(完整版)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告ZHE

山西大同大學(xué) 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告及任務(wù)書(shū)學(xué)院：山西大同工學(xué)院 系別： 采礦系 專業(yè)(專業(yè)方向)測(cè)繪同煤永定莊煤業(yè)有限公司主斜井與副斜井貫通測(cè)量設(shè)計(jì)方案與淺談光論文題目面爆破技術(shù)在巷道貫通的應(yīng)用指導(dǎo)教師職稱副教授學(xué)生姓名周恒毅學(xué)號(hào)一、研究目的(選題的意義和預(yù)期應(yīng)用價(jià)值)貫通測(cè)量，尤其是大型巷道貫通測(cè)量是礦山測(cè)量工作的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，為了加快礦井的建設(shè)速度、縮短建井周期、保證正常的生產(chǎn)接替和提高礦井產(chǎn)量，經(jīng)常采用多井口或多頭掘進(jìn)，這樣就會(huì)出現(xiàn)兩井間或井田的長(zhǎng)距離巷道貫通測(cè)量，所以兩井間貫通測(cè)量就成為了礦井生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)工作[4]。近50年來(lái)，隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，測(cè)繪儀器制造也得到了長(zhǎng)足進(jìn)展，其高科技產(chǎn)品代表之一就是電子全站儀。全站儀是當(dāng)前比較流行，也比較實(shí)用的測(cè)繪儀器。應(yīng)用全站儀與傳統(tǒng)的科技手段和地質(zhì)勘探技術(shù)理論相結(jié)合，在礦山勘探、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段，對(duì)礦區(qū)地面和地下的空間、資源和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理、顯示、利用，將極大地提高資源勘探的效率，降低成本，減少人力物力，使礦區(qū)開(kāi)采更加有效地進(jìn)行。國(guó)際上礦山測(cè)量?jī)x器正向著多功能、小型化、數(shù)字化和全自動(dòng)化方向發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外兩井貫通理論比較成熟，兩井間貫通必須遵循以下原則：在確定測(cè)量方案和方法時(shí)，應(yīng)保證貫通所必須得精度，過(guò)高和過(guò)低得精度要求都是不可取得。對(duì)完成得測(cè)量和計(jì)算工作均要有客觀得檢查，如：進(jìn)行不少于兩次獨(dú)立測(cè)量；計(jì)算由兩人分別進(jìn)行或采取不同得方法，不同計(jì)算工具等。二、與本課題相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，預(yù)計(jì)可能有所突破和創(chuàng)新的方面 (文獻(xiàn)綜述)光面爆破技術(shù)在不穩(wěn)固巖體掘進(jìn)中的研究和應(yīng)用光面爆破(以下簡(jiǎn)稱光爆)這門(mén)邊緣學(xué)科，是50年代后期在瑞典興起的，隨后，即傳到美國(guó)、英國(guó)、芬蘭、和日本等許多國(guó)家。 50年代初期，瑞典的哈格卓普、達(dá)爾博格、基爾斯特羅姆、倫得博格與蘭基弗斯等人首次進(jìn)行了“光面爆破"，也叫周邊爆破。以后在美國(guó)，由霍姆斯作了進(jìn)一步的發(fā)展，使巖壁能達(dá)到如刀切般的光滑，并且圍巖基本不受破壞。隨著光面爆破的發(fā)展，相繼應(yīng)運(yùn)而生了“預(yù)裂爆破"(也包括原來(lái)的“輪廓線鉆孔法")等爆破方法，這些方法可統(tǒng)稱為“光面爆破"。光面爆破(smoothblasting)是井巷掘進(jìn)中的一種典型的控制爆破方法，目的是使爆破后留下的井巷圍巖形狀規(guī)整，符合設(shè)計(jì)要求，表面光滑，損傷小，穩(wěn)定性強(qiáng)。光面爆破只限于斷面周邊一層巖石(主要是頂部和兩幫)，所以又稱為輪廓爆破或周邊爆破。在井巷掘進(jìn)中應(yīng)用光面爆破具有以下優(yōu)點(diǎn)：．(1)能減少超挖和出巖量，特別是在不穩(wěn)固巖石中更能顯示其優(yōu)點(diǎn)。對(duì)井巷圍巖的炮震擾動(dòng)范圍小，相應(yīng)的炮震裂縫少；可有效地減少應(yīng)力集中引起的塌方，減少落石和危險(xiǎn)斷面，避免事故發(fā)生和人員傷亡；改善作業(yè)環(huán)境，增加施工的安全性，并能減少放炮后的排險(xiǎn)時(shí)間，提高施工速度，特別是在巖性不良地段，效果更為顯著?！は锏垒喞饬严斗秶^小，對(duì)圍巖強(qiáng)度破壞不大，提高了巷道的穩(wěn)定性，不需要或很少需要加強(qiáng)支護(hù)，減少了支護(hù)工作量和材料消耗。能加快巷道掘進(jìn)速度，降低成本，保證施工安全。文獻(xiàn)來(lái)自作者：陳國(guó)良學(xué)位授予單位： 廣西大學(xué)三、分析研究的可能性、基本條件及能否取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展 (方案論證)利用國(guó)內(nèi)外各種實(shí)際光爆案例額對(duì)比是否能在東周窯煤礦的兩井貫通工作中引入光面爆破，進(jìn)行誤差分析是否具有可行性。利用光面爆破理論研究的理論基礎(chǔ)與歷次的實(shí)踐運(yùn)用2．2光面爆破原理光面爆破的實(shí)質(zhì)，是在井巷掘進(jìn)設(shè)計(jì)斷面的輪廓線上布置間距較小、相互平行的炮眼，控制每個(gè)炮眼的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，或采用不耦合裝藥，同時(shí)起爆，使炸藥的爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼連線上的貫穿裂縫，并沿各炮眼的連線一井巷輪廓線，將巖石崩落下來(lái)。目前關(guān)于裂縫形成的機(jī)理有以下三種觀點(diǎn)：應(yīng)力波疊加原理在光學(xué)材料模型實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)相鄰兩裝藥同時(shí)爆炸時(shí)，應(yīng)力波在兩炮孔的連心線方向上產(chǎn)生疊加，兩相鄰裝藥爆炸時(shí)，各自產(chǎn)生的應(yīng)力波沿裝藥連線相向傳播，經(jīng)一定時(shí)間后孔壁處應(yīng)力達(dá)峰值，其后則由于應(yīng)力波的相互疊加，裝藥連心線中點(diǎn)處的應(yīng)力開(kāi)始增大，達(dá)最大值后再逐漸減小。當(dāng)相鄰炮孔連線中點(diǎn)上產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于等于巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，則形成貫通裂縫。爆生氣體準(zhǔn)靜壓力作用原理光面爆破時(shí)多采用炮眼不耦合裝藥，起爆后，炮眼內(nèi)的不耦合介質(zhì)起到了緩沖爆炸初始峰值壓力的作用，眼壁所受沖擊壓力降低，當(dāng)不耦合系數(shù)選取合理、眼壁上的沖擊壓力小于介質(zhì)的動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度時(shí)，炮眼壁面上就不會(huì)造成粉碎性壓縮破壞。隨后，爆生氣體膨脹充滿炮眼，且較長(zhǎng)時(shí)間以準(zhǔn)靜壓力的形式作用在眼壁上，由于相鄰炮眼的導(dǎo)向作用，在各自炮眼壁面與兩眼連線交點(diǎn)處切線方向上產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力集中，斷裂首先發(fā)生在眼壁，然后向炮眼連線中心發(fā)展，最后形成相鄰炮眼間貫通裂縫。應(yīng)力波與爆炸氣體共同作用原理只有在相鄰兩裝藥幾乎同時(shí)爆炸的條件下，才有可能發(fā)生應(yīng)力波的疊加。實(shí)際上，由于起爆器材存在誤差，是難以保證兩相鄰炮孔同時(shí)起爆的，因此也就難以保證上述應(yīng)力波在連心線中點(diǎn)的疊加及其效應(yīng)。這樣，貫穿裂縫的形成，是基于各裝藥爆炸所激起的應(yīng)力波先在各炮眼壁上產(chǎn)生初始裂縫，然后在爆炸氣體靜壓作用下使之?dāng)U展貫穿，最終形成貫穿裂縫的理論進(jìn)行兩四、課題研究的主要方法、策略和步驟一、貫通測(cè)量中的誤差來(lái)源1、貫通測(cè)量中的誤差來(lái)源主要有3個(gè)方面：（1）起算數(shù)據(jù)引起的誤差，（2）測(cè)量方法誤差，（3）系統(tǒng)誤差；起算數(shù)據(jù)影響的點(diǎn)位誤差，主要是對(duì)附和導(dǎo)線影響較大，附和導(dǎo)線兩端起始，相當(dāng)于兩段支導(dǎo)線，故對(duì)貫通精度影響較大；因此附和導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)誤差是貫通誤差的重要來(lái)源，特別是不同時(shí)期測(cè)設(shè)的附和導(dǎo)線，影響優(yōu)為嚴(yán)重，所以，在進(jìn)行貫通測(cè)量方案的選擇過(guò)程中，應(yīng)盡量布設(shè)閉和導(dǎo)線。另外，考慮測(cè)量方法的誤差，主要是瞄準(zhǔn)和讀數(shù)造成的誤差；貫通測(cè)量還應(yīng)適當(dāng)考慮系統(tǒng)誤差對(duì)貫通精度的影響。2、在高科技高速發(fā)展的今天，全站儀等新儀器設(shè)備在貫通測(cè)量中得到了普遍應(yīng)用，其測(cè)距精度達(dá)2mm+2ppm，量邊誤差對(duì)貫通重要方向的影響較小，不是主要的誤差來(lái)源。二、貫通相遇點(diǎn)最佳位置的選擇對(duì)貫通誤差的影響1、一井內(nèi)巷道的貫通中，要對(duì)貫通方案進(jìn)行井下平面和高程的誤差預(yù)計(jì)。（1）垂直方向的誤差（縱向誤差）可以按照 Mh=±50√H（H為公里數(shù)），可知高程方向的貫通誤差只與高程路線的長(zhǎng)度有關(guān)，兩次獨(dú)立觀測(cè)，除以√2為中誤差，取中誤差的2倍作為預(yù)計(jì)結(jié)果。其預(yù)計(jì)結(jié)果大小與貫通點(diǎn)位置無(wú)關(guān)。（2）水平方向的誤差（橫向誤差）預(yù)計(jì)，包括量邊引起的誤差和測(cè)角引起的誤差兩方面，計(jì)算公式如下：2測(cè)角誤差Mxβ=±（Mβ/ρ）∑√RYi量邊誤差MxL=±（A+BL）cosαi式中，Mβ為測(cè)角中誤差，與使用儀器有關(guān)，ρ為常數(shù)，RYi為各點(diǎn)到貫通重要方向的距離（如圖x方向?yàn)樨炌ㄖ匾较颍?。A、B為測(cè)距常數(shù)，L為兩連續(xù)導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離，αi為兩導(dǎo)線點(diǎn)與貫通重要方向的夾角。2、根據(jù)誤差原理計(jì)算最佳貫通位置對(duì)于一個(gè)確定了方案的貫通，其導(dǎo)線的布設(shè)形式就可以從設(shè)計(jì)圖上表現(xiàn)出來(lái)，且誤差預(yù)計(jì)的各個(gè)數(shù)據(jù)Ri、L、αi都可以從圖上量出來(lái)，而M、A、B可以根據(jù)使用的Yβ儀器確定一般不可變；由于量邊誤差對(duì)于貫通誤差影響較小，而測(cè)角誤差中∑R2Yi的變化對(duì)貫通誤差影響較大，它隨著貫通位置的不同而顯著變化。因此，∑R2Yi的2大小直接影響到貫通精度的高低，要使∑RYi最小，才能使誤差最小，精度最高。值時(shí)，S最??；當(dāng)Yk大于或小于∑Yi/n時(shí)，S變大，并且距離∑Yi/n越遠(yuǎn)，越靠近兩端時(shí)S越來(lái)越大。五、研究進(jìn)度安排第一階段（1-2周）查閱文獻(xiàn)和資料，制定整體方案和計(jì)劃，完成開(kāi)題報(bào)告；第二階段（3-5周）學(xué)習(xí)并掌握?qǐng)D上選擇控制點(diǎn)的方法并在圖上試選控制點(diǎn)，建立基本控制