矿山测量贯通工程课程设计_来自华北科技学院魏志刚

一、 工程概况

赤山市平庄煤业公司直属风水沟煤矿是原煤炭部命名的国家二级企业，原产原煤100 万t, 利润1200多万元。该矿为扩大生产，改变井下通风条件，遂将煤矿主井与副井间的贯通工程列为本年度的三个大型工程之一。井巷施工长度约3300米（包括包括风井井筒深110m ，石门长度150m ，主井井筒深200m ，石门长度300m ）。两井所属地段属丘陵地区，小山起伏、树木茂盛，地势变化小。根据工程需要和测量技术人员共同商定，确定贯通相遇点在水平重要方向上的允许偏差不得超过0.5m ，在高程方向上的允许偏差不得超过0.3m 。

二、控制网的布设 1、地面控制测量

根据对测区的踏勘情况，并参阅了测区近年来最新的点位资料。初步选定四等三角点

一、三角点二为测区内已知导线点。由于测区地理情况复杂，因此对两三角点进行相应的检核，经过仔细检核，确定测区原有三角点一、三角点二可为此次地面测量作业任务的已知控制点。采用四等光电测距导线，以测区内原有已知三角点一、二作为导线起算点，与近井点近一、近二及相应控制点构成闭合导线,为闭合环 三角一--A--近一--B--C--近二--三角一。共六个测站，导线全长为6482.5463m ，约6.5Km 。用国产三鼎STS-75R2全站仪，精度为2"， 2+2 ppm ，以每站六个测回测量水平角，每站观测的水平角角值根据四等导线测角技术要求进行严格的检核。测边同样采用全站仪，每边往返测量边长，往测及返测各测量四个测回，一测回内各读数之间较差不得超过5mm ，单程各测回较差不得超过7mm ，往返较差不得超过2（a+bD) 。外业完毕后，进行相关的内业处理。导线长度相对闭合差小于35000/1≤，方位角闭合差小于n 5，要求对此导线闭合环进行严密平差，在各项闭合差满足《规程》要求的前提下，消除误差影响。

表1-1 导线测量主要技术要求

等级 导线

长度(Km) 平均边长(Km) 测角中误差(″) 测距中误差(mm) 测距相对中误差(mm)

测回数

方位角闭合差(″)

相对 闭合差

1DJ 2DJ 6

DJ 三等 14 3 1.8 20 150000

/1≤

6 10 － n 6.3 55000

/1≤

四等 9 1.5 2.5 18 80000/1≤ 4 6 － n 5

35000/1≤ 一级

4

0.5

5

15

30000/1≤

－

2

4

n 10

15000/1≤

2、定向测量

主井：井深200米，采用一井定向，三角形法连接，一井独立定向六次。

风井：井深110米，采用一井定向，三角形法连接，一井独立定向六次。

采用连接三角形进行一井定向时，要在井筒挂两根垂球线。投点时，采用单重投点法，即在投点过程中，垂球的重量不变。在投点过程中，为了减少投点误差，可尽量增加两垂球线间距离，并选择合理的垂球线位置。在定向时，最好定制风机运转或增设风门，减小风速，以此减少马头门处气流对垂球线的影响。对钢丝要有明确的要求，最好采用小直径，刚强度的钢丝，适当增加垂球重量，并将垂球浸入稳定杆液体中。而且在淋水大的井筒，必须采用

挡水措施，并在大水桶上加挡水盖。

进行单重稳定投点所需设备和安装系统

如图所示。缠绕钢丝的手摇绞车固定在出车

平台上，钢丝通过安装在井架横梁上的导向

滑轮2、自定点板3的缺口挂下，定点板固

定在一专用的木架4上，用以稳住垂线悬挂

点的平面位置，使其不受井架震动的影响。

在钢丝下端挂上垂球，并将它放在盛有稳定液

体的水桶6中。图2-1 稳定投点的设备本次设计任务两井投点略图如下：其中1点为井下第一起算点，在后面将详细说明。副井与主井方式相同，01为起算点。

近一近二风井主井

0点

01点00点

01点

图2-2 井下投点略图

3、地面水准测量

主井与副井之间的水准测量，以两近井点同时作为水准基点。为顾及两井口水准基点相对高程中误差引起贯通点K在Z轴方向的偏差中误差的限定值，即±0.03m，所以井口水准基点的高程测量按照《国家水准测量规范》四等水准测量的精度要求测设。本次地面水准测量作业方案为自已知三角点一起测，沿水准支线测设到近井点一，此段为双程往返测量。从水准点一开始向主井布设水准支线，传递主井高程。副井高程传递方案同主井，从已知三角点一布设水准支线，测设到近井点二，再从近井点二向副井布设水准支线，同样采用双程往返测量。两近井点间的水准测量最终结果均取两次测得高程的平均值。以下为略图：

三角点一

近一近二

图3-1 地面水准略图

水准测量采用国产北京光学仪器厂DS3自动安平水准仪，区格式木质水准尺。每一测站采用两次仪器高法观测两点之间的高差，两次测得结果若在5mm限差之内，则取两次结果平均数作为所测高差结果。由于测区内地理原因，为了防止脚架的升降，应自备尺垫。为减弱水准标尺的零点误差及仪器及脚架沉降所带来的误差对观测结果的影响，从三角点一到近井点一、二之间测段都布设为偶数段测站，并且在观测过程中，相邻测站间标尺要互换。高程控制与平面控制一样，亦自成系统。

4、导入高程

采用长钢丝法导入高程，在定向投点工作结束后，钢丝上、下做好标记，提升到地面后再进行丈量。钢丝法导入标高具体过程如下：（例）

采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一钢丝，在井下端悬以重锤，使其处于自由悬挂状态；然后，在井上、井下同时用水准仪测得A、B处水准尺上的读数a和b，并用水准仪瞄准钢丝，在钢丝上作上标记；变换仪器高再测一次，若两次测得的井上、井下高程点与钢丝上相应标志间的高差互差不超过4 mm，则可取其平均值作为最终结果。最后，可通过在地面建立的比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的长度，且往返测量的长度互差不得超过L/8000(L为钢丝上两标志间的长度)。