观文煤矿排水平硐与副斜井贯通设计.doc

会 签 表 单 位 姓 名 及 职 务 日 期 承 建 单 位 测量负责人 技术负责人 总 工 程 师 监 理 单 位 监理工程师 观 沙 煤 业 公 司 设 计 审 核 测量负责人 工程部部长 副总工程师 总 工 程 师 总 经 理 观文煤矿排水平硐与副斜井贯通工程测量设计书 一、概况 古叙煤田观沙煤业有限责任公司观文煤矿位于古叙矿区古蔺背斜南部赤水河向斜观文矿段F28断层以东，古蔺县县城南东直线距离23.5Km,行政隶属古蔺县观文镇百泥乡和马斯乡所辖。观文矿可采储量为92.51Mt,设计生产能力120万吨/年，服务年限44年。 2008年“5.12”八级特大地震，使四川省39个县（市、区）成为重灾区，其中742座水电站、167.1万Kw火电装机容量、264个煤矿企业受到不同程度的损坏，给四川能源供应和经济发展造成重大损失，省政府在上报国家的四川省汶川地震灾后能源基础设施恢复重建规划中，将观文煤矿列为恢复重建重点项目之一。 观文煤矿排水平硐与副斜井快速、准确地贯通，是实现观文煤矿提前投产，尽快缓解四川能源供应紧张的关键工程之一。 该贯通工程采用北京54坐标系和黄海高程系统；贯通工程主要包括排水平硐→875m运输大巷→贯通点K；副斜井上部车场→副斜井→副斜井下部车场→轨道下部车场→贯通点K，详见附图（观沙煤业公司观文煤矿排水平硐与副斜井贯通工程误差预计图），其中排水平硐与875m运输大巷为3‰的坡度；副斜井设计坡度为-25，其余巷道均为-3‰坡度。直接贯距3419m,贯通导线全长7271m，属特大型贯通工程。 截止 2011年5月16日，该贯通工程按照设计已掘进 2261 m（其中副斜井已掘 815 m，排水平硐 1446 m），设计巷道按3‰坡度施工，剩余贯通工程为1158m，预计贯通点K在875m水平井底车场内，贯通时间为二〇一一年九月底。 根据该贯通工程的用途及煤矿测量规程的相关规定，确定该贯通工程在水平重要方向上的误差为0.4m，在竖直方向上的误差为0.2m。 二、地面控制测量技术参数 （一）、地面高程控制测量 地面高程测量采用水准测量和三角高程测量进行；水准测量独立进行，采用四等水准测量，测量方法为往返观测，读数采用双面读数，其要求应符合下表 等 级 仪器 型号 视线长度（m） 前后视距差（m） 前后视距累计差（m） 双面读数差（mm） 往返测高差之差（mm） 往返测 闭合差（mm） 视线离地面 最小距离 （m） 四 等 S3 75 5 10 3.0 0.2 n为测站数，S为水准路线距离，以公里为单位。 三角高程测量与地面平面控制测量同时进行，观测时需进行对向观测，仪器高和前视高应独立地丈量两次，且互差不得大于3mm，最后取其平均值。测定的高差在进行倾斜改正时，其往返观测的高差互差不得大于S/10000（S为测距边斜距）；其限差要求应符合 仪器级别 测回数 各测回倾角互差（″） 指标差互差（″） 对向观测高差较差（mm） 闭合差（mm） 2″级 2 15 15 100S （二）、地面平面控制测量 地面导线布设成附合导线的形式，以一采区GPS1和GPS2点为起始点，附合到排水平硐的K3和K4点，进行附合导线测量；测量时，各导线点应满足点位尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地方；近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；测量精度按5″级导线施测，观测的原则应遵循 1、观测应在目标成像清晰、稳定的时间内进行，以提高照准精度和减少大气水平折光的影响。 2、观测开始前，应认真调整好望远镜的焦距，以消除视差，在一测回的观测过程中不得重新调焦，以免引起视准轴的变动。 3、在上、下半测回间倒转望远镜，以消除视准轴误差和水平轴倾斜误差的影响，并通过计算2C值检查观测质量。 4、上、下半测回照准目标的次序应相反，并使观测每一目标的操作时间大致相等，以减少和消除与时间成比例的均匀变化的误差影响。 在使用全站仪测量时，应按照以下要求进行 （1）、测线应高出地面和离开障碍物1.5m以上； （2）、测线上不应有反光物体; （3）、测线应避免通过吸热、散热不同的地区,如湖泊、河流、沼泽地和水稻田等.若无法避免时,应减弱大气折射的影响; （4）、测站应避开受电磁场干扰的地方,一般要求离开高压线5m以上,若测线与高压电线平行时,测线应离开高压电线2m以上; （5）、测距边两端点的高差不宜过大,当采用三角高程测量的高差进行倾斜改正时,测距边两端点的高差不应超过下表规定 等级 测距边两端点的高差m 一级 二级 ≤0.27S ≤0.40S 注S为测距边长度m. 气象数据测定应符合 等 级 最小读数 测记时间间隔 气象数据取用 温度 （℃） 气压 （Pa） 一、二级 0.5 100 每边测记一次 测站端数据 各测站的观测限差应限制在 仪器精度 （″） 半测归零差 （″） 一测2C互差 （″） 测回间互差 （″） 2 8 13 9 导线测量水平观测的技术要求应符合 等 级 测角中误差 （″） 测回数 （″） 方位角最大闭合差 （″） 一 级 5 4 3.6 进行内业计算时，应将地面观测的距离化算成高斯投影平面上长度后，再进行平面位置和高程的计算。在符合限差要求后应进行严密平差。 导线测量内业计算限差要满足 等 级 附闭合导线 长度Km 平均边长m 测距相对误差 测角中误差″ 导线全长相对闭合差 一级 5 200 1/30000 5 1/20000 三、井下控制测量技术参数 （一）、井下平面控制测量 井下控制测量按基本控制导线施测，其测角精度为7″，按支导线形式布设，导线点分永久点和临时点两种。永久点应设在碹顶上或巷道顶底板的稳定岩石中。临时点可设在顶板岩石或牢固的棚梁上,所有测点应统一编号,并将编号明显地记在点的附近。 永久导线点一般每隔300～500m设置一组,每组至少应有三个相邻点。有条件时,也可在主要巷道中全部埋设永久导线点。 其主要技术指标为 井田一翼长度Km 测角中误差″ 一般边长 m 导线全长相对闭合差 闭附合导线 复测支导线 ≥5 7 60～200 1/8000 1/6000 进行井下控制导线测量时，所用的仪器和作业要求应符合 导线 类别 使用 仪器 观测 方法 按导线边长水平边长 15m以下 15～30m 30m以上 对中次数 测回数 对中 次数 测回数 对中次数 测回数 7″导线 2″级 测回法 3 3 2 2 1 2 多次对中时，每次对中测一个测回。若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360/n。 n为对中次数 导线水平角的观测限差应为 仪器精度 同一测回中半测间互差（″） 两测间互差（″） 两次对中（复测）测回间互差（″） 2″级 20 12 30 在用全站仪进行井下边长测量时 1、测定气压读至100Pa,气温读至1C； 2、每条边的测回数不得少于两个。采用单向观测或往返（或不同时间）观测时，其限差为一测回读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气压改正和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000； 3、仪器严禁淋水和拆卸。应建立电源使用卡片，定期充电； 4、在井下使用光电测距仪，应严格遵守煤矿安全规程的有关规定。 5、量边误差，按全站仪的标称精度 平巷段 斜巷段 地面 D导线边平均边长； （二）、井下高程控制测量 井下高程测量在平巷采用水准测量，以三角高程测量进行检核的方法；在斜巷采用三角高程的方法；所有的平面控制点都作为高程控制点，井下每组水准点之间的高差测定采用往返观测的方法进行。其技术要求为 1、水准支线往返测量高差不符值不得大于50，每公里高差中误差为15mm。（R为水准支线长度，以公里为单位）； 2、相邻两水准点之间的高差，两次观测其互差不得大于5mm，最终取其平均值； 3、在内业计算，水准测量高差的较差或高程闭合差不超过限差时，取往返观测的平均值或按测站数进行分配作为测量的结果。 4、水准高程和三角高程互差不得大于30mm，否则应重测。在进行三角高程测量时，采用对向观测的方法进行，用2″级仪器测两个测回，其垂直角互差和指标差互差不得大于15″，在量取仪器高和前视高时，应在观测前和结束后各丈量两次，且两次的互差不得超过3mm；相邻两点往返测量的高差互差不应大于（100.3l）mm，l为导线水平边长，高程闭合差不应大于100mm，；每公里高差中误差为50；（L为导线长度，以公里为单位）。在距离贯穿点dK200m位置时，必须对导线进行一次复测，将实际测量结果进行反算以便在贯通误差上进行调整；确保精确贯通。 四、贯通误差预计 （一）、贯通点K在水平重要方向上的误差预计 导线点号875m西大巷 导线点号（副井） P1 1808.001 3268867.616 地1 825.358 681215.828 钢1 1565.304 2450176.612 f3 787.418 620027.107 铜1 1400.305 1960854.093 J6 629.361 396095.268 铜2 1372.704 1884316.272 J2-1 541.563 293290.483 铜3 1287.413 1657432.233 临 334.351 111790.591 436 1011.58 1023294.096 落’ 295.598 87378.178 769 697.837 486976.479 转1 266.11 70814.532 转 621.408 386147.903 转2 250.597 62798.856 西1 468.263 219270.237 转3 167.105 27924.081 西2 276.843 76642.047 转4 5.386 29.009 西3 123.591 15274.735 岔 0.265 0.070 井1 0 0 K 0 0 13429252.39 2351363.933 导线点号地面 导线点号地面 L5 2031.914 4128674.503 临1 301.246 90749.153 L4 1426.977 2036263.359 GPS3 561.881 315710.258 临3 311.982 97332.768 GPS2 599.084 358906.432 临2 184.269 33955.064 f 0 915.377 837915.052 （地面） 7899506.589 边号（875m西运输大巷） ml a m 边号副斜井 ml a m P1钢1 0．006 66 0.000006 地1f 3 0．006 49 0.000015 钢1铜1 0．006 66 0.000006 f 3J6 0．006 50 0.000015 铜1铜2 0．006 53 0.000013 J6J2--1 0．006 50 0.000015 铜2铜3 0.006 42 0.000020 J2--1临 0.006 50 0.000015 铜3436 0.006 72 0.000003 临落’ 0.006 52 0.000014 436769 0.006 72 0.000003 落’转1 0.006 51 0.000014 769转 0.006 71 0.000004 转1转2 0.006 28 0.000016 转西1 0.006 49 0.000015 转2转3 0.006 52 0.000014 西1西2 0.006 49 0.000015 转3转4 0.006 64 0.000007 西2西3 0.006 49 0.000015 西3岔 0.006 50 0.000015 岔井1 0.006 0 0.000036 井1K 0.006 0 0.000036 运 0.000187 副 0.000125 边号（地面） ml a m 边号（地面） ml a m P1L5 0.006 84 0.0000004 临1GPS3 0.006 60 0.000009 L5L4 0.006 69 0.000005 GPS3GPS2 0.006 17 0.000033 L4临3 0.006 68 0.000005 GPS2f0 0.006 44 0.000019 临3临2 0.006 57 0.000011 f 0地1 0.006 51 0.000014 临2临1 0.006 32 0.000025 地面 0.00012 12 1、地面测角误差引起的在水平重要方向上的误差预计 贯通相遇点K与各导线点连线在Y轴上的投影长度的平方和的算数平方根值见附表，地面测角误差，为互差常数，为常数。 2、地面测边误差引起的在重要方向上的误差预计 为地面测角误差，为误差常数，各导线边与X轴间的夹角的余弦值的平方和（见附表） 由于进行两次独立测量，所以其误差为 由地面测量引起的总误差为 3、由定向误差引起的在重要方向上的误差预计 地面定向中误差根据规程规定，取ma05″，进行三次独立定向并取其平均值，其在贯通点K引起的误差为 贯通相遇点K与各875m运输大巷导线点连线在Y轴上的投影长度的平方和的算数平方根值见附表，贯通相遇点K与各副井导线点连线在Y轴上的投影长度的平方和的算数平方根值见附表， 由定向引起的总误差为 4、井下测角误差取5″，进行三次独立定向并取其平均值引起的在重要方向上的误差预计 5、井下测边误差引起的在重要方向上的误差预计 为误差常数，各导线边与X轴间的夹角的余弦值的平方和（见附表） 由于进行三次独立的测量，所以其误差为 由井下测量引起的总误差为 贯通在重要方向上的总误差为 取2倍误差作为极限误差，则贯通在重要方向上的误差为 （二）、贯通点K在竖直方向上的误差预计 1、地面高程测量引起的在竖直方向上的误差 地面三角高程线路全长3871m，根据规程规定， 由于进行两次独立测量，则地面高程测量在竖直方向上的误差为 为每公里高差中误差；L水准路线全长 2、井下高程测量引起的在竖直方向上的误差 （1）、井下水准测量引起的在竖直方向上的误差预计 水准支线全长2639m，根据规范规定，其在竖直方向上引起的误差为 为每公里高差中误差；R水准路线全长，以公里为单位； 由于进行两次独立，故 （2）、井下三角高程测量引起的在竖直方向上的误差预计 三角高程测量路线全长761m，根据规范规定，其在竖直方向上引起的误差为 为每公里高差中误差；L三角测量路线全长，以公里为单位； 由于进行两次独立测量，故 （3）、井下高程测量引起的在竖直方向上的误差为 取两倍中误差作为极限误差，则在竖直方向上的总误差为 根据计算，贯通点K点在水平方向上的贯通误差为0.186m，在竖直方向上的贯通误差为0.057m，小于设计的在重要方向上的0.4m和竖直方向上的0.2m，该贯通方案符合贯通相关技术要求。 五、保障措施 为确保该工程能够快速、准确的贯通，特制定以下措施 （一）、成立贯通工作领导小组 组长赵文清 副组长施碧泗、 李贵宏、 蒋建章 成员马青长 、但章玉、 周宗胜、 周涛 、黄治华、侯晓宇 、聂军平、曾平昌 领导小组下设办公室。 主任周宗胜 副主任周涛 曾平昌 成员由观沙公司测量组及川南建工测量部全体测量人员组成。 贯通工程领导小组职责 1、落实古叙公司审定后的贯通设计； 2、保障贯通期间所需人、财、物； 3、及时解决贯通工作中出现的问题； 4、抓好测量安全质量标准化管理。 （二）、仪器配置 序号 仪 器 名 称 及 数 量 型 号 测角精度 测 距 精 度 备注 1 宾德全站仪1台 R300X 2″ （22ppm*D）mm 2 索佳全站仪1台 SET210 2″ （22ppm*D）mm 3 尼康全站仪1台 DTM-452C 1″ （22ppm*D）mm 4 水准仪1台 AS-2 5 激光指向仪4台 YBJ-600 （三）、具体措施 1、在进行外业观测之前，必须对所使用的仪器进行一次全面的检校，使各项精度指标必须达到要求，其具体要求有 （1）、仪器.照准部旋转是否正确的检验； （2）、光学测微器行差的测定及校正； （3）、垂直微动螺旋使用正确性的检验； （4）、照准部旋转时,仪器底座位移而产生的系统误差的检验； （5）、光学对点器的检验和校正； （6）、仪器的2C值、指标差、归零差，全站仪的标称精度和棱镜常数等，水准仪的i角检验。 2、地面外业施测分两次独立的进行；外业观测结束后要立即整理外业观测记录手簿，检查记录簿中的记录和计算是否正确，观测成果是否满足规范规定的限差要求，确认无误后方可进行测量成果计算，内业资料的整理必须由两人或两人以上独立完成， 最后进行检核对算。 3、每小班及时填绘贯通进度图，每天定时向相关领导汇报贯通进展情况。 4、必须按照设计要求，准确、及时地延放测量中心腰线。 5、施工队必须按照测量中腰线施工。 6、必须按照煤矿测量规程及时复测贯通控制导线平巷200m、斜巷150m实测一次，特殊情况除外。 7、贯通工程掘进至落平、转向等特殊地段时，测量人员坚持现场蹲点，及时收集现场测量数据，指导现场施工确保中腰线延放及时。 8、每旬，对贯通测量成果进行分析总结，发现问题，及时向总工程师汇报，并立即制定行之有效的测量方案。 9、当贯通巷道剩余50米时，及时下发“贯通通知书”，通知书要求，相向掘进的两个掘进头中，其中一个必须停止掘进（征求观沙公司领导及川南建工相关人员意见，确定哪一个头停止掘进）。 10、工程贯通时，及时完成贯通导线的联测和精度标定。 19