城郊煤矿大型贯通测量工程的方案设计与实施

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1、城郊煤矿大型贯通测量工程的方案设计与实施[摘要]本文介绍了城郊煤矿二水平东翼轨道大巷大型贯通测量工程的测量方案设计优化及方案的实施过程，并进行了贯通误差预计。采用GPS、陀螺定向、三角高程等高计算理论、光学对点、五架法联测等先进测量技术、方法，保证了安全准确贯通。[关键词]贯通测量；方案设计；贯通误差预计；贯通精度中图分类号：X752文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0008-021、引言河南省永煤集团正龙煤业有限公司城郊煤矿，位于河南省永城市老城东北部，宝塔路南侧，为一年产600万吨煤炭的大型现代化矿井，矿井采用立井多水平开拓方式。为满足城郊矿

2、二水平采矿生产需要，在城郊煤矿井田南翼二水平布设东翼轨道大巷，在二水平东翼轨道大巷进行相向贯通。2、工程概况7本次贯通测量工程线路穿越一水平和二水平，贯通距离为12.1公里，贯通高差440m，属于一井间大型贯通测量工程。根据《煤矿测量规程》（以下简称“规程”），结合本次贯通测量工程实际需要，选定贯通点K在水平重要方向即垂直于贯通巷道中心线方向上允许偏差不超过300m，高程偏差小于200m。3、测量方案的设计与实施3.1地面控制测量（1）地面GPS控制测量。2012年3月，经实地踏勘选择马岗、洪岗、五里庙、朱大庄四个国家三等三角点作为城郊矿GPS近井网的起算控制点，同时联测

3、城郊矿区内的主东2、宿舍楼16个控制点，构成城郊矿GPS近井控制网。（2）地面四等水准测量。城郊煤矿GPS近井网的高程联测，拟以马岗为高程起算点，建立地面四等水准网，水准路线长约10km。采用TOPCONS1型自动安平水准仪和3m双面水准尺进行施测。TOPCONS1型自动安平水准仪标称精度为每公里高差中误差1mm，此次观测顺序为“后―前―前―后”，且保证上、中、下三丝均能读数。水准网在测站和技术要求满足“规程”要求后，拟在清华三维公司研制的NASEW98平差软件中进行严密平差计算，计算出各GPS点的高程成果并进行精度评定。3.2井下陀螺定向与导线测量7（1）井下陀螺定向测

4、量。由于城郊矿二水平东翼轨道大巷贯通为一井内巷道贯通，因此可以副井井底车场内的基准点基1、基2作为导线测量起算点，利用日本索佳公司生产的陀螺全站仪GP-196805、SET2130R3144093，重新在基1―基2边上进行陀螺定向，采用逆转点法，按“2-2-2”的程序进行观测，作为导线起算方位角。由于贯通距离超长（11.6公里），根据贯通误差预计结果，在贯通相遇点的重要方向上预计误差超限（0.612m），故需要在南翼轨道运输石门的ST10―ST11、南翼轨道暗斜井的ST19―ST20、东翼轨道大巷的轨4―轨5、二水平东翼轨道大巷的SG23―SG24四条导线边上加测陀螺方位

5、边。（2）井下导线测量。井下导线采用日本尼康防爆全站仪，通过五架法，按7″导线精度施测，水平角观测两个测回，边长观测两个测回，并进行往返对向观测。边长测量时一测回内读数较差不大于10mm，单程测回间较差不大于15mm，往测、返测边长化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于边长的1/6000。两个陀螺边之间的导线要进行平差计算，利用南方公司平差易软件平差计算导线点坐标。（3）井下高程测量。井下高程测量以井下高程基点为起算点，使用日本TOPCON7S3水准仪沿轨道大巷进行水准测量。相临两水准点间的高差，用两次仪器高进行观测，当其互差不大于5mm时，取平均值作为观测

6、结果。井下水准测量采用往返测，往返测高差的较差不大于±50mm（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。对于下山、暗斜井等斜巷，采用电磁波测距三角高程进行高程测量。与导线测量同步进行。垂直角观测两个测回，垂直角互差不超过15″。仪器高和觇标高在观测开始前和结束后用钢尺各丈量一次，两次丈量的互差不能大于4mm，取其平均值作为丈量结果。相临两点往返测高差的互差不大于10mm+0.3mm×（为导线水平边长，以m为单位），三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mm（L为导线长度，以km为单位）。4、贯通测量误差预计4.1误差预计所需基本参数的确定井下导线测角中误差；mm；陀

7、螺经纬仪一次定向中误差=±14″；井下水准测量按“规程”规定每千米水准测量的高差中误差；井下三角高程测量按“规程”规定每千米三角高程的高差中误差。4.2贯通相遇点K在水平重要方向x′上的误差预计为提高贯通测量精度，在南翼轨道运输石门的ST10―ST11、南翼轨道暗斜井的ST19―ST20、东翼轨道大巷的轨4―轨5、二水平东翼轨道大巷的SG23―S7G24四条导线边上加测陀螺方位角。加测陀螺定向边后，将贯通导线分为6段，其中有四段导线为两端附合在陀螺定向边上的导线段，其重心分别是O1、O2、O3、O4，另外两段为支导线。附合导线