貫通測量范文

時(shí)間:2023-04-04 23:00:44

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篇1

Abstract: The paper combined with breakthrough survey work practice, discussed the opinions of the work should be done and the problems should be paid attention to in important breakthrough survey.

關(guān)鍵詞: 重要貫通測量;誤差來源;誤差預(yù)計(jì);允許誤差;實(shí)際偏差貫通總結(jié)

Key words: important breakthrough survey;error sources;error expection;permissible error;actual deviation breakthrough summary

中圖分類號:TD175 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)34-0074-02

0 引言

重要巷道貫通工程貫通精度的高低,不僅決定于我們所選擇的貫通測量方案和測量方法是否正確,更重要的還在于實(shí)地觀測工作的質(zhì)量;同時(shí),還受到作業(yè)環(huán)境(空氣能見度、風(fēng)速大?。┑闹萍s和影響。實(shí)地觀測包括:儀器、覘標(biāo)對中、角度觀測、邊長丈量等。因此,合理的選擇貫通測量方案和測量方法,提高測角、量邊精度,是保證巷道準(zhǔn)確貫通的關(guān)鍵。

例如我們對某一量作多次觀測,會得出多個(gè)數(shù)值來,這些數(shù)值和其真值之間的誤差值的存在,是由于量具本身結(jié)構(gòu)存在著誤差,讀數(shù)、操作誤差等。我們只能求得該量的算術(shù)平均值。算術(shù)平均值與觀測值的差值稱為最或是誤差。就導(dǎo)線測量而言,其水平方向上的誤差來源于兩個(gè)方面;一個(gè)是測角誤差,另一個(gè)是量邊誤差;垂直方向的誤差來源于水準(zhǔn)測量和三角高程測量誤差。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

1 勞動組織工作

勞動組織工作是實(shí)施測量工作中的重要組成部分,要順利完成某一項(xiàng)測量任務(wù),團(tuán)隊(duì)成員的相互協(xié)作、配合是完成該項(xiàng)任務(wù)的組織保障。合理的組織分工和協(xié)作,安排好作業(yè)人員的關(guān)系,使之成為協(xié)調(diào)統(tǒng)一的有機(jī)整體。在施測之前,要充分做好人員的思想發(fā)動工作,充分調(diào)動好人員的積極性,向參加作業(yè)的人員交清任務(wù)的目的、意義、質(zhì)量和限差要求,做到布置組織工作嚴(yán)密,各小組分工協(xié)作明確,集思廣益,為圓滿完成任務(wù)做好一切準(zhǔn)備。

2 技術(shù)方面

在技術(shù)方面要根據(jù)以往工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)和借鑒別人的經(jīng)驗(yàn),去制定和策劃本次貫通測量施測工作的方案和方法,并在實(shí)測過程中根據(jù)實(shí)際的結(jié)果衡量所達(dá)到的精度。要有可靠的檢核辦法,要經(jīng)常對標(biāo)定巷道的方向和坡度進(jìn)行檢查和校正,以此盡量減少由于測量誤差對貫通工程的影響,以保證準(zhǔn)確的貫通,達(dá)到生產(chǎn)和技術(shù)方面的要求。

2.1 技術(shù)管理工作 科學(xué)是技術(shù)的先導(dǎo),科學(xué)技術(shù)就是生產(chǎn)力。技術(shù)管理要緊緊圍繞測量技術(shù)工作,提供合理的作業(yè)方法,保持儀器設(shè)備的良好狀況,嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制,及時(shí)解決施測過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題。不斷提高技術(shù)水平,要充分利用現(xiàn)有的各種裝備,積極采取新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,不斷提高測量成圖的質(zhì)量。通化礦業(yè)集團(tuán)道清煤礦北斜井新西風(fēng)井的掘送和準(zhǔn)確貫通(相向貫通兩處),就是采用了較先進(jìn)的全站議進(jìn)行測量,全站儀測量加長了邊長。如果采用鋼尺量邊,測站數(shù)可達(dá)100余個(gè),現(xiàn)在采用全站儀測量,測站共31個(gè),減少了由于測站數(shù)較多而產(chǎn)生的測角、量邊等誤差的影響,改變了以往50米鋼尺量邊的方法。井下導(dǎo)線邊長可達(dá)到600余米,該閉合導(dǎo)線總長5828米,坐標(biāo)相對閉合差1/31380,高程閉合差0.068米,精度分別高于國家要求的1/8000、100■=100■=241(mm)的標(biāo)準(zhǔn)。L-閉合導(dǎo)線總長度,km。

2.2 技術(shù)設(shè)計(jì)書 貫通測量實(shí)測前,必須制定合理的測量方案和測量方法,編制“貫通測量誤差預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)書”繪制“導(dǎo)線設(shè)計(jì)圖”,比例尺應(yīng)不小于1:2000,提交有關(guān)部門進(jìn)行審批。設(shè)計(jì)書的內(nèi)容:①貫通巷道的概況;②巷道貫通在水平重要方向和垂直方向上的允許偏差值的確定;③起始資料的可靠性;④擬選定的測量路線、儀器設(shè)備、施測方法和限差要求;⑤進(jìn)行測量參數(shù)的確定;⑥進(jìn)行貫通工程水平重要方向和垂直方向上的測量誤差預(yù)計(jì);⑦預(yù)計(jì)誤差值與允許偏差的比較,當(dāng)預(yù)計(jì)誤差值超過允許偏差值時(shí),應(yīng)充分利用陀螺定向和全站儀測量技術(shù),提高測量精度。⑧確定方案選擇的合理性。

現(xiàn)就通化礦業(yè)集團(tuán)道清煤礦北斜井技改工程新西風(fēng)井貫通誤差預(yù)計(jì)實(shí)例簡述如下:

①巷道工程概況:為了合理有效的開采地下礦產(chǎn)資源,延長礦井的服務(wù)年限,提高北斜井現(xiàn)有通風(fēng)和排矸能力,設(shè)計(jì)新掘一條井筒,作為總排風(fēng)和兼排矸鋪設(shè)瓦斯抽放管路用。井筒坐標(biāo)方位角47°,坡度28°,地面標(biāo)高+549.0米,井下標(biāo)高-200.0米,斜長1596米,毛斷面10.0m2,凈斷面9.0m2。錨桿錨網(wǎng)錨噴支護(hù)。由地面與井下+160標(biāo)高相向掘進(jìn)和+160與-200相向掘進(jìn),預(yù)計(jì)貫通點(diǎn)兩處。預(yù)計(jì)2008年10月上旬開工(實(shí)際已于2009年12月23日和26日分別在兩個(gè)預(yù)計(jì)貫通點(diǎn)準(zhǔn)確貫通)。

②巷道貫通在水平重要方向和垂直方向的允許偏差各為0.200米;

③礦區(qū)地面由四等三角點(diǎn)S66和P1作起始邊;

④擬選定測量路線:由P1-S66起始邊向新西風(fēng)井附近布設(shè)近井點(diǎn),再向主井并沿井筒+160車場+160南大巷+160新西風(fēng)井車場子布設(shè)導(dǎo)線。另一條路線是由+160車場盲斜主井-200石門-200西大巷-200新西風(fēng)井車場子布設(shè)導(dǎo)線。測角采用南方TS662J2全站儀,擬定采用7″導(dǎo)線精度要求測量。

⑤測量參數(shù):測角中誤差mβ=7″ a=5×10-4 b=3×10-5;

⑥貫通工程水平重要方向和垂直方向上的測量誤差預(yù)計(jì):

a)由經(jīng)緯儀測角和導(dǎo)線量邊誤差引起的貫通點(diǎn)K在水平方向上的中誤差:MXK=±■=±■∑■■R■■/ρ2+а2∑■■licos2αi=±0.115m。

因?qū)Ь€獨(dú)立進(jìn)行兩次測量,所以MXK中=±MXK/■=±0.081m

b)由經(jīng)緯儀測角和導(dǎo)線量邊誤差引起的貫通點(diǎn)K點(diǎn)在水平重要向上的預(yù)計(jì)誤差:MXK預(yù)=±2MXK中=±0.162m。

c)由經(jīng)緯儀測量引起的貫通點(diǎn)K點(diǎn)在垂直方向上的中誤差:±MHK/■=±35■/■=±35■/■=±0.059m。

d)由經(jīng)緯儀測量引起的貫通點(diǎn)K點(diǎn)在垂直方向上的預(yù)計(jì)誤差:MHK預(yù)=±2MHK中=±0.118m。

⑦預(yù)計(jì)誤差與允許偏差值的比較:

a)水平方向:MXK預(yù)=|±0.162|(m)

b)垂直方向:MHK預(yù)=|±0.118|(m)

⑧確定選擇方案的合理性:由于水平重要方向和垂直方向的預(yù)計(jì)誤差小于允許偏差,所以,該方案可行。

3 實(shí)測前要對原有成果檢核

施測前,要對地面原有的三角網(wǎng)控制點(diǎn)進(jìn)行效核;進(jìn)行巷道中心方向和坡度的標(biāo)定、延設(shè)中心線和腰線、延設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)前必須對原有測點(diǎn)進(jìn)行一次檢核。7″導(dǎo)線水平角兩次互差不得超過20″;15″導(dǎo)線不得超過40″。

4 工程實(shí)測

施測過程要嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定要求,各項(xiàng)測量工作均應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次或兩次以上,取其算術(shù)平均值或加權(quán)平均值做為最后成果使用。測角、量邊超限時(shí),要立即重測或補(bǔ)測,以至達(dá)到要求為止。施測過程中要盡量加大邊長,減少測站數(shù),要盡量避開淋水的地方,以保護(hù)儀器設(shè)備和減少霧氣對測量視線的影響。井下測量時(shí),如果巷道風(fēng)速較大,要采取防風(fēng)措施,或?qū)?dǎo)線點(diǎn)選定在巷道的底板上,采取光學(xué)對中,避免由于風(fēng)速過大降低測量精度給施測工作帶來的影響。

5 在斜巷中測角時(shí),不但要提高對中精度,而且應(yīng)提高儀器整平的精度

每個(gè)測回之后,應(yīng)重新整平,必要時(shí)要加經(jīng)緯儀豎軸傾斜改正。

6 掘進(jìn)指向盡可能采用激光儀標(biāo)定中心和坡度

激光指向儀至工作面的距離應(yīng)不小于70米,說用的中腰線點(diǎn)一般應(yīng)不少于3個(gè),點(diǎn)間距離大于30為宜,巷道每掘100米應(yīng)至少對中腰線點(diǎn)進(jìn)行一次檢查測量,并根據(jù)檢查測量的結(jié)果調(diào)整中心腰線。

7 最后一次標(biāo)定貫通方向時(shí),兩個(gè)相向工作面的距離不得小于50米

兩個(gè)相向工作面間距離在巖巷中剩下20~30米,煤巷中剩下40~50米時(shí),測量負(fù)責(zé)人應(yīng)以書面報(bào)告礦(井)技術(shù)負(fù)責(zé)人,并通知施工區(qū)隊(duì)。

8 貫通實(shí)際偏差的測定

巷道貫通后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行實(shí)際偏差的測定。①對巷道貫通結(jié)果的評定。②驗(yàn)證誤差預(yù)計(jì)的程度。③調(diào)整中心、腰線。

9 實(shí)測資料的精度分析

重要巷道貫通工程都必須進(jìn)行兩次以上的測量,這樣便積累了大量的實(shí)測資料,我們應(yīng)對這些資料進(jìn)行必要的精度分析,以評定實(shí)測成果的精度。通過歸納、比較,對所積累的大量實(shí)測資料進(jìn)行分析研究,并從中積累經(jīng)驗(yàn)和找出一般的規(guī)律。

10 貫通工作總結(jié)

重要巷道貫通后,要及時(shí)對貫通進(jìn)行總結(jié)。要對本次貫通的實(shí)測資料的精度進(jìn)行評定,對所選擇的測量方案和測量方法作出評論,對在工作中積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),同時(shí)吸取工作中的教訓(xùn),為今后的測量工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。①貫通工程概述:貫通巷道的用途、斷面、長度、支護(hù)形式、施工方式、施工日期、施工單位。②礦區(qū)地面三角網(wǎng)、近井點(diǎn)的建立及測設(shè)情況:建立日期、所使用的儀器、觀測方法、限差要求、計(jì)算方法、施測日期及成果精度評定。③聯(lián)系測量情況:獨(dú)立定向測量的次數(shù),導(dǎo)入高程測量的方法、次數(shù)及精度評定。④井下測量情況:貫通導(dǎo)線的施測情況及實(shí)測精度評定,原測量方案實(shí)施情況的評論。⑤貫通精度情況:貫通工程允許的偏差值;誤差預(yù)計(jì)的偏差值;貫通實(shí)際的偏差值;貫通所有的技術(shù)資料明細(xì)表;參加本次測量工作的人員及完成工作量的日期;綜合評述:總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國能源部.煤礦測量規(guī)程[S].北京:煤炭工業(yè)出版社,1989.

[2]孫金禮,陳杰.煤礦井下巷道貫通精度分析及技術(shù)方法[J].煤科學(xué)炭技術(shù),2010,38⑹:112-114.

[3]張國良,朱家鈺,周立吾.礦山測量學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,1983.

[4]劉海義.井巷最佳貫通點(diǎn)及貫通域的確定[J].煤炭科學(xué)技術(shù).2006,34⑹:24-26.

[5]左杰海.鳳凰山礦井下平面測量合理精度的探討[J].煤炭科學(xué)技術(shù).2003,31⑹:76-78.

篇2

關(guān)鍵詞:貫通測量誤差預(yù)計(jì)

中圖分類號:O241.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

引言: 貫通測量誤差預(yù)計(jì),就是預(yù)先選擇一種測量方案,測量方法和儀器,并據(jù)此按誤差理論估算一下,測量誤差在貫通巷道擬定的相遇點(diǎn)處的每一重要方向上的累計(jì)可能達(dá)到多少。這是一項(xiàng)十分重要的工作,本文主旨在于理清思路,對礦山測量中的誤差預(yù)計(jì)工作提供參考。

1 概況

××煤礦位于××縣東南百子溝,行政區(qū)劃隸屬××縣,與××縣新民鎮(zhèn)相鄰,距××縣城約20Km。

本礦井井田南端開拓有主立井、副斜井用于提煤、下料、行人。本次擬在北端開鑿一立井,用于通風(fēng)。按設(shè)計(jì)要求,本次貫通垂直于掘進(jìn)方向允許偏差0.2m,豎直方向上允許偏差為0.1m。

2 貫通測量方案

2.1 貫通線路

根據(jù)礦井目前生產(chǎn)建設(shè)情況,貫通路線由副斜井口開始,經(jīng)井底車場,沿已投入生產(chǎn)的8煤層軌道下山至8煤層回風(fēng)下山北端,到新建風(fēng)井完成貫通。井下控制測量距離約3.75Km,貫通相遇點(diǎn)F點(diǎn)也就是新建風(fēng)井井筒中心。

2.2 測量方案

貫通測量方案見表1。

表1貫通測量方案

1 四等GPS網(wǎng) 四等水準(zhǔn) 一級導(dǎo)線 等外光電測距三角高程 等外水準(zhǔn)

3 貫通誤差預(yù)計(jì)

依據(jù)甲方提供的“××煤礦采掘工程平面圖”繪制貫通誤差預(yù)計(jì)圖,見圖一。

3.1 水平方向上的預(yù)計(jì)誤差

3.1.1 地面GPS控制測量誤差

地面GPS控制測量誤差分為角度誤差和邊長測量誤差。角度和邊長測量誤差都引起貫通相遇點(diǎn)F點(diǎn)在X′方向上的誤差。

(1)

式中 MSⅠ-Ⅱ——近井點(diǎn)Ⅰ與Ⅱ之間邊長SⅠ-Ⅱ的誤差;

(2)

a——固定誤差,D級及E級GPS網(wǎng)的a≤10 mm;

b——比例誤差系數(shù)×10-6, D級GPS網(wǎng)的b≤10×10-6,E級GPS網(wǎng)的b≤20 ×10-6;

α′——SⅠ-Ⅱ邊與貫通重要方向x′之間的夾角。

本例中,a=10mm,b=10×10-6,SI-II=2626.502, α′=1゚2’ 。

代入(2)式得:MSI-II= 0.01米。

再代入(1)式得:

Mx’上= 0.01×cos1゚2’=0.01m。

3.1.2 定向(聯(lián)系)測量引起F點(diǎn)在x′方向上的誤差

不論采用幾何定向或陀螺定向,定向測量的誤差都集中反映在井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角誤差上。所以定向測量誤差引起的F點(diǎn)在x′方向上的誤差為:

Mx′0=±Mα0×Ry′0/ρ (3)

式中Mα0——定向測量誤差,即由定向引起的井下導(dǎo)線起始邊坐標(biāo)方位角的誤差;

Ry′0——井下導(dǎo)線起始點(diǎn)與F點(diǎn)連線在y′軸上的投影長

兩個(gè)立井的定向測量誤差所引起的F點(diǎn)在x′方向上的誤差Mx′01和Mx′02應(yīng)分別求出。

本例中,由于貫通點(diǎn)F位于新建豎井下,所以不考慮其聯(lián)系測量誤差,僅計(jì)算主立井的定向誤差。

MαDJ02=10”, Ry′DJ02=51.383 m,ρ=206265,代入(3)式得:

Mx′DJ02=0.002mm。

3.1.3 井下導(dǎo)線測量誤差

井下導(dǎo)線測量誤差分為測角和測邊誤差,測角和測邊誤差都引起貫通相遇點(diǎn)F點(diǎn)在X′方向上的誤差。

(1) 測角誤差

測角誤差引起貫通相遇點(diǎn)F點(diǎn)在X′方向上的誤差為:

(4)

式中: —測角中誤差,5″;

ρ—206265″;

—井下各導(dǎo)線點(diǎn)與F點(diǎn)連線在y′軸上投影的平方和。

由貫通誤差圖上量得有關(guān)數(shù)據(jù),并經(jīng)計(jì)算復(fù)核得Ry'2=7444247。

代入(4)式得:

=±5/206265×=0.066m

取兩次獨(dú)立測量的誤差:

= =±0.047m

(2) 測邊誤差

測邊誤差引起貫通相遇點(diǎn)F點(diǎn)在X′方向上的誤差為:

(5)

式中: —測距相對中誤差,取1/6000;

—井下各導(dǎo)線邊在x′軸上投影的平方和。

由貫通誤差圖上量得有關(guān)數(shù)據(jù),并經(jīng)計(jì)算復(fù)核得 =512594。

代入(5)式得:

=±1/6000×=±0.119m

取兩次獨(dú)立測量的誤差:

= =±0.084m

3.1.4 貫通在水平重要方向上的中誤差

(6)

Mx’上= 0.01m,Mx′DJ02=0.002mm, =±0.047m, ==±0.084m

代入(6)式得:

MxF=±0.097m

3.1.5 貫通在水平重要方向上的預(yù)計(jì)誤差

=±0.194m

3.2 高程上的預(yù)計(jì)誤差

3.2.1 地面四等水準(zhǔn)測量引起的誤差

地面水準(zhǔn)測量由已知水準(zhǔn)點(diǎn)XJ01至近井點(diǎn)DJ02,距離為290米。

地面四等水準(zhǔn)測量引起的誤差為:

(7)

式中:L—水準(zhǔn)路線長度,以公里為單位。本例中,L=0.29。

=±5.4mm

3.2.2 導(dǎo)入高程誤差

當(dāng)缺乏根據(jù)大量實(shí)測資料所求得的導(dǎo)入高程中誤差時(shí),可以按《煤礦測量規(guī)程》中規(guī)定的兩次獨(dú)立導(dǎo)入高程的容許互差來反算求得一次導(dǎo)入高程的中誤差。規(guī)程中要求兩次獨(dú)立導(dǎo)入高程的互差不得超過井筒深度h的1/8000,則一次導(dǎo)入高程的中誤差為:

(8)

本例中,水準(zhǔn)路線是通過副斜井傳遞的,所以不存在立井的高程導(dǎo)入誤差。

3.2.3 斜井光電測距三角高程測量誤差

斜井光電測距三角高程測量中誤差為對向觀測高差較差除以2 。

(9)

式中:D—往返測、附合或環(huán)線水準(zhǔn)路線長度(km)。

= ≈±25mm

3.2.4 井下等外水準(zhǔn)測量引起的誤差

(10)

式中:D—往返測、附合或環(huán)線水準(zhǔn)路線長度(km)。

= ≈±42mm

3.2.5 貫通相遇點(diǎn)F在高程上中誤差

(11)

將上面的計(jì)算結(jié)果代入(11)式得:

≈±49.2mm

取兩次獨(dú)立測量的誤差:

≈±34.8mm

3.2.6 貫通相遇點(diǎn)F在高程預(yù)計(jì)誤差

MH預(yù)=2M H F’=70mm

4 結(jié)語

通過本案例的計(jì)算,總結(jié)出在做貫通測量預(yù)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):

1.確定假定坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸的方向, Y’軸為貫通中心線的方向, X’軸為過貫通相遇點(diǎn)與Y’軸垂直的水平方向(貫通面方向)。

2.Ry’為起算點(diǎn)與貫通點(diǎn)連線在Y’軸上的投影長度,而Dx’為兩導(dǎo)線點(diǎn)間的導(dǎo)線邊在X’軸上的投影長度。

3.GPS測量的誤差傳播不能用傳統(tǒng)的誤差傳播定律和公式來計(jì)算。

4.首先要結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)貫通測量的施測方案,根據(jù)具體方案進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)分析。

5. 用CAD工具在圖紙上直接量取投影長度等相關(guān)數(shù)據(jù)比采用電子表格計(jì)算更直觀和便捷。

6. 當(dāng)預(yù)計(jì)誤差值超過允許偏差值時(shí),應(yīng)充分利用陀螺定向和光電測距技術(shù)提高測量精度。

7. 誤差預(yù)計(jì)中的各項(xiàng)測量中誤差,原則上應(yīng)采用本礦積累和分析的實(shí)際數(shù)值。如果沒有,可按測量規(guī)程中規(guī)定的數(shù)值計(jì)算:

若規(guī)定數(shù)據(jù)是單一觀測(或單位權(quán)觀測)中誤差,便可取該規(guī)定值直接參與誤差預(yù)計(jì);若規(guī)定數(shù)據(jù)是允許誤差,則應(yīng)將允許誤差除以2,換算成中誤差;若規(guī)定數(shù)據(jù)是兩次測量之差的允許值,則應(yīng)將其換算成一次測量的中誤差,此時(shí)可將該允許值除以2 。

參考文獻(xiàn):

[1] 牛長旭,《礦山測量學(xué)》,北京,冶金工業(yè)出版社,1980。

[2] 《礦山測量學(xué)》,中國礦業(yè)大學(xué),2009年。

[3] 袁孔鐸,《誤差理論與分析》,北京,冶金工業(yè)出版社,1980。

[4] 李孟山,張文彥,《工程測量概論》,西安地圖出版社,2004年。

[5] 《煤礦測量規(guī)程》,2010版。

作者:左旭輝,1965年生,工程師.

篇3

關(guān)鍵詞: 貫通測量;礦山測繪;誤差預(yù)計(jì)

中圖分類號:O741+.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1測量方案的制定

① 制定的原則。收集與井巷貫通有關(guān)的測量起算數(shù)據(jù)及圖紙(設(shè)計(jì)平面圖、井上下對照圖、有關(guān)巷道和井上下測量控制點(diǎn)),根據(jù)實(shí)際情況擬定測量方案。

② 測量方法的選擇。主要根據(jù)作業(yè)人員的素質(zhì)、使用的儀器、誤差預(yù)計(jì)及以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)決定。

③ 誤差預(yù)計(jì)。依據(jù)《礦山測量規(guī)范》、工程要求、礦區(qū)實(shí)測數(shù)據(jù)、使用的測繪儀器和方法等,經(jīng)分析確定各項(xiàng)誤差參數(shù)。由初步貫通測量方案預(yù)計(jì)出誤差大小,以及產(chǎn)生誤差的主要環(huán)節(jié),從而進(jìn)一步修改測量方案和施測方法。

④ 測量方案和方法的確定。將貫通預(yù)計(jì)與容許誤差相比,若滿足限差要求,則方案和方法可行;否則,重新調(diào)整測量方案和方法。有時(shí)需要多次修改方案,采取必要技術(shù)措施,或改變貫通相遇點(diǎn)的位置、測量方法才能更有效地減小測量誤差,從而確定測量方案和方法。

2誤差預(yù)計(jì)方法

產(chǎn)生貫通測量誤差的測量主要包括:地面控制及聯(lián)接、礦井聯(lián)系、井下導(dǎo)線、井下高程和井下陀螺定向。

根據(jù)已選定的設(shè)計(jì)方案,在貫通測量設(shè)計(jì)平面圖上,設(shè)計(jì)井上控制、井下導(dǎo)線點(diǎn)及陀螺定向邊的位置,在微機(jī)上量取所需數(shù)據(jù)。

貫通相遇點(diǎn)K在水平方向X軸上的誤差預(yù)計(jì)主要有:———地面平面控制測量誤差引起K點(diǎn)在水平主要方向X軸的誤差:

•地面導(dǎo)線測角誤差引起的誤差:

式中Ry′———地面導(dǎo)線各點(diǎn)在y′軸上的投影長。

•地面導(dǎo)線量邊誤差引起的誤差:

式中m1———地面各導(dǎo)線量邊誤差;α′———地面導(dǎo)線各邊與x′軸的夾角。

•地面導(dǎo)線測量引起的總誤差為:

———井下導(dǎo)線測量誤差引起K點(diǎn)在水平主要方向X′軸的誤差:

———定向測量誤差引起K點(diǎn)在水平方向X′軸的誤差:

式中mα0———陀螺定向邊誤差;Ry0———定向點(diǎn)在y′軸上的投影長。

———各項(xiàng)誤差引起K點(diǎn)在水平主要方向X′軸的誤差:

式中 ———分別為井上下導(dǎo)線、陀螺定向邊測量引起貫通相遇點(diǎn)K在水平方向X′軸的上的誤差。

若各項(xiàng)測量都獨(dú)立進(jìn)行n次,則平均誤差為:

,則有K點(diǎn)在水平主要方向X′軸上的預(yù)計(jì)誤差為:

3測量實(shí)例

3.1工程概況(你要把這段的地名改一下)

云南東川某銅礦設(shè)計(jì)風(fēng)井與老主(斜)井之間進(jìn)行井下巷道貫通,其相遇點(diǎn)為K。兩井筒相距2068m,貫通巷道總長2957m。巷道測量分別從風(fēng)井井下及老主井井口開始,向貫通巷道相遇點(diǎn)K相向測量。從風(fēng)井至貫通相遇點(diǎn)K之間的設(shè)計(jì)貫通測量巷道為:風(fēng)井、井底車場、運(yùn)輸巷道,導(dǎo)線設(shè)計(jì)點(diǎn)為F1~F7,導(dǎo)線長241m;從老主井至貫通相遇點(diǎn)間的測量巷道為:老主井、西翼運(yùn)輸巷道、貫通相遇點(diǎn)所在運(yùn)輸巷道,導(dǎo)線設(shè)計(jì)點(diǎn)為L1~L18,導(dǎo)線長2716m;地面測量從老主井附近的國家四等點(diǎn)開始,分別向風(fēng)井、老主井井口布設(shè)導(dǎo)線,導(dǎo)線設(shè)計(jì)點(diǎn)為Ⅰ~Ⅵ,導(dǎo)線長2924m。根據(jù)工程要求確定貫通限差:水平主要方向允許偏差±0.3m;豎直主要方向允許偏差±0.2m。

3.2誤差預(yù)計(jì)

該礦根據(jù)選定的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行了誤差預(yù)計(jì)。在1∶2000貫通測量設(shè)計(jì)平面圖上,設(shè)計(jì)了井上下測量導(dǎo)線點(diǎn)的位置,在微機(jī)上量取所需數(shù)據(jù)計(jì)算各項(xiàng)誤差分別如下:

———水平主要方向X′軸的偏差估算:

•地面導(dǎo)線測角誤差引起的X′軸的偏差: ;

•地面導(dǎo)線量邊誤差引起的X′軸的偏差:光電測距:;

•風(fēng)井投點(diǎn)誤差引起的X′軸的偏差為:;

•風(fēng)井井下陀螺定向誤差引起的X′軸的偏差: ;

•井下測角誤差引起的X′軸的偏差:;

•井下量邊誤差引起的X′軸的偏差:;

•井上下導(dǎo)線測量所引起對X′軸的偏差:

•水平主要方向X′軸的總誤差預(yù)計(jì)為:

注:以上精度指標(biāo)取值:井上測角誤差mβ=5″;井下測角誤差mβ=7″;陀螺定向誤差mβ=10″;偶然誤差系數(shù)(鋼尺量邊) a=0.0005;系統(tǒng)誤差系數(shù)(鋼尺量邊) b=0.00005;計(jì)算略。

———豎直方向的偏差預(yù)計(jì):

井下三角高程測量引起豎直方向高差平均誤差:

式中MHL———每百米觀測高差平均誤差;L———測三角高程導(dǎo)線長度,按百米計(jì)。

則預(yù)計(jì)總誤差為平均值高差誤差的2倍:

從上述選定的測量方案和誤差預(yù)計(jì)結(jié)果來看,能夠滿足該雙井貫通要求。

4測量分析

⑴ 預(yù)計(jì)誤差的確定:貫通測量誤差由容許誤差按照各項(xiàng)工作的難易程度、對地面、定向和井下測量容許誤差按不等權(quán)關(guān)系分配,然后再分別設(shè)計(jì)和預(yù)計(jì)。若預(yù)計(jì)誤差比容許誤差小得多,可以考慮降低勞動強(qiáng)度大,而精度又不易達(dá)到的項(xiàng)目;反之,則對其中誤差最大的一項(xiàng),采取改變測量方法、增加觀測次數(shù)或加強(qiáng)某一環(huán)節(jié)以提高此項(xiàng)測量的精度。

⑵ 調(diào)整測量方法:為提高導(dǎo)線測量的精度,井下導(dǎo)線測量可以采用更精密的儀器、增加重復(fù)對中,多測回測角;或采用“三架法”作業(yè),短邊角測量時(shí),嚴(yán)格整平對中儀器,多測回測角,減少對中誤差;前后視采用擋風(fēng)措施,減少儀器照準(zhǔn)誤差;調(diào)整導(dǎo)線邊長,減少長短邊懸殊的測站數(shù),減少誤差累積。

⑶ 改變導(dǎo)線類型:調(diào)整測量精度分配比例;加測堅(jiān)強(qiáng)陀螺定向邊,構(gòu)成方向附合導(dǎo)線。因井下測量條件困難,勞動強(qiáng)度大,導(dǎo)線精度不易提高,通過加測堅(jiān)強(qiáng)陀螺定向邊來降低對測角精度的要求,提高工作效率。

⑷ 定向測量的誤差分析。不管幾何定向還是陀螺定向測量,在測量過程中所積累的井下導(dǎo)線起始點(diǎn)坐標(biāo)的誤差一般都很小,可忽略不計(jì)。實(shí)踐證明,一井定向起始邊的方向誤差

⑸ 貫通測量的特殊情況。若預(yù)計(jì)誤差比容許誤差大,對主要產(chǎn)生誤差的測量環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整和修改后,仍不能達(dá)到要求,而其它情況降低誤差又有困難,在此情況下可采取某些技術(shù)措施,或改變貫通相遇點(diǎn)位置,以滿足貫通精度要求。

⑹ 貫通測量中應(yīng)注意的問題: 1)起算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤;2)貫通測量的各項(xiàng)工作都要有可靠的檢核; 3)高精度的貫通測量,應(yīng)提高定向精度或加測陀螺定向起始邊;盡量采用長邊導(dǎo)線,提高儀器及覘標(biāo)的對中精度;應(yīng)采取防止風(fēng)流措施;“三架法”作業(yè),短邊角測量時(shí)應(yīng)嚴(yán)格整平對中儀器,多測回測角; 4)貫通測量施工中,要及時(shí)測量和填圖,檢查和調(diào)整巷道的方向和坡度。

5結(jié)語

實(shí)踐表明,貫通測量關(guān)系到礦井的重大工程質(zhì)量問題,在測量方案和作業(yè)方法上應(yīng)作出詳細(xì)和周密的安排,各環(huán)節(jié)要有足夠的檢查條件(多余觀測),嚴(yán)禁出現(xiàn)粗差錯(cuò)誤;要根據(jù)現(xiàn)場的特殊性,采取相應(yīng)靈活的作業(yè)方案,改變相應(yīng)的技術(shù)手段,提高測繪及施工精度,確保工程質(zhì)量。

測量在礦山測繪中的成功應(yīng)用,為有關(guān)單位提供了有益嘗試。從礦井貫通工程測繪中總結(jié)出的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可以給類似的測繪工程以啟示。

參考文獻(xiàn):

[1]《煤礦測量手冊》•

[2]《礦山測量學(xué)「生產(chǎn)礦井測量》(第一分冊)•中國礦業(yè)學(xué)院出版社, 1987-06•

[3]《工程測量規(guī)范》•

[4]李青樂,陳永奇•《工程測量學(xué)》(修訂版),測繪出版社•

篇4

[關(guān)鍵詞]貫通測量 誤差分析 GPS 全站儀

中圖分類號:TD313 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)21-0099-02

1 引言

老廠錫礦是云錫公司最大的一個(gè)礦山,礦山面積105平方公里,以井下采礦為主。井下每年掘進(jìn)巷道總長約30KM左右,貫通工程較多,最多的是對向貫通。貫通測量是根據(jù)貫通工程設(shè)計(jì)要求和相應(yīng)的測量設(shè)想、規(guī)劃所進(jìn)行的測量,貫通測量一般包括地面控制測量、地面與井下聯(lián)系測量和井下導(dǎo)線測量等。

1.1 貫通的允許偏差

貫通的允許偏差是指貫通點(diǎn)在空間三個(gè)方向的偏差。即沿巷道中心線長度偏差MY′;垂直于巷道中心線平面上的偏差MX′和在鉛垂面(高程)上的偏差MH。第一種偏差MY′只對貫通距離有影響,對貫通巷道質(zhì)量沒有影響。而后面兩種方向的偏差(誤差)對巷道質(zhì)量有影響,并稱后面兩種方向?yàn)樨炌ǖ闹匾较颉?/p>

我礦大型對向貫通一般規(guī)定:MX′

1.2 貫通測量工作步驟

①.根據(jù)貫通工程設(shè)計(jì)要求的允許偏差來選擇測量方案。

②.按選定的測量方案設(shè)計(jì)和規(guī)劃進(jìn)行測設(shè),并嚴(yán)格按云錫《礦山測量技術(shù)規(guī)定》和國家有關(guān)測量規(guī)范要求執(zhí)行。

③.貫通前幾何要素的計(jì)算和實(shí)地巷道中線和腰線的標(biāo)定。

④.急時(shí)測設(shè)導(dǎo)線跟近掘進(jìn)巷道檢查和修正。

⑤.貫通后聯(lián)測貫通實(shí)際偏差值,計(jì)算各項(xiàng)測量閉合關(guān),并分析總結(jié)貫通測量經(jīng)驗(yàn)。

2.貫通測量方案選擇和誤差預(yù)計(jì)

2.1 貫通測量方案選擇

根據(jù)貫通工程設(shè)計(jì)實(shí)地踏勘和收集有關(guān)測量資料分析,設(shè)想幾個(gè)測量方案,并對幾個(gè)方案進(jìn)行分析和比較,優(yōu)選出一個(gè)在技術(shù)上可行,經(jīng)濟(jì)上較為合理的方案作為貫通測量方案。

2.2 貫通測量誤差預(yù)計(jì)

誤差預(yù)計(jì)是貫通測量誤差評估的一種常用方法,它是貫通工程測量設(shè)計(jì)最主要的方面。誤差預(yù)計(jì)的目的是幫助我們選擇合理的測量方案,避免由于測量精度不夠造成工程損失,或者精度過高而增加測量工作量。誤差預(yù)計(jì)不是預(yù)計(jì)貫通實(shí)際偏差的大小,而是預(yù)計(jì)實(shí)際偏差可能出現(xiàn)的限度。

2.2.1誤差預(yù)計(jì)公式

Mx′k(預(yù)計(jì))=2×Mx′k

2.2.2誤差預(yù)計(jì)參數(shù)的確定

①.測角中誤差

選用井下I級閉(附)合導(dǎo)線21條,Ⅱ級閉(附)合導(dǎo)線60條,初級導(dǎo)線測角239個(gè)(兩次獨(dú)立又觀測)和11條閉合導(dǎo)線,按下面公式計(jì)算測角中誤差。

②.測量高差的單位中誤差

我礦井下測量高程分高級水準(zhǔn)和初級水準(zhǔn)兩種等級,水準(zhǔn)高程中誤差計(jì)算如下:

三角高程中誤差計(jì)算如下:

2.3 貫通測量實(shí)踐

每個(gè)大型貫通工程都經(jīng)過了常規(guī)的的貫通測量誤差預(yù)計(jì),在誤差預(yù)計(jì)基礎(chǔ)上又進(jìn)行測量設(shè)計(jì),分別都按設(shè)計(jì)測設(shè)和貫通工程施工測量指導(dǎo),最終都做到了按工程設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確貫通。貫通實(shí)際偏差都小于預(yù)計(jì)誤差,通過多次大型對向貫通測量實(shí)踐和認(rèn)識得知。

3.貫通測量誤差分析研究

3.1 貫通工程測量控制

貫通工程測量應(yīng)是一個(gè)相對獨(dú)立連續(xù)而綜合的環(huán)路測量控制,采用較先進(jìn)的測量儀器和測量訪求嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范測設(shè)不同等級的環(huán)線控制,從高級控制低級,在環(huán)線上測有地面控制測量、地面與井下聯(lián)系測量和井等級導(dǎo)線測量,測量控制平面和高程。

3.2 貫通測量誤差分析研究

3.2.1貫通測量誤差性質(zhì)定理

測量誤差一般分偶然誤差和系統(tǒng)誤差兩類。貫通測量誤差同樣包含偶然誤差和系統(tǒng)誤差,它們相互矛盾對立,在一定的條件下互相轉(zhuǎn)化。偶然誤差轉(zhuǎn)化并依附于系統(tǒng)誤差而呈現(xiàn)最終統(tǒng)一的貫通測量系統(tǒng)誤差,或稱貫通測量總系統(tǒng)誤差。因?yàn)闇y量環(huán)線是相對獨(dú)立連續(xù)的,所以測量環(huán)線上的誤差是逐級堆積迭加的。從這些分析可得到貫通測量性質(zhì)定理。

3.2.2貫通測量誤差構(gòu)想分析研究

構(gòu)想分析研究一:

以前擔(dān)負(fù)施工測量時(shí),指導(dǎo)次要巷道掘進(jìn)給中線方向常常用羅盤給中線。如果給的中線方向偏差1°時(shí),會想掘進(jìn)20m后迎頭將產(chǎn)生多大的中線偏差?一般會這樣計(jì)算:偏差mx′等于給中線方向偏差的正切值再乘以這對中線指揮掘進(jìn)的距離。從這種計(jì)算方法中我也就得到了些啟發(fā),有少許的聯(lián)想。再根據(jù)上面獲得的貫通測量誤差性質(zhì)定理可得到初放的誤差公式為:

mx′=K?D

上式中K為測量距離的系數(shù),D為測量距離變量,現(xiàn)在的問題是D和K怎樣獲得?

可是它們的性質(zhì)是相同的,都是距離嘛,又想到事物都是相互矛盾而又相互依存統(tǒng)一的,一定有它們間的聯(lián)系決不放去。后又想到了畫法幾何學(xué)中,線的投影、換面和展開,試想也把環(huán)形折線分別投影、換面和展開聯(lián)成一條直線來代替中線,這樣也就理想的把測量環(huán)線距離轉(zhuǎn)變成中線距離了。下面再來考慮貫通水平重要方向測量誤差的測角誤差和測邊誤差綜合影響系數(shù)K。

=

再將代入上式得

=

上式即為貫通在水平重要方向測量誤差的估算公式。

同理可得貫通在高程上測量誤差估算公式為:

=

式中:

―測量高差的單位中誤差,

=各等級導(dǎo)線線路距離,以百米為單位。

綜上所述,可得到貫通測量誤差定理:定理一,貫通水平重要方向測量誤差等于測角中誤差的正切乘以相應(yīng)測量環(huán)線上距離再求和,其誤差與測量環(huán)線距離成正比。即=。

定理二,貫通在高程上的測量誤差等于測量環(huán)線高程測量的單位高差中誤差乘以相應(yīng)測量環(huán)線距離的平方根(距離D以百米為單位)再求和,其誤差與測量環(huán)線距離成正比。即=。

上述定理中的兩個(gè)公式也就是貫通測量誤差估算法的計(jì)算公式。

3.3 貫通測量誤差評估方法比較

應(yīng)用上面創(chuàng)立的貫通測量誤差估算法對老廠錫礦近八年已貫通的五個(gè)大型對向貫通工程進(jìn)行估算,貫通水平重要方向測量誤差與以前的誤差預(yù)計(jì)結(jié)果比較得知:估算誤差均小于預(yù)計(jì)誤差。即

又將它們與實(shí)際貫通偏差比較又得知:實(shí)際偏差小于估算誤差,且估算誤差更靠近實(shí)際偏差。其三方比較關(guān)系式為:

從以上實(shí)驗(yàn)比較充分證明貫通測量誤差估算法是科學(xué)的可靠可行的。估算平面上的測量誤差較為便利,估算法是誤差預(yù)計(jì)的躍遷。

3.4 估算老廠錫礦貫通測量的能力

老廠錫礦現(xiàn)有測量條件:有測量地面四等控制的GPS儀器,井下測量各種等級導(dǎo)線的全站儀、經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀,能測量地面四等控制和井下特級導(dǎo)級、I級導(dǎo)線、Ⅱ級導(dǎo)線和初級導(dǎo)線。能夠擔(dān)負(fù)老廠錫礦所有的地面和井下的測量工作。根據(jù)以上這些條件,應(yīng)用貫通測量誤差估算法進(jìn)行貫通能力估算。估算中,為留有余地,考慮1/4的保險(xiǎn)系數(shù),就按老廠錫礦一般規(guī)定貫通在水平重要方向上測量誤差允許偏差1米來估算。

4.結(jié)論

對老廠錫礦大型對向貫通測量分析研究,研究出了貫通測量誤差定理和誤差估算法。它是在貫通測量誤差預(yù)計(jì)基礎(chǔ)上的躍遷和逃逸,降低了貫通測量誤差評估具備水平的門檻,增添和豐富了少許的礦山測量理論和測量方法。雖有一定的礦山測量指導(dǎo)作用,但還有需要繼續(xù)研究的空間。

參考文獻(xiàn)

[1]《礦山測量學(xué)》中國礦業(yè)學(xué)院測量教研室編

[2]《控制測量學(xué)》孔祥元 梅是義 主編

篇5

【關(guān)鍵詞】 陀螺定向技術(shù) 貫通 測量 應(yīng)用

一、楊莊煤礦概況

楊莊礦位于安徽淮北市南約8km處,井田處在閘河煤田最南端,東、南、西部均以露頭為界,東與土型煤礦相鄰;東北與朱莊礦相接;深部與報(bào)廢礦井相城礦相鄰,東西長13公里,南北長6公里,井田面積30平方千米,內(nèi)部可采煤層為3煤、4煤、5煤、6煤四層,采深為-180~-750米。于1966年5月30日投產(chǎn),設(shè)計(jì)能力90萬噸/年,礦井達(dá)產(chǎn)后進(jìn)行了生產(chǎn)環(huán)節(jié)改造,擴(kuò)大了礦井的生產(chǎn)能力,2008年核定生產(chǎn)能力達(dá)到210萬噸/年。

楊莊煤礦井下礦線長、水平深、礦壓大,自建礦以來,礦巷道貫通事故時(shí)有發(fā)生,影響了安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行,造成了不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。其主要原因是礦井下基本控制系統(tǒng)不完善,表現(xiàn)在一、二水平控制系統(tǒng)老化,四水平?jīng)]有布置基本控制系統(tǒng),各采區(qū)主體巷道內(nèi)均只是通過采區(qū)小閉合實(shí)現(xiàn)巷道貫通,沒有與基本控制導(dǎo)線系統(tǒng)進(jìn)行對接。如何在這么大的空間里保證每個(gè)貫通巷道的施測精度,避免貫通事故的發(fā)生,保證礦井生產(chǎn)的正常進(jìn)行,成為了楊莊煤礦測量工作者面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)?;诖朔N情況,必須依托測繪新技術(shù),改變工作思路,創(chuàng)新貫通測量方式,通過使用陀螺定向技術(shù)優(yōu)化和改造井下控制系統(tǒng)。

楊莊煤礦通過聘請陀螺定向?qū)<覍θw測繪工作人員進(jìn)行半脫產(chǎn)培訓(xùn),使煤礦測量人員素質(zhì)得到明顯提高,掌握了一項(xiàng)新的測繪技術(shù),在專家的指導(dǎo)下,煤礦全體測量人員把二、三 水平原有的陀螺定向邊進(jìn)行再定向,改造和校核原有的定向參數(shù),并在各水平的定向邊界加設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測,把原來分散的導(dǎo)線點(diǎn)通過采用7"級導(dǎo)線連成統(tǒng)一的控制網(wǎng),優(yōu)化礦井下的平面控制系統(tǒng),提前為礦井往后的貫通工程提供基礎(chǔ)性起算數(shù)據(jù),從而提高巷道貫通的精度,從測量源頭上杜絕了誤透事故。

二、陀螺定向技術(shù)在貫通測量中的應(yīng)用步驟

陀螺定向技術(shù)在楊莊煤礦貫通測量中的成功應(yīng)用,說明這種創(chuàng)新的測量方式可以做為一種全新的專門用于解決煤礦貫通問題的先進(jìn)方法,對楊莊煤礦經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)對其它煤礦解決相似問題有很大借鑒意義。具體應(yīng)用可以通過以下幾個(gè)步驟進(jìn)行:

步驟1:明確貫通工程的功能及最大允許偏差:等工程開工后,要及時(shí)對設(shè)計(jì)圖進(jìn)行校核,并掌握設(shè)計(jì)圖的基本參數(shù)和設(shè)計(jì)的主要意圖,明確巷道的設(shè)計(jì)功能,并按《煤礦測量規(guī)范》確定巷道的最大允許偏差,分析貫通測量中的影響因素及確定采取提高測量精度的措施。

步驟2:確定貫通測量的安全與技術(shù)依據(jù):測量工作要嚴(yán)格按照科學(xué)的規(guī)范進(jìn)行,主要的安全依據(jù)是《煤礦安全規(guī)程》,主要的技術(shù)依據(jù)是《煤礦測量規(guī)程》、《工程測量規(guī)范》。

步驟3:分析設(shè)計(jì)圖和確定起算數(shù)據(jù):按照設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)工程量,分析施工單位的技術(shù)水平和施工能力,掌握施工隊(duì)伍的生產(chǎn)能力,根據(jù)計(jì)劃預(yù)計(jì)工程采取的貫通方式確定預(yù)計(jì)的貫通點(diǎn)位置,掌握巷道貫通的關(guān)鍵點(diǎn),確定貫通測量的方案和任務(wù)完成日期,確定采取的坐標(biāo)系統(tǒng)?;幢钡V區(qū)主要的平面坐標(biāo)系統(tǒng)為1954北京坐標(biāo)系,高程系統(tǒng)為1956年黃海高程基準(zhǔn)。

楊莊煤礦現(xiàn)有可用的陀螺定向邊有地面一條(門鐵---辦公樓),二水平有一條(ⅡE1―ⅡE2),三水平內(nèi)有一條(拐―新巷口),(ⅡE1―ⅡE2)和(拐―新巷口)均可作為我礦二、三水平貫通工程的起算數(shù)據(jù)。

步驟4:分析煤礦的測量儀器和確定采用何種測量儀器

楊莊煤礦主要測量儀器

如果存在儀器老化太嚴(yán)重的現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)引進(jìn)新的先進(jìn)設(shè)備以確保測量精度。

步驟5:布設(shè)陀螺定向邊:以楊莊煤礦為例,每個(gè)貫通巷道必須布設(shè)兩個(gè)陀螺定向邊,并以井下二水平的原陀螺定向邊(ⅡE1―ⅡE2)作為起算數(shù)據(jù),新布設(shè)的陀螺定向邊按 “中天法”和《煤礦測量規(guī)程》±15″的精度等級要求進(jìn)行定向觀測。每條陀螺定向邊分不同時(shí)間觀測兩次取平均做為定向結(jié)果。

步驟6:導(dǎo)線布設(shè)形式及測量方法:向貫通巷道布設(shè)導(dǎo)線,之后確定測量儀器、測量方法,如楊莊煤礦使用尼康DTM531防爆型全站儀進(jìn)行平面控制和測量,使用測回法測量水平角;通過全站儀輸入實(shí)時(shí)溫度、氣壓后,直接測定導(dǎo)線邊斜距,往返觀測各兩個(gè)測回,往返觀測同一邊長換算為水平距離后的互差≯1/6000,最終確定邊長;對于高程控制使用DS3水準(zhǔn)儀配合木質(zhì)雙面尺對主要平巷中采用水準(zhǔn)測量方法測定,傾斜巷道采用全站儀三角高程對向觀測方法測定。

步驟7:陀螺邊定向后的聯(lián)測成果處理及誤差預(yù)計(jì):陀螺邊布設(shè)后在陀螺邊間加設(shè)若干導(dǎo)線點(diǎn),導(dǎo)線邊布設(shè)長度在300―400m,使用全站儀獨(dú)立聯(lián)測兩次,各項(xiàng)限差符合規(guī)定后取兩次測量成果的平均值作為測量成果,并把角度閉合差進(jìn)行重新分配,調(diào)整陀螺定向邊的坐標(biāo)差,然后以陀螺邊為始邊向巷道的兩頭(主頭與被透頭)進(jìn)行延測,把延測數(shù)據(jù)和聯(lián)測成果對貫通精度進(jìn)行誤差預(yù)計(jì),確保誤差預(yù)計(jì)范圍在允許的偏差范圍之內(nèi),并按聯(lián)測成果及時(shí)調(diào)整相關(guān)的施工參數(shù)。高程控制也獨(dú)立進(jìn)行兩次,取平均值做為成果和施工巷道參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。

步驟8:對貫通點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測和驗(yàn)證貫通精度:巷道貫通后對控點(diǎn)和被透點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測,量取貫通的實(shí)際偏差,通過數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證貫通精度,并編寫貫通總結(jié),確定系統(tǒng)內(nèi)的點(diǎn)位誤差,整理測量成果存檔,作為以后的貫通工程的起算數(shù)據(jù)。

三、成果鑒定及應(yīng)用推廣

從2008年至今,通過創(chuàng)新貫通測量方法和大力發(fā)展陀螺定向技術(shù),楊莊煤礦的三水平東大巷和三水平南大巷等大型貫通工程均實(shí)現(xiàn)高精度貫通,并利用原三水平東大巷貫通后改造的東部控制系統(tǒng)為起算數(shù)據(jù),成功貫通了IV53下部聯(lián)巷,基本杜絕誤透事故。以三水平南大巷貫通工程為例:

三水平南大巷工程設(shè)計(jì)工程量為2889m,貫通閉合環(huán)線全長6900米,為直巷相對貫通,擔(dān)負(fù)著煤礦新采區(qū)III64采區(qū)的排水、通風(fēng)、行人與行車等重要功能,巷道允許偏差在重要方向上為200mm,在高程方向上為150mm,通過布置陀螺定向邊定向后,全體測量人員對陀螺定向邊布置7"級導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)測,獨(dú)立進(jìn)行兩次,工程貫通后,通過聯(lián)測閉合,實(shí)際貫通巷道中線偏差0.150米,腰線偏差0.065米。經(jīng)連測,貫通點(diǎn)兩側(cè)導(dǎo)線的坐標(biāo)方位角閉合差為92″,導(dǎo)線全長閉合差ΔX為0.117米,ΔY為0.027米,導(dǎo)線全長相對閉合差精度達(dá)到1/57000,實(shí)現(xiàn)了高精度跨采區(qū)貫通。

通過三水平東大巷和三水平南大巷的貫通,使陀螺定向技術(shù)在楊莊礦乃至整個(gè)淮北礦業(yè)集團(tuán)得到了肯定并積極推廣應(yīng)用,2010年以后,重點(diǎn)布置了WIII5110工作面機(jī)風(fēng)巷貫通工程的陀螺定向邊,預(yù)計(jì)將在2010年的8月份貫通,該工程設(shè)計(jì)量為1225m,是沿導(dǎo)向?qū)娱_掘的回采準(zhǔn)備巷道,截止5月份陀螺定向邊的測量已布置完畢,7"級導(dǎo)線聯(lián)測工作也已結(jié)束,通過初步誤差預(yù)計(jì),巷道在重要方向上的誤差為315mm,預(yù)計(jì)貫通精度將再次刷新楊莊礦記錄。

陀螺定向技術(shù)的使用使貫通測量方法得到創(chuàng)新,大大提高了巷道的貫通精度和確保了巷道的施工質(zhì)量,并為后期的巷道使用和維護(hù)降低了費(fèi)用,為實(shí)現(xiàn)煤礦長遠(yuǎn)效益做出貢獻(xiàn),這種方法在煤礦貫通測量中推廣應(yīng)用具有積極意義。

參考文獻(xiàn):

篇6

關(guān)鍵詞:貫通效果;施工管理;分析

1 概述

1800中段主巷有老廠分公司總工辦測設(shè)有I級導(dǎo)線,井下高程為I級水準(zhǔn)測量,并且以紅外測距三角高程作檢核。該成果在2006年竹葉山坑1800中段主巷與1800大坑順利貫通,所以該成果等級高,精度可靠。

1.1 貫通測量方案確定

該工程屬在本坑內(nèi)部貫通,技術(shù)要求較高,施工難度大,控制導(dǎo)線邊和貫通盲距長,需要精度可靠的同一平面、高程系統(tǒng),才能滿足貫通精度,經(jīng)相關(guān)人員研究討論,確定對貫通工程控制測量方案為:首級控制采用1800中段主巷原測設(shè)的I級導(dǎo)線,I級水準(zhǔn)高程,來作為貫通測量依據(jù)。貫通測量方案為:由1800中段主巷測設(shè)的I級導(dǎo)線,I級水準(zhǔn)高程的同一個(gè)點(diǎn)、同一條起算邊;測角中誤差Mβ取±5″,當(dāng)邊長小于50米時(shí)取2倍測角中誤差,紅外導(dǎo)線測距誤差取全站儀標(biāo)稱誤差:a=2mm,b=3×10-6Dmm。由于該項(xiàng)工程屬于閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)形式,因此不需要考慮起算點(diǎn)、起算邊的誤差影響。井下控制采用全站儀布設(shè)5″級I導(dǎo)線作為首級控制;導(dǎo)線點(diǎn)必須用銅樁穩(wěn)固埋設(shè)于巷道頂板上。

1.2 井下控制測量

該工程整個(gè)貫通系統(tǒng)及控制導(dǎo)線長,對控制測量精度要有一定的分析和了解,由于該貫通工程只是需要進(jìn)行井下導(dǎo)線測量和高程測量,而不需要進(jìn)行地面聯(lián)測和礦井聯(lián)系測量,因此誤差預(yù)計(jì)也只是估算井下導(dǎo)線測量和高程測量的誤差。

1.3 井下高程測量

貫通工程高程測量采用I級水準(zhǔn)作為控制成果,并且用紅外三角高程作為檢核。

2 測量技術(shù)規(guī)定

該工程由于是不論平面部分還是豎直方向都為本次貫通的重要方向,因此貫通允許偏差?。?/p>

點(diǎn)位偏差:MD限=±0.5m

豎直方向偏差:MH限=±0.2m

2.1 測量技術(shù)指標(biāo)

井下水準(zhǔn)測量的技術(shù)指標(biāo)。

上表中R、L以百米為單位,其中R為單程水準(zhǔn)路線長度,L為閉合、附合路線的長度,n為測站數(shù)。

2.2 外業(yè)觀測限差

針對該項(xiàng)貫通工程,導(dǎo)線線路較長,誤差累計(jì)大,為了確保準(zhǔn)確貫通,儀器采用DTM-352L全站儀用測回法進(jìn)行觀測,水平角2測回;垂直角用中絲法2測回測定,垂直角用中絲法2測回測定,邊長采用2個(gè)測回測定,測回的測量讀數(shù)值互差不超過±3mm,測邊時(shí)氣壓、溫度均取兩讀中數(shù),氣壓讀1mp,溫度1℃,每一站觀測過程中,覘、儀高用小鋼尺丈量2次,取至毫米,分別在觀測開始和結(jié)束時(shí)讀取,滿足限差規(guī)定時(shí)取中數(shù)使用。

2.3 測量儀器和測量方法的選擇

測量儀器的選擇采用DTM-352L型(5"級)尼康全站儀對所設(shè)計(jì)進(jìn)行施工放樣中線,賓德S3型水準(zhǔn)儀進(jìn)行腰線標(biāo)定,采用ZYD600激光指向儀作為方向坡度的控制。安裝激光指向儀指導(dǎo)施工對向點(diǎn)至激光指向儀距離要大于50米,指導(dǎo)施工距離以光斑能看清且發(fā)散光光束小于10毫米為最好,在指向距離迎頭120米左右用全站儀對激光進(jìn)行檢查方向和坡度。

3 主要技術(shù)措施

(1)在布設(shè)導(dǎo)線時(shí),應(yīng)該前后視邊長大致相等,導(dǎo)線邊布設(shè)盡量不短于150米,相鄰邊長之比不小于1/3,當(dāng)導(dǎo)線邊長小于30米,在進(jìn)行水平角觀測是必須進(jìn)行兩次對中。(2)所采用的儀器進(jìn)行測量之前都必須檢校,主要包括對儀器的2C值,垂直角指標(biāo)差i和水準(zhǔn)儀i角等的檢校。(3)對一切原始記錄堅(jiān)持先檢查后計(jì)算的原則,計(jì)算資料必須采用兩人獨(dú)立計(jì)算,在全面校對的方法。(4)在施工指導(dǎo)過程中,中、腰線的標(biāo)定或者安裝激光指向儀時(shí)嚴(yán)格按規(guī)程執(zhí)行,必須進(jìn)行有效檢查,并且做好激光參數(shù)的記錄,并將施工放樣資料展繪在CAD圖上與設(shè)計(jì)對比分析,激光指向儀的對向點(diǎn)不得短于60米。(5)在施工指導(dǎo)過程中,施工導(dǎo)線離迎頭不得超過100米,勤跑現(xiàn)場加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢查、指導(dǎo)、及時(shí)糾正施工中的質(zhì)量問題,使工程質(zhì)量全面符合要求。(6)貫通測量的最后3~4個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)必須牢實(shí)固定,最后一次反算貫通方向和坡度時(shí),兩個(gè)工作面的距離一般不得小于50米。(7)當(dāng)剩余貫通距離小于30米時(shí),以書面形式及時(shí)發(fā)放安全貫通通知,采取措施做好有關(guān)安全防范工作。

4 貫通效果

該工程自2010年1月開始施工,經(jīng)過嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)所擬訂技術(shù)方案實(shí)施和加強(qiáng)施工管理,整個(gè)工程在2010年10月順利貫通,貫通后經(jīng)過實(shí)際測量現(xiàn)場偏差值為:

從以上貫通效果來看,在貫通水平方向誤差不大于±0.5米,垂直方向誤差不大于±0.2米,充分說明所選用的測量方案和采取的技術(shù)措施是可行的、合理的。

5 體會

(1)傳統(tǒng)的井下導(dǎo)線都是鋼尺量距,導(dǎo)線的測量精度又取決于測角誤差和量邊誤差的大小,其中影響最大的也是最不容易達(dá)到的是測角誤差的影響。使用全站儀測角,和傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀相比,讀數(shù)直觀方便快捷,提高工作效率;使用全站儀測邊代替鋼尺量邊,其誤差已減少到一定程度,大大提高了邊長測量精度,同時(shí)提高了測量效率,減輕了勞動強(qiáng)度。(2)測角誤差中除儀器的自身誤差外,主要有測角方法的誤差、儀器對中不精確誤差、目標(biāo)照準(zhǔn)不精確的誤差等,導(dǎo)線邊長短、坑道粉塵水霧都會影響觀測精度。要提高儀器對中精度,必須考慮長短邊比例,在照明條件允許下盡量采用200瓦電燈泡,來改善測量環(huán)境,來提高測量精度。(3)在這次測量過程中我們使用了全站儀,由于坑下陰暗、潮濕的特殊,儀器防水性能較差,需要提高防水性能,才能滿足坑下的要求。(4)在今后的貫通工程測量中,首先應(yīng)該向設(shè)計(jì)和施工單位了解有關(guān)工程的設(shè)計(jì)、部署、工程要求和貫通相遇點(diǎn)的位置等情況,并且檢核設(shè)計(jì)部門提供的圖紙資料。(5)收集與貫通測量有關(guān)的測量資料,抄錄有關(guān)的測量起始數(shù)據(jù),并且認(rèn)真分析其精度和可靠性。

6 結(jié)束語

文章通過對竹葉山坑1860中段128排運(yùn)輸平巷與大斜井貫通,通過測量人員的實(shí)測收集原始資料計(jì)算上圖等工序,結(jié)合現(xiàn)場施工管理及貫通效果認(rèn)真作了分析。對今后的工作進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1]竹葉山坑1860中段128排運(yùn)輸平巷與大斜井貫通測量施工管理及實(shí)施效果[Z].

[2]礦山測量.冶金工業(yè)出版社[M].

篇7

【關(guān)鍵詞】豎井;斜井;定向;測量精度;貫通

中圖分類號:O4-34文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、前言

杜達(dá)鉛鋅礦位于巴基斯坦俾路支省南部拉斯貝拉(Lasbela)地區(qū)的坎拉杰(Kanraj)山谷中,地理位置:東徑66°50′,北緯26°05′。杜達(dá)鉛鋅礦為新建礦區(qū),平均海拔約550m,向南逐漸降低與印度河平原相連。礦山采用“混合豎井+箕斗斜井”聯(lián)合開拓方式,分為上部和下部兩個(gè)相對獨(dú)立的采區(qū),上部采區(qū)以箕斗斜井為主提升斜井,下部采區(qū)以混合豎井為主提升井。

杜達(dá)鉛鋅礦混合豎井井筒在623m標(biāo)高開始施工下掘,井筒施工到-40m段時(shí),發(fā)生大量涌水造成豎井井筒無法下掘。為不影響施工進(jìn)度,公司決定在混合豎井100M中段施工一條聯(lián)巷與提升斜井100M中段運(yùn)輸?shù)镭炌ǎ炌ê筘Q井井筒中的涌水通過管路經(jīng)聯(lián)巷、提升斜井臨時(shí)水倉排至地表,以此解決井下涌水問題。

二、杜達(dá)礦區(qū)混合豎井與提升斜井概況

混合豎井與提升斜井聯(lián)巷距離485m,混合豎井與提升斜井地表水平距離1260m,整個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)閉合環(huán)全長2988m。

混合豎井:井筒凈直徑5.5m,支護(hù)厚400mm,設(shè)計(jì)深度1022米,井筒中心設(shè)計(jì)坐標(biāo):X:10392.264Y:4711.223Z:623.5m。

提升斜井:井口標(biāo)高552.7m,井筒斷面2.8m×2.8m,斜井坡度為-30°,井筒斜長度920m。

三、方案選擇

1、斜井投影改正:

提升斜井+100M中段馬頭門導(dǎo)線延伸測量控制點(diǎn)D111 坐標(biāo)X:10343.531Y:4987.899Z:105.652m ;后視點(diǎn)D109坐標(biāo) X:10172.603 Y:4976.941 Z:204.094m。測量導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行投影邊長改正D公式:

D= D1+D1×

R為地球曲率半徑3671×103m;D為傾斜投影改正后的水平距離;D1為傾斜后的水平距離;H為高程平均值。

測量導(dǎo)線點(diǎn)經(jīng)投影改正后精度能滿足要求,進(jìn)行三次測量導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測,測量結(jié)果達(dá)到《規(guī)范》要求。以指導(dǎo)提升斜井+100M中段運(yùn)輸?shù)朗┕づc混合豎井+100M中段聯(lián)巷貫通

2、豎井定向精度:

定向測量的最終目的就是要提高定向精度,增大精度儲備,因而提高鋼絲投點(diǎn)精度是關(guān)鍵。方案選擇主要考慮以下因素:

(一)合理布設(shè)垂線,保證聯(lián)系三角形最有利;

(二)井筒中風(fēng)、水對投點(diǎn)精度影響;

(三)定向邊滿足規(guī)定要求;

(四)作業(yè)時(shí)間不應(yīng)過長。

采用增加連接點(diǎn)異側(cè)布點(diǎn)聯(lián)系測量方法,可解決諸多因素對定向精度影響。

增加連接點(diǎn),一井定向采用獨(dú)立定向兩次,在保證有利三角形情況下,增加連接點(diǎn)個(gè)數(shù),改變延伸三角形,達(dá)到獨(dú)立定向兩次,并且要求兩次觀測者不同。異側(cè)布點(diǎn),為有效提高定向精度,各中段定向邊邊長要求20 m以上,但豎井在施工拉分段時(shí),不具備定向條件,同時(shí)所采用設(shè)備精度有限,一般掌子頭距離井筒較近,此時(shí),在井筒同側(cè)布設(shè)連接點(diǎn)和定向點(diǎn),起始邊精度受到影響,為解決這個(gè)矛盾,在布點(diǎn)時(shí),連接點(diǎn)與定向點(diǎn)分別布設(shè)到井筒兩側(cè),即異側(cè)布點(diǎn)有效增大起始邊邊長。

四、豎井測量方案

1、選擇一井定向?qū)旌县Q井100M中段馬頭門和車場聯(lián)系測量,施測示意圖如圖一所示。

2、混合井豎井定向聯(lián)系測量起算依據(jù)及方法

混合井井口標(biāo)高為623.5m,井底標(biāo)高為100.045m,井筒中心設(shè)計(jì)坐標(biāo):X:10392.264Y:4711.223Z:623.5m ;井筒設(shè)計(jì)凈直徑為Φ=5.5m,井筒深度523.455m。依據(jù)礦區(qū)控制點(diǎn)05、07、09點(diǎn)對混合井設(shè)好的近井點(diǎn)c二次測量。實(shí)測精度滿足規(guī)范后,對其進(jìn)行平差計(jì)算。計(jì)算07—09的方位角為起始數(shù)據(jù)依據(jù)。是混合豎井定向聯(lián)系測量的主要起始數(shù)據(jù)依據(jù)。按照規(guī)程豎井定向聯(lián)系測量采用三角形連接法井上井下連接三角形圖形應(yīng)滿足以下要求:

(一)a.b兩垂線間距盡量大(井筒直徑5.5米)。

(二)CD, C′D′邊一般要大于20米,最低不應(yīng)小于15米。

(三)三角形連接角γ和γ′的角度不應(yīng)大于2°這是最有利的三角形(如圖二)。

(四)點(diǎn)C與C′應(yīng)適當(dāng)?shù)乜拷罱拇咕€,使a/c及b′/c的值一般不應(yīng)超過1.5,c與c′邊的誤差不應(yīng)超過4mm。

五、混合井豎井定向聯(lián)系測量的精度評定

一井定向測量的工作環(huán)節(jié)多,測量精度要求高。同時(shí)又要盡量短時(shí)間占用井筒時(shí)間。根據(jù)冶金礦山規(guī)程要求,一井定向的方位角允許誤差不應(yīng)超過±2′。一次定向允許誤差是,允許誤差采用誤差的兩倍,則一井定向的中誤差為:

此次定向的井筒深度523.455m,超過冶金礦山規(guī)程的豎井定向規(guī)定,因此此次定向的難度大,精度要求高。另外還要克服高溫度、大水流的影響。此次定向的三角形連接角γ和γ′的角度是0°31′32″和0°53′04″都小于2°。井上井下連接三角形的三角形閉合差0.4″都大大滿足冶金礦山《規(guī)程》要求。a、b兩鋼絲線間距,井下與地面差值為:5007mm-5003mm=4mm≤4毫米。井上連接誤差m投點(diǎn)誤差,H為井深524.16m,馬頭門高度h為5m,鋼絲直徑為d=2毫米,重錘的質(zhì)量為80kg。

1、投線誤差與投向誤差

2、計(jì)算角誤差與對中誤差

3、連接角中誤差與定向總誤差

此次混合井豎井聯(lián)系測量一井定向總誤差在37.3″符合與規(guī)程規(guī)定的精度要求?;旌暇Q井定向聯(lián)系測量完全達(dá)到《規(guī)程》要求。完全滿足生產(chǎn)需要。

六、定向測量過程中的具體要求

1、測角要求

采用蘇光DJ2經(jīng)緯儀和徠卡TC402全站儀,全圓方向觀測法。儀器設(shè)站對中3次,每次對中應(yīng)將照準(zhǔn)部位置變換120°,測角中誤差限差6″,半測回歸零差限差12″,每次對中兩測回,各測回互差限差12″,獨(dú)立對中測回間互差60″。

2、量邊要求

用經(jīng)過比長檢定的鋼尺進(jìn)行,施以比長檢定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)拉力,記錄測量時(shí)的溫度,應(yīng)用鋼尺的不同起點(diǎn)丈量6次,每次讀數(shù)讀至0.5mm,同一邊各次觀測值丈量所得的邊長互差不得大于2mm。

3、導(dǎo)高要求

各中段高程要求一次測定,避免二次定向時(shí)重新導(dǎo)高,豎井導(dǎo)高每尺段獨(dú)立進(jìn)行5次,互差應(yīng)小于3mm。

4、中段高差測量要求

儀器高和覘標(biāo)高應(yīng)量取2次,其中儀器高應(yīng)在測量前和測量后各量一次,量高互差應(yīng)小于3mm。經(jīng)緯儀導(dǎo)線三角高程要求進(jìn)行往返測量,往返高差不符值要求小于±6+0.03Lmm,L為測邊長度,單位為m。

5、現(xiàn)場記錄與計(jì)算

現(xiàn)場記錄者必須具備基本的記錄和計(jì)算知識,并熟記以上要求的測量限差,及時(shí)指出測量值是否超限,以便及時(shí)檢測。測量結(jié)束,不可即刻收儀器和收測線,必須由其他人進(jìn)行核查,沒有問題后才能收儀器撤離工作面。

6、通訊

由于通訊系統(tǒng)未形成,在定向測量過程中,定向水平之間的聯(lián)系采用對講機(jī)通話。對講機(jī)使用前和使用后應(yīng)及時(shí)充足電,以免影響使用。在使用時(shí),對講機(jī)必須用塑料布包裹等方法進(jìn)行防水處理。

7、個(gè)人防護(hù)

在測量時(shí)必須觀察工作范圍內(nèi)的安全情況,處理完不安全的因素后才能進(jìn)行。在豎井中進(jìn)行測線照明、量邊等工作時(shí),必須系好安全帶。由于是立體交叉同時(shí)作業(yè),上下中段定向人員必須保持緊密聯(lián)系,特別是上中段的作業(yè)人員,更要提高安全警惕性,在確保自己安全的同時(shí),嚴(yán)防周圍物體和隨身物品墜落,以免對他人造成傷害。

七、結(jié)束語

通過上述的實(shí)例分析,從杜達(dá)鉛鋅礦混合豎井與提升斜井聯(lián)絡(luò)巷貫通測量過程中,我們可以總結(jié)出,混合豎井的測量應(yīng)該具有合理科學(xué)的作業(yè)程序,同時(shí),配以正確的作業(yè)規(guī)范,嚴(yán)格控制作業(yè)的每一個(gè)步驟,在能夠提升測量的水平,保證測量安全,使測量順利進(jìn)行。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李占奎. 大型豎井貫通測量方案的制定與實(shí)施[J]. 黃金,2012,08:28-31.

篇8

【關(guān)鍵詞】減小誤差;提高精度;測量流程;順利貫通

中圖分類號:TD17文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1006-0278(2013)06-176-01

通過近幾年的工作實(shí)踐,我們認(rèn)為在貫通測量工作中做好貫通測量誤差分析預(yù)計(jì)和各項(xiàng)測量檢核工作,注意落實(shí)好各項(xiàng)具體的測量工作,就能保證井下巷道貫通工程的順利完成。

一、影響貫通測量的各項(xiàng)誤差及對策

(一)分析影響巷道貫通的重要方向

導(dǎo)向?qū)迂炌?,一般不需要給出巷道腰線,只控制巷道的中線即可,所以水平方向是貫通的重要方向,因此貫通測量工作主要是控制井下導(dǎo)線測量精度。

(二)井下導(dǎo)線測量誤差構(gòu)成和誤差預(yù)計(jì)

井下測量導(dǎo)線誤差由測角誤差和量邊誤差構(gòu)成,井下測角誤差包括儀器誤差、測角方法誤差、對中誤差和視線觀測誤差,量邊誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差構(gòu)成。

井下導(dǎo)線測量誤差引起貫通點(diǎn)在垂直與巷道方向(X軸)上的誤差預(yù)計(jì)公式為:

根據(jù)以上公式,由技術(shù)人員編制計(jì)算機(jī)程序?qū)χ飨锊捎萌緝x導(dǎo)線進(jìn)行了誤差預(yù)計(jì),貫通誤差采用中誤差的2倍,誤差預(yù)計(jì)結(jié)果為0.297米,與貫通允許偏差0.3米相差僅0.003米。

(三)提高貫通測量精度的各項(xiàng)對策

為提高貫通測量精度,對貫通導(dǎo)線由不同人員在不同時(shí)間段獨(dú)立觀測2次;增加水平角觀測次數(shù);盡可能的采用長邊導(dǎo)線,從而使導(dǎo)線平均邊長得到120米以上,減少測站數(shù),提高測角精度;要求兩次測距加入各項(xiàng)改正后換算水平距離變成相對誤差不大于1/8000,煤礦測量規(guī)程規(guī)定為1/6000,必須控制邊長誤差;對個(gè)別邊長較短的測站及風(fēng)速較快的巷道觀測時(shí),要設(shè)法提高儀器對中精度,必要時(shí)增加更多的測回?cái)?shù)。由于各種條件局限造成的測量誤差是不可避免的,關(guān)鍵是把各項(xiàng)誤差控制在允許范圍內(nèi),相應(yīng)地制定貫通測量技術(shù)措施。

二、貫通測量過程中的各項(xiàng)檢核工作

各項(xiàng)測量工作要有可靠的檢核是礦井測量應(yīng)遵循的三大原則之一,加強(qiáng)檢核,杜絕粗差也是保證貫通測量的主要途徑。歸納起來,貫通測量過程中的檢核工作有:儀器檢核、圖紙資料檢核、計(jì)算檢核、外業(yè)測量檢核。

(一)儀器檢核

即對將投入使用的儀器進(jìn)行全面的檢核。對所使用的鋼尺送國家有關(guān)檢定單位進(jìn)行比長檢定,對各類儀器由有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行月檢,對各類儀器進(jìn)行檢核最有效的方法是重復(fù)對比測量,發(fā)現(xiàn)儀器是否存在誤差。

(二)圖紙資料檢核

即對貫通測量的各項(xiàng)設(shè)計(jì)圖紙和測量資料進(jìn)行全面檢核驗(yàn)算,首先對貫通巷道兩端原有測量導(dǎo)線資料進(jìn)行全面的復(fù)核驗(yàn)算,然后結(jié)合圖紙兩端貫通開口位置、方位進(jìn)行圖紙復(fù)核驗(yàn)算,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)更正,避免剛開工就已造成巷道偏差。

(三)計(jì)算檢核

包括放線數(shù)據(jù)的計(jì)算檢核,導(dǎo)線記錄本的計(jì)算檢核,導(dǎo)線計(jì)算檢核。進(jìn)行計(jì)算檢核的辦法是兩人獨(dú)立對算,一人審核計(jì)算,確認(rèn)無誤后,各項(xiàng)數(shù)據(jù)方可使用。

(四)外業(yè)測量檢核

包括導(dǎo)線點(diǎn)使用檢核,開口位置標(biāo)定檢核,測量導(dǎo)線過程檢核,施工放線過程檢核。1.導(dǎo)線點(diǎn)使用檢核,即對向前延伸使用的導(dǎo)線點(diǎn)要進(jìn)行距離及水平角進(jìn)行復(fù)合驗(yàn)證,確認(rèn)所用導(dǎo)線點(diǎn)是否移動或有誤。2.開口位置標(biāo)定檢核,即在確認(rèn)使用導(dǎo)線點(diǎn)無誤后,用不同的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行距離復(fù)核,方向復(fù)核,或重復(fù)兩次進(jìn)行標(biāo)定。3.測量導(dǎo)線過程檢核,即在測量導(dǎo)線時(shí),要嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)測量次數(shù)和限差要求,確認(rèn)所測水平角和距離沒有粗差存在。4.施工放線過程檢核,即檢核中線點(diǎn)是否移動,撥角送線過程中的角度檢核和后視目標(biāo)檢核。另外在實(shí)際工作中,要求導(dǎo)線點(diǎn)與中線點(diǎn)釘在一起,便于導(dǎo)線控制和檢核中線以及滿足日后鋪設(shè)皮帶送線需要。通過以上各項(xiàng)檢核,杜絕人為誤差的發(fā)生,確保了貫通測量工作萬無一失。

三、在貫通測量中應(yīng)做好的具體的工作:

(一)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦測量規(guī)程》及貫通測量技術(shù)措施

《煤礦測量規(guī)程》是以礦井測量的精度應(yīng)滿足的采煤生產(chǎn)的要求為依據(jù)而制定的,同時(shí)為保證巷道貫通,特別制定了貫通測量技術(shù)措施,在措施中對具體測量方法,各項(xiàng)測量限差及相關(guān)保障措施進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定,因此在施測過程中,必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦測量規(guī)程》和貫通測量技術(shù)措施。

(二)認(rèn)真及時(shí)組織實(shí)施貫通前的測量工作

認(rèn)真及時(shí)組織實(shí)施貫通前的測量工作是整個(gè)貫通測量的關(guān)鍵所在,尤其為確定貫通巷道兩端位置進(jìn)行的導(dǎo)線測量任務(wù)最為艱巨。在戊―31100采面貫通測量中,共進(jìn)行導(dǎo)線測量8000余米,工程導(dǎo)線測量6000米,測導(dǎo)線,送中線70余次,其中在井下連續(xù)作業(yè)5小時(shí)以上40次。且由于開工時(shí)間緊,因此必須在短期內(nèi)完成大量控制導(dǎo)線測量工作。

(三)及時(shí)檢查和調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向

根據(jù)1級控制導(dǎo)線測量成果,及時(shí)檢查和調(diào)整巷道的掘進(jìn)方向,是貫通巷道測量中日常開展的主要工作。在兩項(xiàng)貫通工程中,要求巷道中線每30米用儀器延伸一次,1級緊跟2級導(dǎo)線,共進(jìn)行3次方位調(diào)整,每次調(diào)整均未超過2次。最后一次方位調(diào)整巷道距離為100米。在巷道掘進(jìn)過程中,檢查發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)隊(duì)未按中線掘進(jìn),偏差超過0.1米,共5次,及時(shí)通知掘進(jìn)隊(duì)修正,滿足鋪設(shè)皮帶的要求。

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關(guān)鍵詞:貫通測量;誤差預(yù)計(jì);平面控制

Abstract: Ground control and underground horizontal control designed two sets of programs, select the optimal scheme, the selected scheme through the meeting point was in error estimation, results show that the error in the horizontal direction and the vertical direction results in the tolerance range, discusses the important passage through the feasibility of estimating method in the measurement accuracy of.

Key words: through measurement; error prediction; plane control

中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

1概述

貫通測量貫通作為礦山建設(shè)的控制性工程之一,對采礦生產(chǎn)起著尤為重要的地位。貫通測量是對地面控制測量、礦井聯(lián)系測量、地下的導(dǎo)線測量和日常測量等一系列相關(guān)的測量工作的綜合利用。

本貫通巷道測量路線井上、下閉合路線總長度為約3km,其中在-519m水平大巷中尚需實(shí)掘574m。施工巷道所在巖層大部分為沙頁巖,地質(zhì)情況比較簡單。圍巖穩(wěn)定,地壓不大。支護(hù)方式一律采用錨噴。巷道掘進(jìn)方式為風(fēng)動式鑿巖機(jī)打眼,巷道斷面寬3.5m,拱高2.5m。

南風(fēng)井井口標(biāo)高+175m,井底車場標(biāo)高-510m,井深685m左右。貫通大巷坡度為4%。

2地面控制測量的方案設(shè)計(jì)與誤差預(yù)計(jì)

2.1地面平面控制測量的設(shè)計(jì)

(1)方案一:三角網(wǎng)

井下貫通一般對測量精度要求較高,而巷道掘進(jìn)中使用支導(dǎo)線做平面控制,其精度較低,所以貫通測量中誤差主要來源于導(dǎo)線測量。為使貫通測量誤差在允許限差內(nèi),其中一個(gè)主要措施是盡量提高地面測量的精度,使它在貫通測量中誤差比重變小。一般認(rèn)為,只要地面測量誤差為井下和定向等其他測量誤差的三分之一時(shí),可忽略不計(jì)。這樣,設(shè)M為貫通相遇點(diǎn)的總誤差,m為地面測量誤差,m為定向、貫通導(dǎo)線等其他各項(xiàng)誤差總和,則其貫通相遇點(diǎn)平面誤差可以求出。

所以 ,應(yīng)以三等三角網(wǎng)規(guī)格布設(shè)平面控制網(wǎng)。

(2)方案二:導(dǎo)線網(wǎng)

地面平面控制網(wǎng)按三等導(dǎo)線網(wǎng)的形式布設(shè),組成四個(gè)多邊形閉合導(dǎo)線環(huán)。高級點(diǎn)損失較多時(shí),還可以有選擇地利用部分高級點(diǎn),布設(shè)多個(gè)環(huán)形導(dǎo)線網(wǎng)。這種形式更為靈活,可以彌補(bǔ)高級控制點(diǎn)的部分缺陷。

水平角觀測采用方向觀測法,觀測6測回,并按奇數(shù)和偶數(shù)測回分別觀測導(dǎo)線的左角和右角。導(dǎo)線邊長采用往返觀測各兩測回(每測回讀數(shù)2次),并在測邊兩端量取氣象元素取平均值后對邊長進(jìn)行改正,最后將邊長投影至巷道平均高程面。

(3)地面平面控制網(wǎng)的精度評定

平面控制網(wǎng)估算的精度可以體現(xiàn)設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)的可靠性,這項(xiàng)工作相當(dāng)重要。

(4)方案分析與比較

通過精度分析,可知三角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)的精度均符合地面平面導(dǎo)線控制制網(wǎng)的精度要求,并且三角網(wǎng)比導(dǎo)線網(wǎng)的布網(wǎng)精度高。但控制網(wǎng)的比較不僅僅是精度,還包括其網(wǎng)形結(jié)構(gòu)和成本的比較。導(dǎo)線網(wǎng)與三角網(wǎng)相比,具有布設(shè)靈活、推進(jìn)迅速、容易克服地形障礙等特點(diǎn)。在礦區(qū)內(nèi)進(jìn)行加密時(shí),導(dǎo)線網(wǎng)與三角網(wǎng)相比,其優(yōu)點(diǎn)有很多。經(jīng)濟(jì)上相比,由于導(dǎo)線網(wǎng)比三角網(wǎng)所設(shè)測站少,其設(shè)站和觀測成本較低。但由于導(dǎo)線網(wǎng)中的多余觀測數(shù)較同樣規(guī)模的三角網(wǎng)要少,有時(shí)不易發(fā)現(xiàn)觀測值的粗差,所以布網(wǎng)時(shí)要特別注意,可以在觀測時(shí)增加觀測次數(shù)。

經(jīng)過以上的比較分析,本設(shè)計(jì)的地面平面導(dǎo)線控制網(wǎng)采用導(dǎo)線網(wǎng)的布設(shè)方案。

2.2 地面高程控制測量的設(shè)計(jì)

(1)方案一:水準(zhǔn)高程測量

對高程控制網(wǎng)測量精度要求較高的是貫通工程,則高程控制網(wǎng)應(yīng)滿足貫通要求為主要指標(biāo),貫通中一般要求貫通相遇點(diǎn)K 在豎直方向上允許偏差,其包括地面水準(zhǔn)測量、導(dǎo)入標(biāo)高和三角高程等誤差的共同影響[3]。

(2)方案二:光電測距三角高程測量

光電測距設(shè)立出邊長為1km時(shí)高差中數(shù)全中誤差為10mm和15mm的兩個(gè)等級。其中四等測距高程應(yīng)起于不低于三等水準(zhǔn)的高程點(diǎn)上,五等應(yīng)起于不低于四等的高程點(diǎn)上。它們邊長不應(yīng)超過1km,邊數(shù)不應(yīng)超過6條。本設(shè)計(jì)采用四等的光電測距三角高程進(jìn)行高程測量。當(dāng)?shù)孛娓叱炭刂凭W(wǎng)的布設(shè)為光電測距導(dǎo)線時(shí),它是以水平控制網(wǎng)的布設(shè)為基礎(chǔ),進(jìn)行高程控制網(wǎng)的布設(shè)。測量時(shí)采用光電測距儀進(jìn)行三角高程測量。

(3)地面高程控制測量方案的精度評定

方案一:水準(zhǔn)測量方案中,水準(zhǔn)測量高程允許閉合差為:

方案二:光電測距三角高程測量中,三角高程允許閉合差為:

(4)方案分析比較

本設(shè)計(jì)的高程控制測量方案,方案一和方案二的預(yù)計(jì)誤差均在限差范圍內(nèi),其中方案一的精度稍高。與方案一相比較,方案二顯得更靈活,適合不平坦的地區(qū)的作業(yè)。但在光電測距三角高程測量時(shí),要特別注意垂直角的測量精度。在觀測成本方面,地勢起伏頻繁,用光電測距三角高程測量既方便,又靈活。而山地水準(zhǔn)測量,其設(shè)站較多,會使設(shè)站成本和觀測費(fèi)用增多。所以本設(shè)計(jì)的高程測量采用四等光電測距三角高程測量進(jìn)行。

3礦井聯(lián)系測量的方案設(shè)計(jì)與誤差預(yù)計(jì)

通過聯(lián)系測量,將地面平面坐標(biāo)、方向和高程傳遞到井下以指導(dǎo)掘進(jìn)。

3.1 導(dǎo)入坐標(biāo)方案設(shè)計(jì)

(1)方案一:大地四邊形法

本著保證精度要求邊工作量最小的原則,結(jié)合巷道起始點(diǎn)坐標(biāo)是通過地面平面控制測量傳遞過來的實(shí)際情況。在第二章控制測量得到高級控制點(diǎn)A、B,本方案以已知的高級控制點(diǎn)A、B兩點(diǎn)為依據(jù),采用大地四邊形法確定井口的坐標(biāo),如見圖1。

圖1大地四邊形法

(2)方案二:光電測距精密附合導(dǎo)線

在進(jìn)井口點(diǎn)A 和出井口點(diǎn)B之間布設(shè)連接控制點(diǎn)I、II的四等光電測距導(dǎo)線,如圖2,使用測距儀同時(shí)測角量邊。

圖2 光電測距精密附合導(dǎo)線

這兩種方案,第二種方法的精度比第一種的高,本設(shè)計(jì)的近井口的坐標(biāo)導(dǎo)入還需要投點(diǎn),用激光束投點(diǎn)即可,然后再用光電測距精密附合導(dǎo)線法導(dǎo)入坐標(biāo),其與導(dǎo)入高程一起進(jìn)行。

3.2 定向測量方案設(shè)計(jì)

在對-650m井下巷道進(jìn)行貫通時(shí),在南風(fēng)井和副井近井口位置埋設(shè)永久點(diǎn),并通過陀螺定向方法定向。在副井處進(jìn)行一井幾何定向?qū)⑵鹚氵叺淖鴺?biāo)方位角傳遞到井下,進(jìn)行貫通。

副井定向:

采用三角形法連接,如圖3,包括以下投點(diǎn)和連接兩步。

篇10

關(guān)鍵詞:巷道貫通、測量技術(shù)、導(dǎo)線

中圖分類號:TD263文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:

一、工程概況

韓家灣煤礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬t,主采2-2煤層,煤層傾角1~3度,平均厚度4.55米,屬近水平發(fā)育的穩(wěn)定性厚煤層。煤層埋深171.37~121.61米。

2401工作面位于礦東南部,是四盤區(qū)首個(gè)工作面。工作面設(shè)計(jì)走向長度為2270米,傾向長度為261米,回采巷道沿煤層底板掘進(jìn)。受巷道距離較長,施工時(shí)間長等不利條件,如何保證工作面高精度貫通。對韓家灣煤礦今后的測量工作具有較大的影響。

本次貫通測量及日常放線工作均由韓家灣煤礦生產(chǎn)技術(shù)科測量人員完成。

二、施工測量技術(shù)

巷道平面控制測量在未貫通前都是支導(dǎo)線,根據(jù)巷道長度及設(shè)計(jì)要求,對掘進(jìn)巷道導(dǎo)線進(jìn)行設(shè)計(jì),估算預(yù)期誤差、確定導(dǎo)線等級及施測方法。

設(shè)計(jì)回采巷道寬度為5米、高3.5米,由于巷道沿煤層底板掘進(jìn),頂板穩(wěn)定巷道起伏較小,巷道掘進(jìn)為雙巷掘進(jìn),便于導(dǎo)線閉合及平差。在2401回風(fēng)順槽及皮帶順槽布設(shè)7“導(dǎo)線點(diǎn)。導(dǎo)線測量使用尼康DTM-352C型2″級激光全站儀進(jìn)行施測,導(dǎo)線點(diǎn)盡可能的選擇在巷道中線位置。巷道均采用激光指向,激光指向儀前三個(gè)線點(diǎn)間的距離原則上不能小于20米。這樣可以保證巷道指向精度。

導(dǎo)線盡可能的布設(shè)直伸型導(dǎo)線,導(dǎo)線邊在條件允許的條件下盡量選擇長邊。邊長一般在120米左右,這樣既減少了測站數(shù),使觀測目標(biāo)清晰,又保證了觀測精度。導(dǎo)線點(diǎn)盡可能的選擇在巷道中線位置,導(dǎo)線等級為7“導(dǎo)線,采用雙測繪法施測。巷道前進(jìn)100米左右用儀器延伸導(dǎo)線,每次延伸導(dǎo)線時(shí)必須對前一站導(dǎo)線做檢查角,若檢查角不超限方可進(jìn)行施測。300多米進(jìn)行全面復(fù)測。檢查導(dǎo)線點(diǎn)有無破壞或位移情況,布設(shè)新的導(dǎo)線控制點(diǎn),指導(dǎo)巷道施工掘進(jìn)。每次測量完成后必須要有兩人獨(dú)立計(jì)算并對照結(jié)果,及時(shí)將測點(diǎn)展繪到采掘工程平面圖上,與設(shè)計(jì)相比較,及時(shí)調(diào)整巷道偏中線做到心中有數(shù)。

巷道高程控制采用三角高程測量方法與導(dǎo)線測量同步施測。儀器高和目標(biāo)高分別從兩個(gè)個(gè)方向丈量兩次,在兩次丈量誤差不大于3mm時(shí),取其平均值。

三、起算數(shù)據(jù)

為了保證2401工作面切眼的順利貫通,我們采用185隊(duì)2007年在我礦井下7”測量導(dǎo)線控制網(wǎng)PY9、PY11作為起始點(diǎn):

點(diǎn)名 X(N) Y(E) Z(H) 等級 備注

PY9 4364379.759 431661.565 1190.722 7”

PY11 4364503.201 431873.080 1196.969 7”

四、誤差預(yù)計(jì)及分析

實(shí)際測量過程中不可避免的帶有誤差,因此貫通總是存在偏差。主要影響巷道貫通精度的橫向貫通中誤差是由導(dǎo)線網(wǎng)的測角誤差和導(dǎo)線邊長誤差所引起的,根據(jù)誤差傳播定律,導(dǎo)線測角及測邊是相互獨(dú)立的兩個(gè)量,則可得導(dǎo)線測角中誤差所引起的橫向貫通中誤差為:

式中:-導(dǎo)線測角中誤差

Rx-導(dǎo)線點(diǎn)到貫通點(diǎn)的垂直距離

ML/L-導(dǎo)線邊相對中誤差

-導(dǎo)線邊在貫通面上的長度

n-導(dǎo)線組數(shù)

五、貫通精度

該工程掘進(jìn)巷道5062米,貫通距離7580米,屬特大型對貫通工程。通過閉合聯(lián)測,貫通點(diǎn)位誤差146毫米,相對精度為1/45000。大大高于《煤礦測量規(guī)程》中井下基本控制導(dǎo)線(7″)精度1/8000的規(guī)定。

六、取得的經(jīng)驗(yàn)

1、測量前認(rèn)真審核設(shè)計(jì)圖紙,了解施工部署,制定合理的測量放線方案。

2、根據(jù)巷道性質(zhì)及施工設(shè)計(jì)精度要求,進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì),選擇合理的測量放線方案和測量方法,使貫通達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3、退站檢校夾角,檢查導(dǎo)線點(diǎn)有無移動,做到測量工作步步有檢查,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4、巷道掘進(jìn)過程中及時(shí)進(jìn)行復(fù)測,根據(jù)設(shè)計(jì)要求及時(shí)調(diào)走激光線點(diǎn)。

5、兩人獨(dú)立進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算,檢查結(jié)果是否一致,防止計(jì)算或抄寫錯(cuò)誤發(fā)生,保證測量資料正確無誤,及時(shí)將導(dǎo)線點(diǎn)展繪到采掘工程平面圖上,指導(dǎo)巷道按設(shè)計(jì)施工。

七、結(jié)束語

煤礦測量工作責(zé)任重大,直接影響到礦井的安全生產(chǎn),所以我們在工作中必須要精心組織,認(rèn)真仔細(xì)的完成好每次測量工作,努力確保巷道高質(zhì)量的安全貫通。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國能源部.煤礦測量規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1989。

[2]鄭文華 普通高等教育地礦、安全類“十一五”規(guī)劃教材 地下工程測量.煤礦測量規(guī)程.北京:煤炭工業(yè)出版社,2007。