺點，首先，測站間必須通視，用人多，測量周期長，且受時間、其后、地形等因素限制，而且用人多所以費用也比較高，相對于全站儀來說，現(xiàn)在

39、流行的GPS精度定位高，可以更加準確的測量出相應的數(shù)據(jù)，而且觀測時間短，測站間無需通視，可提供三維坐標，且不受時間、其后、地形等因素的影響。（2）工程預算控制測量時各類工程建設過程中重要的基礎技術工作，傳統(tǒng)的大地控制測量方法包括閉合導線、三角網(wǎng)鎖、雙導線、主副導線、支導線、導線加三角網(wǎng)鎖等。高程測量采用水準測量和三角高程測量，多采用三角高程測量。這些傳統(tǒng)測量方法的外業(yè)測量時間長、需要投入人力較多且效率低下，而且費用較高，精度較低。5.2井下控制方面（1）測量精度：方案一在水平方向的貫通誤差是0.638，在高程上的貫通誤差是0.192，不滿足規(guī)程規(guī)定的在水平方向的貫通誤差小于0.5m，在高程上的貫通誤差小于0.2m的精度要求，方案二水平方向的貫通誤差是0.466m，在高程上由于和方案一采用相同的方法，所以在高程上的貫通誤差也是0.192m，在方案二中我們加測了陀螺邊，由于陀螺邊的加測，使我們的貫通精度大大的提高9。（2）測回數(shù)：在第一方案中，由于我們只是采用的經(jīng)緯儀導線網(wǎng)作為井下貫通的控制網(wǎng)，所以我們需要多測幾個測回才能保證測量的精度，而方案二中由于我們采用的是測距儀導線的方法，所以我們采用導線獨立測量兩個測回，所以方案二的應用使測量工作更加的簡單，而且在工程預算方面，方案二的使用，也使測量成本大大的降低。綜上所述，B方案在精度方面及工程預算方面