某煤矿主斜井、副斜井及风井贯通误差预计课程设计西安科技大学测绘学院二0一五年十一月某煤矿主斜井、副斜井及风井贯通误差预计课程设计项目承担单位（盖章）：审核意见：审核人：胡荣明年月日设计负责人：长孙建坤主要设计人：长孙建坤年月日批准单位（盖章）：审批意见：审批人：胡荣明目录1.井巷贯通工程概况 (1)1.1.工程概况 (1)1.2.已有资料 (1)1.3.已知数据可靠性分析 (1)1.4.技术依据 (2)2.贯通测量方案设计 (2)2.1.方案一 (2)2.2.方案二 (2)3.贯通测量方法 (3)3.1.方案一贯通测量方法 (3)3.1.1.平面控制网部分 (3)3.1.2.高程控制网部分 (6)3.2.方案二贯通测量方法 (7)3.2.1.平面控制网部分 (7)3.2.2.高程控制网部分 (7)4.贯通测量误差预计 (7)4.1.测量误差参数的确定 (7)4.1.1.地面测量误差参数 (7)4.1.2.联系测量误差参数 (8)4.1.3.井下测量误差参数 (8)4.2.方案一贯通误差预计 (8)4.2.1.主斜井与副斜井贯通点M１处在x＇轴方向上的误差预计 (8)4.2.2.主斜井与副斜井贯通点M１处在ｙ＇轴方向上的误差预计 (9)4.2.3.主斜井与风井贯通点M2处在x＇轴方向上的误差预计 (10)4.2.4.主斜井与风井贯通点M2处在ｙ＇轴方向上的误差预计 (10)4.3.方案二贯通误差预计 (11)4.3.1.主斜井与副斜井贯通点M１处在x＇轴方向上的误差预计 (11)4.3.2.主斜井与副斜井贯通点M１处在y＇轴方向上的误差预计 (11)4.3.3.主斜井与风井贯通点M2处在x＇轴方向上的误差预计 (12)4.3.4.主斜井与风井贯通点M2处在ｙ＇轴方向上的误差预计 (12)5.贯通测量方案选定 (13)6.贯通测量成本预计 (13)7.附图附表 (15)1.井巷贯通工程概况1.1.工程概况本次贯通测量误差预计设计是以陕西彬长公司大佛寺煤矿主副井三井贯通项目为背景进行的。

该煤矿位于彬县境内，主斜井设计运输方式为皮带运输，斜井倾角为14°，长度为861.399m，；副斜井设计运输方式为轨道运输，斜井倾角为20°，长度为599.079m；风井深度为370m。

为了保证三井贯通工作的顺利完成，特此进行本次贯通测量误差预计的设计工作。

本次设计主要有三方面的任务：地面控制网误差预计设计、联系测量误差预计设计和井下贯通测量控制网误差预计设计，最后将三部分的误差进行综合后得到该项目贯通测量控制网的总误差。

本次三井贯通点的位置都设计在主井上M1和M2两点处，具体位置见附图1：（1:2000主斜井、副斜井和风井贯通平面图）。

由于工程要求主井采用皮带运输，副井采用轨道运输，所以根据《煤炭测量规范》确定主井在水平方向上的容许偏差不得超过0.3m，在竖直方向上的容许偏差不得超过0.2m。

为了提高精度，对于副斜井贯通在水平方向和竖直方向上的容许偏差取相同限差。

1.2.已有资料《陕西彬长矿区某某煤矿主斜井设计数据图》《陕西彬长矿区某某煤矿副斜井设计数据图》《陕西彬长矿区某某煤矿主采掘工程全图》《陕西彬长矿区某某煤矿巷道掘进图》《陕西彬长矿区某某煤矿主斜井、副斜井及风井地面控制测量报告》《陕西彬长矿区某某煤矿工矿原图》1.3.已知数据可靠性分析实习采用的已知数据是从国家测绘局收集来的已有1954年北京坐标3°带平面控制点坐标，中央子午线108度，见表1。

由于年代久远，国家等级控制点多有破坏，从均为。

根据实地踏勘对已有资料进行分析，因本地面控制测量是为了满足贯通的要求而布设近井点，所以咀头源、鸭河湾、田家坡均能满足起算点的要求，但因田家坡点实地踏勘时发现高标已有明显晃动，因而未采用点。

仅用咀头源、鸭河湾作为平面控制的起算数据。

由于贯通距离较短，为此采用咀头源的四等三角高程作为水准基点的起算数据（其值见表1），用四等水准观测近井水准基点的高程。

表1已有平面控制点坐标点号点名等级X(m)Y(m)H(m)ZTY1咀头源Ⅳ********************************* YHW1鸭河湾Ⅳ********************************* TJP1田家坡Ⅱ********************************* 1.4.技术依据《陕西彬长矿区某某煤矿主斜井、副斜井及风井贯通任务书》《全球定位系统GPS测量规范GB/T18341-2001》《煤炭测量规程》《地形图图式GB/T7929-1995》《测绘技术设计规定CH/T1004-2005》2.贯通测量方案设计根据设计要求，主副斜井在贯通面上水平方向的容许偏差不得超过0.3m，在竖直方向的容许偏差不得超过0.2m。

据此拟定两套贯通测量方案。

2.1.方案一平面控制网部分：在地面布设D级GPS网。

在风井处采用钢丝法一井定向的方法进行联系测量，在井下采用导线测量。

在主副斜井口直接敷设平均边长为40m，的7秒导线，一直延伸至井下。

高程控制网部分：地面高程控制部分采用布设四等水准进行往返观测的方法进行。

在风井处采用钢丝法导入高程。

在主副斜井口乃至井下采用三角高程法进行高程控制。

2.2.方案二平面控制网部分：在地面布设D级GPS网。

在风井处采用陀螺法一井定向的方法进行联系测量。

在井下布设平均边长为40m，的7秒导线。

高程控制网部分：在地面布设四等水准，在主副斜井处直接用四等水准导入高程，在风井处采用钢丝法导入高程，在井下布设四等水准。

3.贯通测量方法3.1.方案一贯通测量方法3.1.1.平面控制网部分D 级GPS 网观测方法在地面布设D 级GPS 网。

在主斜井、副斜井及风井周围选点，使得同一井口附近的点之间应相互通视，由于主斜井和副斜井之间相距仅55m，考虑到D 级GPS 平均边长为2.5~10KM，因此在主斜井和副斜井附近布设三个相互通视的GPS 点，点号分别为D1、D2和D3。

在风井附近也不设3个相互通视的GPS 点，点号分别为D4、D5和D6。

将所选的6个点与已知的3个国家点进行联测。

GPS 接收机采用南方GPS 接收机进行观测，仪器的标称精度为5+5ppm，用Solutions 软件包进行基线解算。

平面控制按D 级GPS 网的要求进行施测，以ZTY1和YHW1作为起算点，布设6个近井点构成贯通测量平面控制网。

用4台GPS 接收机进行同步观测，外业施测遵守建设部1997年发布的“全球定位系统城市测量技术规程”。

其主要技术要求为：(1)基线边长相对中误差优于22)10()10(s ppm mm ⋅+=δ；（式中s 为基线长，单位Km ）(2)闭合环中最多包含8条边；(3)有效观测卫星数4≥；(4)观测卫星总数4≥；(5)观测卫星截止高度角 15≥；(6)数据采样间隔15秒；(7)同步图形的观测时间，对于基线长度小于3公里的图形不少于30分钟；基线长大于3公里的同步图形不少于60分钟；(8)同步环坐标分量闭合差和全长闭合差分别优于ppm 6及ppm 10；(9)复测基线长度较差优于δ22；(10)异步环坐标分量闭合差和全长闭合差应优于δn 2及δn 32。

主副井及风井附近共布设6个GPS 未知点，加上原有3个国家点，共9个GPS 点。

设计采用4台GPS 接收机进行施测，网图采用边连式，共设计观测时段数5个。

总基线数30必要基线数8独立基线数15多余基线数15GPS数据处理：采用GPS平差处理软件先作基线解算和无约束平差，得到各点的WGS-84坐标。

再根据表1中的已知点平面坐标与高程作三维约束平差，获得近井点的平面坐标。

基线向量的改正数及基线边相对误差应小于规范要求。

钢丝法一井定向在风井处采用一井定向的方法进行联系测量。

主、副斜井处可以直接用7秒导线直接将平面坐标导入到井下，而不必进行井下定向。

在风井处采用一井定向，三角形法连接导入平面坐标，两钢丝之间距离为10.1734m，井深为370m。

投点采用两次投点，两次互查不应超过2cm。

由于风井深度370m,深度较大，所以采用摆动投点的方法确定钢丝的稳定位置。

风井进行独立三次定向，最终取其均值作为方向值。

7秒支导线控制测量本次贯通测量的任务主要是主斜井与副斜井的贯通、主斜井与风井之间的贯通。

针对本次贯通任务，贯通测量井下控制初步设计布设24个导线点，导线等级采用7秒导线。

在井下控制测量部分共布设四条导线：第一条是从主斜井口开始，以首级GPS 网数据为已知点，从井口一直延伸到第一个贯通点M1，具体位置见附图：三井井贯通平面图。

依次导线点分别是：15-14-13-12-11-10-9（M1）。

第二条是从副斜井口开始，以首级GPS网数据为已知点，从井口一直延伸到第一个贯通点M1，具体位置见附图：三井井贯通平面图。

依次导线点分别是：1-2-3-4-5-6-7-8-9（M1）。

第三条是从主斜井口开始，以首级GPS网数据为已知点，从井口一直延伸到第一个贯通点M2，具体位置见附图：三井井贯通平面图。

依次导线点分别是：15-14-13-12-11-10-16-17-18（M2）。

第四条是从风井口开始，以联系测量成果数据T1、T2为已知点，从井口一直延伸到第一个贯通点M2，具体位置见附图：三井井贯通平面图。

依次导线点分别是：35-34-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18（M2）。

导线点应选择在稳定的位置，尽可能加大导线长度边。

实际布点时可根据井下情况作适当调整，不稳定地段可设置成临时点，稳定地段设置永久导线点，上述调整不会影响导线测量精度和贯通误差预计。

井下控制采用全站仪导线形式，按《煤矿测量规程》中井下平面控制测量基本控制中的7″级导线要求施测。

全站仪测角精度为2秒，测距精度为（5+5ppm）mm。

采用2″级全站仪每次独立观测每测站两个测回，边长采用光电测距法，每边往返观测两测回。

为保证贯通测量的可靠度，提高井下控制导线的测量精度，井下控制导线须进行一次独立复测，当两次测量的成果符合精度要求时，取其平均值作为最终观测成果，若两次观测的互差超过限差要求时，则应重新独立观测。

根据《煤矿测量规程》确定井下导线测量的主要技术要求如表2。

表2井下控制导线的主要技术指标导线类别仪器等级观测方法测回数（按导线边长分）15m 以下15m 以上7″2″级测回法32同一测回中半测回互差两测回间互差一般边长（m）复测支导线全长相对闭合差复测支导线坐标方位角闭合差（″）20″12″6～100m 1/600014在边长测量中，测定气压读至100Pa，气温读至1ºC。

每条边长往返2测回。

其限差为：一测回读数较差不大于10mm，往返观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。