煤矿测量贯通技术设计

任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程
技术设计
任楼煤矿生产技术部
二0一五年七月
任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程
技术设计
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副总工程师：
总工程师：
目录
一、工程概述 (1)
二、贯通工程的任务 (1)
三、贯通测量的精度要求 (1)
四、贯通工程的质量保证措施 (3)
五、贯通工程技术方案设计 (4)
六、贯通测量误差预计 (4)
七、贯通测量方案的选择 (8)
一、工程概述
Ⅱ7226N工作面为任楼煤矿重要接替工作面，由于我矿为高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井，特设计Ⅱ7226N底抽巷作为Ⅱ7226N工作面专用瓦斯抽排巷道，为下一步工作面的回采提供安全保障。

该巷道将与Ⅱ7224N 底抽巷C24贯通，贯通闭合线路全长约4000m。

为确保Ⅱ7226N底抽巷与Ⅱ7224N底抽巷顺利贯通，特编制《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程技术设计》。

二、贯通工程的任务
1．根据贯通巷道的种类和允许误差，选择合理的测量方案和测量方法，并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等进行必要的分析，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．根据掘进工作面的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并根据测量成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，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。

还应对最后一段巷道的中腰线进行调整；
7．贯通完成后，对测量工作进行精度分析，作出技术总结。

三、贯通测量的精度要求
贯通工程必须优化组合各项测量手段，提高各项测量工作的精度，
将各项测量误差对贯通重要方向的影响降到最低。

根据《煤矿测量规程》要求，贯通相遇点的中线允许偏差≤0.3m，相遇点的竖直方向允许偏差≤0.2m。

（一）井下15″导线测量
井下平面控制测量使用2″级防爆型全站仪7″级导线复测，15″级导线放样，观测前检校仪器及配套设备的轴系关系，使满足规范要求。

如矿井井下巷道风速过大，点下对中操作过程中需提高对中精度，减小对中误差影响。

7″级导线的主要技术指标
水平角观测的作业要求
7″级导线控制测量独立进行两次，第一次从起始边沿贯通测量路线敷设至施工巷道迎头，第二次从迎头返回到起始边。

复测导线的互差符合限差规定，取平均值作为最终导线测量成果。

（二）井下高程控制测量
贯通闭合线路全长约4000m，其中含一段600m左右下山，结合井下水准测量施测难度及贯通限差精度要求，设计采用三角高程与水准高程
相结合的作业方法进行井下高程控制测量。

三角高程导线测量和7″级导线测量同步进行，采用三角高程对向观测的方法，沿巷道进行施测，往返观测各一个测回。

三角高程测量中仪器高应在观测前和结束后用钢尺各量一次，两次差不得超过4mm，相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm×l（l为导线水平边长，以m为单位）；三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm L（L为导线水平边长，以km为单位）。

三角高程测量独立进行两次，互差符合限差规定，取算术平均值作为最终成果。

井下每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±15mm R（R为水准间的路线长度，以km为单位）。

四、贯通工程的质量保证措施
（一）测量仪器设备的要求
1．选用的仪器设备必须满足测量项目的精度要求，具有良好的稳定性；
2．使用的仪器设备经检定机构检定合格，并处于有效期内使用；
3．观测前，应对所使用的仪器和设备进行常规检查、校正，并做好记录。

测量期间应注意维护各类仪器设备，保持仪器设备的完好。

（二）测量工序要求
1．工程严格按照《煤矿测量规程》和《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通工程技术设计》要求实施。

2．工程的施工设计资料和测量起始数据要反复查对检核，确保绝对准确。

3．明确现场测量人员对测量数据的真实性负责、测量人员对所做工作质量负责的责任追究制。

4．各项测量工作必须有充分、可靠的检核条件，检测合格后再进行
后续的各项测量工作。

5．及时进行测量精度分析，对照设计中的精度要求，对于低于设计精度的测量环节分析总结原因，优化测量工艺。

五、贯通工程技术方案设计
（一）方案一：加设陀螺定向边7″级导线
测量控制导线以中六轨道大巷7″级控制点G 2—ZK 34为起始位置，在距Ⅱ7224N 底抽巷贯通位置C 24点300m 左右“C 18-C 19”位置加测一条陀螺定向边。

在Ⅱ7226N 底抽迎头距贯通位置400m 左右“19-20”位置加测一条陀螺定向边。

（二）方案二：不加设陀螺定向边7″级导线
测量控制导线以中六轨道大巷7″级控制点G 2—ZK 34为起始位置，一路沿Ⅱ2辅助轨道下山、Ⅱ2辅助轨道三车场、Ⅱ7224N 底抽巷至贯通位置C 24；一路沿Ⅱ2辅助轨道下山、Ⅱ2辅助轨道下部车场、Ⅱ7226N 底抽巷至迎头。

敷设过程中严格按照《煤矿测量规程》中7″级导线控制要求实施。

六、贯通测量误差预计
依设计图通过计算得出，由贯通测量引起的C 24点误差，即为从C 24
点起又闭合到C 24点的导线测量误差，包括由导线测角和量边误差引起C 24点在x ′方向上的误差。

（一）误差预计基本参数 1．陀螺定向误差：
aT M =±15″。

2．井下测角中误差：
M =±7″。

3．井下量边误差系数：a=0.0005。

（二）贯通测量误差预计
1．方案一：加设陀螺定向边7″级导线 （1) 陀螺定向误差引起C 24在x 轴上的误差：
xa M
=±ρ
aT
M 23422234)()()()(ⅡⅡⅠⅠO ZK K O K O O ZK y y y y y y y y -+-+-+-
=±20626515
2
222468.429815.843798.975485.297+++
=±0.101m
y O Ⅰ、y O Ⅱ——各段导线重心在假定坐标系统中的横坐标； Y ZK34——井下导线起始点在假定坐标系统中的横坐标； y k ——贯通相遇点的横坐标，y k =0； 式中的各个y 值直接在图上量取。

（2) 井下导线测角误差引起C 24在x 轴上的误差：
下βx M =±ρ
下
βM
20
~242
24~19222)()()()(C y C C y O i O i R R +++ⅡⅠηη
=±
2062657
923.147289820.245243838.4390824045.1473098+++
=±0.085m
ηi ——各方向附和导线的重心与各段导线各点的连线在y ′轴上的投影长，其值直接在图上量取；
R y ——支导线段终点C 24与该段导线各点的连线在y ′轴上的投影长，其值直接在图上量取。

（3) 井下导线量边误差对C 24在x 轴上的影响
下xl M =±
a l a 22cos •∑
=±840.10380005.02
⨯
=±0.016m
Lcos α——l 为导线边长(km)，α为导线各边与x 轴间的夹角，此值
用图解法量取；
由于贯通测量时，各项测量工作均独立进行两次，故贯通相遇点K 在x 轴上的预计中误差为：
k M x =±
2
/)(2
l 22下下x x x M M M ++βα
=±
2/)016.0085.0101.0(222++
=±0.094m
贯通相遇点K 在x 轴上的预计误差为：
预
k M x =±2
k M x =±0.188
（4) 贯通相遇点C 24在高程方向上的预计误差：
井下水准测量全长4020m,由于井下贯通导线经过一条斜巷（上山），其倾斜长度为618m ，为较少工作量，首选三角高程测量控制高程，按《煤矿测量规程》规定，三角高程导线的高程闭合差：
预h M =±100mm
L =±201mm
2．方案二：不加设陀螺定向边7″级导线 （1) 由测角误差引起的水平重要方向上的误差：
β
x'M =±ρ1
M β
2上
yi R
∑=±206265
7
833756916.1
=±0.197m
Ry ——C 24到各导线点连线在y ′轴上的投影距离，可由误差预计图上量出。

因导线独立实施两次，故：
β
x M =±
2
040.0=±0.139m
（2) 由于导线量边误差引起的水平重要方向上的误差：
'xl
M =±a l a 22cos •∑
=±
840.10380005.02
⨯ =±0.016m
Lcos α——l 为导线边长，α为导线各边与x ′轴间的夹角，此值用图解法量取；
因导线独立实施两次，故：
xl
M =±
2
016.0=±0.011m
上述两项误差引起的贯通相遇点C 24在水平重要方向上的误差：
xk M =±2
2xl
x m m +β=±
22011.0139.0+=±0.139m
贯通相遇点K 在水平重要方向上的预计误差：
预
xk M =±2
xk M =±0.278m
（3) 贯通相遇点C 24在高程方向上的预计误差：
井下水准测量引起的误差 井下水准测量全长4020m,按《规程》规定的限差推算，则一次测量引起的高程中误差为：
水
h M =±2
250
402.3=±33mm
斜巷中高程测量引起的误差 井下贯通导线经过一条斜巷（上山），其倾斜长度为618m ，按《煤矿测量规程》规定的限差推算，则一次测量引起的高程中误差为：
1h M =±50618.0=±39mm
以上各项测量工作均独立进行两次，因此高程方向上预计中误差为：
h M =±
2
1
h 22
1M M h +水=±36mm
贯通相遇点K 在高程方向上的预计误差为：
预h M =2h M =±72mm
七、贯通测量方案的选择
1．在技术要求上方案一在水平方向上的预计误差为±188mm ，高程方向上的预计误差为±201mm ；方案二在水平方向上的预计误差为±278mm ，高程方向上的预计误差为±72mm 。

2．经济比较如下表
经过两种方案比较，方案一在水平方向上的预计误差满足《煤矿测量规程》要求，但在高程方向上的预计误差不满足要求，即贯通相遇点的中线允许偏差≤0.3m，竖直方向允许偏差≤0.2m，而方案二在水平方向上和高程方向上的预计误差均满足《煤矿测量规程》要求。

同时方案二经济成本较低，节省资金约6万元，故选择方案二作为Ⅱ7226N底抽巷与Ⅱ7224N底抽巷贯通的实施方案。

附件：
1、恒源煤电公司任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通设计图（方案一）
2、恒源煤电公司任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷贯通设计图（方案二）
参考文献
[1] 《全球定位系统（GPS）测量规范》.GB/T18314-2009.
[2] 《煤矿测量规程》.原能源部.
[3] 《国家一、二等水准测量规范》.GB12898-2009.
[4] 《工程测量规范》 .GB50026-2007.
[5] 《任楼煤矿矿井综合采掘工程平面图》.
[6] 《任楼煤矿Ⅱ7226N底抽巷设计图》.。