矿测第五章+贯通工程测量基本方法.ppt

3）贯通工程测量基本方法 和限差要求,采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型2)贯通测量的偏差,水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响；水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差和竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差；对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差2)贯通测量的偏差,井巷贯通的容许偏差值，由矿(井)技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定第一节 概 述,一、 贯通和贯通测量 一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个巷道相通，叫做巷道贯通，简称贯通采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时，为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量 采用贯通方式多头掘进同一井巷，可加快施工进度，改善通风状况与劳动条件，有利于矿井开采与掘进的平衡接续，它是加快矿井建设的重要技术措施。

,,井巷贯通可能出现下述三种情况(图5-1)： (1) 两个工作面相向掘进，叫做相向贯通，见图5-1(a)； (2) 两个工作面同向掘进，叫做同向贯通或追随贯通，见图5-1(b)； (3) 从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通，见图5-1(c)井巷贯通时，矿山测量人员的任务就是要保证各掘进工作面均沿着设计的位置与方向掘进，使贯通后接合处的偏差不超过规定的限度，对采矿生产不造成严重影响 贯通测量非常重要的测量工作，测量人员所负的责任是十分重大的若发生错误而未能贯通，或者贯通后接合处的偏差值超限，都将影响井巷质量，甚至造成井巷报废、人员伤亡等严重后果 要求矿山测量人员必须一丝不苟，严肃认真地对待贯通测量工作 工作中应当遵循下列原则：一是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必须的精度，过高的或过低的精度要求都是不对的；二是对所完成的测量和计算工作应有客观的检查校核，尤其杜绝粗差二、 贯通的种类、容许偏差 井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和主井贯通三种 贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在三个方向上，即水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响；水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差Δx′；竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差Δh ；后两种偏差Δx′和Δh对于巷道质量有直接影响，又称为贯通重要方向的偏差。

对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差(见图5-4) 井巷贯通的容许偏差值，由矿(井)技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等不同条件研究决定以上三种类型井巷贯通的容许偏差见表5-1表5-1 贯通测量的容许偏差,,,,,,,,,成本,精度,测量,采矿,c,m,,巷道贯通的容许偏差值，也可以用计算方法来确定 (1)轨道运输平巷贯通时，中线和腰线的容许偏差值Δx′和Δh可用下式计算(见图5-4)： Δx′=2lvs (5-1) Δh=2li极限 (5-2) 式中l——由完全铺设好永久轨道的巷道到贯通相遇点的距离，即铺设临时轨道的距离，一般l=20~30m； v——轨距与车轮间距之间的容许差值，一般v=20mm； s——电机车头的轴间距； i极限——贯通巷道的实际坡度与设计坡度之间的容许差值，一般i极限= 0.002~0.003,三、贯通测量的工作步骤及贯通测量设计书的编制,(一)贯通测量的工作步骤 (a) 调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通的容许偏差，选择合理的测量方案与测量方法。

对重要的贯通工程，要编制贯通测量设计书，进行贯通测量误差预计，以验证所选择的测量方案、测量仪器和方法的合理性b) 依据选定的测量方案和方法，进行施测和计算，每一施测和计算环节，均须有独立可靠的检核，并要将施测的实际测量精度与原设计书中要求的精度进行比较若发现实测精度低于设计中所要求的精度时，应当分析其原因，采取提高实测精度的相应措施，返工重测 (c) 根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定巷道的中线和腰线d) 根据掘进巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查测量和填图，并按照测量结果及时调整中线和腰线 (e) 巷道贯通之后，应立即测量出实际的贯通偏差值，并将两端的导线连接起来，计算各项闭合差此外，还应对最后一段巷道的中腰线进行调整 (f) 重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析与评定，写出总结二) 贯通测量设计书的编制 重要的贯通工程开始之前，应编制测量设计书，其主要任务是选择合理的测量方案和测量方法 1.井巷贯通工程概况 2.贯通测量方案的选定 3.贯通测量方法 包括所采用的仪器、测量方法及其限差规定 4.贯通测量误差预计 5.贯通测量中应注意的问题和应采取的相应措施,第二节 一井内巷道贯通测量,凡是由井下一条起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯道。

不论何种贯通，均需事先求算出贯通巷道中心线的坐标方位角、腰线的倾角(坡度)和贯通距离等，这些统称之为贯道测量几何要素，即标定巷道中腰线所需的数据，其求解方法随巷通特点、用途及其对贯通的精度要求而异一、 采区内次要巷道的贯通测量 一般采区内次要巷道贯通距离较短，要求精度较低，可用图解法求其贯通测量几何要素，如图5-6所示巷道贯通方向，在设计图上是用贯通巷道的中心线来表示的，测量人员只要在大比例尺设计图上把巷道的设计中心线AB用三角板平行移到附近的纵、横坐标网格线上，然后用量角器直接量取纵坐标(x)线与巷道设计中心线之间的夹角，即可求得贯道巷道中心线的坐标方位角(图5-6中所示为30°)  贯通巷道的坡度(倾角)与斜长，可用三棱尺和量角器在剖面图上直接量取，如图5-7所示，贯通巷道斜长L=50.8m，倾角δ=11°20′,,,,二、 在两个已知点之间贯通平巷或斜巷 设要在主巷的A点与副巷的B点之间贯通二号石门，即图5-8中用虚线所表示的 巷道，其测量和计算工作如下： (1) 根据设计，从井下某一条导线边开始，测设经纬仪导线到待贯通巷道的两端，并进行井下高程测量，然后计算出CA、DB两条导线边的坐标方位角αCA和Αdb以 及A、B两点的坐标及高程。

2) 计算标定数据： ① 贯通巷道中心线AB的坐标方位角αAB为： αAB=arctg((yB-yA)/(xB-xA)) (5-4) ② 计算AB边的水平长度lAB为： lAB=(yB-yA)/sinαAB=(xB-xA)/cosαAB=((xB-xA)2+(yB-yA)2)1/2 ( 5-5) ③ 计算指向角βA和βB由于经纬仪水平度量的刻度均沿顺时针方向增加，所以在计算A点和B点的指向角时，也要按顺时针方向计算 A点：βA=∠CAB=αAB-αAC B点：βB=∠DBA=αBA-αBD (5-6),,④ 计算贯通巷道的坡度 i： i=tgδAB=(HB-HA)lAB (5-7) 式中：HA、HB—分别为A点和B点处巷道底板或轨面的高程 ⑤ 计算贯通巷道的斜长(实际贯通长度)LAB： LAB=lAB/cosδAB=(HB-HA)/sinδAB=((HB-HA)2+l2AB)1/2 (5-8),,,,三、贯通巷道开切位置的确定,,,,,,,,,第三节 两井间巷道贯通测量,两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线的贯通。

为保证两井之间巷道的正确贯通，两井的测量数据必须统一，即采用同一坐标系统所以，这类贯通的特点是两井都要进行联系测量，并在两井之间进行地面测量和井下测量，因而积累的误差一般较大，必须采用更精确的测量方法和更严格的检查措施下面，通过一个典型例子来说明如何进行这类贯通测量工作两井之间贯通中央回风上山： 图5-14为某矿中央回风上山贯通立体示意图，该矿用立井开据，主副井在-425m水平开掘井底车场和水平大巷风井在-70m水平开掘总回风巷中央回风上山位于矿井的中部，采用相向掘进，由-425m水平井底车场12号石旋岔绕道起，按一定的倾角向上掘进，并同时由-125水平的2000石门处向下掘进 从井巷布置条件来看，可能有两条贯通测量路线(两个方案)供选择,,第一条路线(第一方案)：由主副井向-425m水平进行联系测量测得井下Ⅲ01-Ⅲ02边的坐标方位角及Ⅲ01点坐标和高程，由比敷设导线及高程测量到中央回风上山的下端由风井向-70水平进行一井定向和导入高程测量，并向-70m水平车场的井下起始边Ⅰ0-Ⅰ1向2000石门敷设导线及高程测量到中央回风上山的上端在地面上，主副井与风井之间进行连测第二条路线(第二方案)：由主副井向-425m水平进行联系测量，并由井下起始边Ⅲ01-Ⅲ02向中央回风上山的下端进行导线测量和高程测量，这一部分与第一方案相同。

所不同的是不由风井向-70水平进行联系测量，而由副井向-125m水平进行一井定向和导入高程测量，并沿-125m水平大巷进行导线测量和高程测量到2000石门处的中央回风石门上端这一方案因副井进行一井定向及-125m水平大巷中进行导线测量和高程测量的条件极差而未被采用最终选用第一方案下面，对第一方案进行介绍一) 主副井与风井之间的地面连测 两井间的地面连测可以采用导线、独立三角锁或在原有矿区三角网中插点等方式，也可以采用GPS(全球定位系统)该矿由于地面比较平坦，采用了导线连测先在主副井附近建立近井点12号点，在风井附近建立近井点05号点，再在12号点与05号点之间测设导线，并附合到附近的三角点上，作为检核在两井之间还要进行四等水准测量，求出近井点的高程,,,,(二) 主副井与风井分别进行矿井联系测量 主副井采用陀螺定向或两井定向方法，求出井下起始边Ⅲ01-Ⅲ02的坐标方位角和井下定向基点Ⅲ01的坐标风井采用陀螺定向或一井定向法，求出井下起始边Ⅰ0 -Ⅰ1的坐标方位角和井下定向基点Ⅰ1的坐标同时，通过风井和副井进行导入高程测量，求出井下水准基点的高程矿井联系测量工作均须独立进行两次，以资检核。

若在建井时期已经进行过精度能满足贯通要求的联系测量，而且井下基点牢固未动，可再进行一次，将两次成果进行对比，互差合乎要求，即可取加权平均值使用三) 井下导线和高程测量 从-425m水平井底车场的井下起始边Ⅲ01—Ⅲ02敷设导线到中央回风下山的下口；再从风井井底的井下起始边Ⅰ0-Ⅰ1敷设导线到中央回风上山的上口敷设导线要选择路线短、条件好的巷道如果条件允许，导线应尽可能布设成闭合环形作为检核，支导线则必须独立施测两次高程测量在平巷中采用水准测量斜巷中采用三角高程测量，分别测出中央回风上山的上口及下口处腰线点的高程四) 求算贯通巷道的方向和坡度，进行实地标定 根据中央回风上山的上口及下口处的导线点(导线点位于巷道的中线上)坐标及腰线点高程，反算出上山的方向和坡度，并与原设计值对比，当差值在容许范围之内时，则进行实地中线及腰线的标定在中央回风上山的掘进过程中，应经常检查和调整掘进的方向和坡度，直至正确贯通 两井之间的巷道贯通，由于涉及联系测量、地面和井下测量，积累的误差较大，尤其是两井间距离较大时更为明显为保证贯通误差不超过容许值，对于大型重要贯通，要根据实际情况选择施测方案和测量方法，并进行贯通误差予计，这一问题将在后面加以论述。

5.2.3 立井贯通测量,立井贯通最常见的有两种情况，一种是从地面及井下相向开凿的立井贯通；另。