毕业设计淮北童亭煤矿贯通测量工作

1、淮南职业技术学院矿山测量专业毕业设计淮南职业技术学院毕业设计说明书题目 淮北童亭煤矿贯通测量工作 系 部 采矿工程系 班 级 2010级矿山测量 学 号 1002290 姓 名 张利衡 指导老师 马清利 年 月 日目 录摘要3关键词3引言3第一章 矿区及工程概况31.1矿区概况31.2工程概况5第二章 贯通工程允许偏差值及贯通设计的技术依据52.1贯通允许偏差的确定52.2 贯通设计的技术依据5第三章 贯通测量方案设计53.1 井下平面控制测量方案设计53.2井下高程控制测量方案设计8第四章 贯通测量方案误差预计94.1 误差预计基本参数94.2 贯通相遇点k在平面方向上的误差预计104.3

2、贯通相遇点k在高程方向上的误差预计114.4 误差预计结论11第五章 施工测量方案设计145.1 施工测量方案14 5.1.1 标定开切点及临时方向14 5.1.2 巷道中线的标定及延长15 5.1.3 巷道腰线的标定及延长16 5.1.4 巷道中腰线的检查及调整175.2 巷道贯通主要技术措施19结束语参考文献20摘要：淮北矿区位于苏豫皖三省交界处。东有郯庐大断裂，西有阜阳麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河利辛断裂）。1929年11月19日五河县东北的郯庐断裂附近发生5.5级地震，裂度为度；1931年9月26日在潘集东北部的龙子山断裂附近发生6.25级地震，震中裂度为度；193

3、7年5月13日在灵璧县东北部发生5.5级地震，裂度为度；1937年9月22日在濉溪县青疃与丰涡断裂之间发生4级地震，1965年3月15日在芦岭及固镇长丰断裂之间发生4级地震；1983年11 月7日5时9分，山东菏泽市与东明县交界处发生5.9级地震，波及淮北矿区关键词：贯通测量，平面控制测量，高程控制测量，标定开切点，巷道中线的标定，巷道腰线的标定，巷道贯通引言：为了相向掘进巷道或由一个方向按设计掘进巷道与另一个巷道相遇而进行的测量工作。采用贯通的方法掘进巷道可以加快掘进速度、缩短工期，并可以改善通风条件，因此，广为矿山、铁路隧道和水工隧道等所采用。第一章 矿区及工程概况 1.1矿区概况童亭井田

4、位于安徽省北部平原、淮北市濉溪县五沟镇境内，北距淮北市约42km，东距宿州市30km。西北以赵口断层与临涣矿井毗邻，东以4线与杨柳井田相连，南部以孟集断层、张家断层、煤层露头作为技术边界。东西走向长8.58km，南北倾斜宽2.07km，井田面积约17.26km2。童亭井田东距京沪铁路宿州站约30km，井田西部10km有青阜铁路通过符夹线铁路与京沪铁路、陇海铁路干线相接，区内青芦支线已建成，矿井专用线在青芦支线的小湖集选煤厂站接轨，经小周家、周小庄进入矿井装车站。公路可直通徐州、宿州、淮南、阜阳、河南永城，正在施工的淮六公路，穿过本井田；水路方面童亭矿在蒙城设有船运码头，交通十分便利，见图1-1

5、。 图1-1 童亭矿交通位置图井田内地势平坦，地表自然标高+25+28m，相对高差不超过3m。总体表现为北高南低之势，均为201.50291.67m的厚层新生界松散层覆盖。井田北端有浍河流过，井田内农用沟渠纵横交错。井田北端有浍河流过，流量受季节影响变化较大，雨季可形成内涝，积水深度0.50 m。最高洪水位为28.34m，最大洪峰流量为865m3s（1965年7月）。本区属海洋大陆性气候,冬季寒冷多风,夏季炎热多雨，春秋两季温和。年平均降雨量为900mm，最大降雨量为1481.3mm。年平均气温14.3，最高气温40.3，最低气温23.2。最大积雪深度22cm，最大冻土深度15cm。最大风速2

6、0ms，主导风向为东北风。淮北矿区位于苏豫皖三省交界处。东有郯庐大断裂，西有阜阳麻城断裂，北有秦岭纬向构造带，南有宿南断裂（五河利辛断裂）。1929年11月19日五河县东北的郯庐断裂附近发生5.5级地震，裂度为度；1931年9月26日在潘集东北部的龙子山断裂附近发生6.25级地震，震中裂度为度；1937年5月13日在灵璧县东北部发生5.5级地震，裂度为度；1937年9月22日在濉溪县青疃与丰涡断裂之间发生4级地震，1965年3月15日在芦岭及固镇长丰断裂之间发生4级地震；1983年11 月7日5时9分，山东菏泽市与东明县交界处发生5.9级地震，波及淮北矿区。根据国家地震局南京地震大队1973年

7、9月的鉴定意见，本区地震基本裂度为度。本矿地处华东平原，地区经济较发达，工农业基础好，对能源需求大，土地肥沃，主要农作物有小麦、玉米、大豆等，工业主要有煤矿、化肥、以发电、农机、食品加工及手工业等。开发该井田对加快华东经济区的建设和缓解我国能源紧张局面具有重要意义。矿井生活用水及工业用水水源均取自处理后的浅层地表水；第三系、第四系第二含水层为矿区主要饮用水源。 供电电源，从海孜110kv变电站引双回路35kv专用供电线路，保证了矿井双回主供电电源。 1.2 工程概况由于采矿工程的需要，童亭矿计划在-50米南大巷和-150米水平大巷中布设一个轨道下山。为了加快掘进进度。经矿技术部研究决定采用相向

8、贯通。即由-50米与-150米水平相向掘进，贯通处设在轨道下山的中间。此轨道下山贯通的主要目的：针对采煤的需要，设计一个轨道下山，能够更好的布置采区。使工作面与掘进面采出的煤炭与岩石能够很好的从-150米水平大巷向上运到-50米水平，从而运出到地面，形成一个连贯的运煤系统。 第二章 贯通工程允许偏差值及贯通设计的技术依据2.1 贯通允许偏差的确定根据红卫公司坦家冲矿井多年的测量资料的分析及煤矿测量规程：对于一般的相向贯通，当贯通面处在贯通巷道的中间时，中线的偏差值应小于20厘米，垂向偏差值也应小于20厘米。因此，通过上面的描述可知：mx极=0.20m mh极=0.20mm允=1/2m极mx允=

9、0.10m mh极=0.10m2.2 贯通测量设计的技术依据1、本矿测量分析资料2、2010版煤矿测量规程。第三章 贯通测量方案设计3.1 井下平面控制测量方案设计3.1.1 导线测量的方法使用拓普康防爆全站仪gts- 330型敷设7级支导线。井下导线测量独立进行两次。3.1.2 导线布设1.由-50米南大巷南端的已知点n（如附图上所示）。通过236的上车场与236的回风巷道到达需要贯通的巷道的贯通面k。由于要经过许多弯道，并且还要根据煤矿测量规程中对控制导线的要求。井下控制导线布设的长度一般应该是60200米。通过这两项要求在贯通巷道的上端布设了如下点。（n12345k）2.巷道另一端的布设

10、方案也从-50米的南大巷南端的已知点n（如图上所示）。结合煤矿测量规程对井下控制导线的要求，每条边长只能布设60200米。并且结合巷道的实际弯道情况，经过216轨道下山达到-150米南大巷再经-150米南大巷再沿设计的轨道下山向上布设到需要贯通轨道下山的贯通面k（如附图上所示）。由于经过的距离较远，因此布设了较多的点。具体为（nopqrstuvwxyzabcdeghk）导线的技术统计最长边边长最短边边长导线总长导线边数平均边长366.19m12.45m2710.62m27100.39m3.1.3选点和埋石选埋导线点时，应综合考虑以下几个方面:1、永久点至少应当在观测前一昼夜埋设好，待混凝土将点

11、芯铁固牢后在开始观测。2、标石埋设示意图如图3-1-3所示 图3-1-33.1.4 观测方法采用三联脚架法， 1. 观测开始前，应认真调整好望远镜的焦距。 2. 测回间采用倒转望远镜观测，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。3. 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。3.1.5精度要求及限差进行井下控制导线测量时，所用的仪器和作业要求应符合：表3-1-5-2 表3-1-5-2 井下控制导线测量要求及限差导线类别使用仪器观测方法按导线边长(水平边长)15m以下1530m30m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gt

12、s- 330测回法332212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：表3-1-5-3 水平方向观测要求及限差仪器级别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（）gts- 330201230注意：平巷与斜巷交汇处2c值在平巷与斜巷2c值之间。3.1.5 测量仪器及注意事项 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；往返（或不同时间

13、）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. 在井下使用全站仪测距时，应严格遵守煤矿安全规程的有关规定。3.2井下高程控制测量方案设计3.2.1井下高程测量的方案井下高程测量，平巷中采用水准测量，布设级水准路线，平巷中用ds3水准仪，采用后前前后方法进行往返观测；斜巷中采用三角高程测量的方法与导线同时施测。井下水准路线沿井下7级导线点布设，把导线点作为水准路线的水准点。3.2.2 导线布设在进行高程测量时，布点与平面控制的测量的选点一致（如附图上所示）。上半部分还是：n12345k；下半部分还是：nopqrstuvwxyzabcdeghk；只是在

14、选择测量方案中要注意，水准测量的部分：n1234，nopqrs,vwxyzabcdef,三角高程测量部分：45khgf，stuv。3.2.3 精度要求及限差 1. 井下水准测量往返测高差的较差不应大于50mm（r为水准点间的路线长度，以km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.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；由于此项贯通工程对高程的精度要求较高，而井下水准导线是以支导线的形式布设，

15、为了提高精度，井下水准测量独立进行两次。3.2.4 观测仪器及注意事项 斜巷高程控制以钢尺量边三角高程测量方法建立，采用拓普康gst330型级仪器进行施测.平巷高程控制测量以水准测量方法建立，采用 ds3水准仪仪器进行施测。进行三角高程测量时注意事项同地面三角高程注意事项，在进行水准测量时要注意以下几点：1. 水准测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等，用以消除或减弱水准管轴不平行致使视准轴所产生的误差，同时选择适当的观测时间，限制视线长度。2. 仪器脚架要踩牢，观测速度要快。转点处要用尺垫，取往、返观测结果的平均值来抵消转点下沉的影响。 3. 估读要准确，读数时要仔细对光，必须使

16、水准管气泡居中，读完以后，再检查气泡是否居中。 4. 检查塔尺相接处是否严密，消除尺底泥土。扶尺者要身体站正，双手扶尺，保证扶尺竖直。在起、终点上用同一标尺。 7.量者要严格执行操作规程，工作要细心，加强校校，防止错误。第四章 贯通测量方案误差预计4.1 误差预计基本参数1. 井下导线测角中误差 m下=152.井下钢尺量边的偶然误差系数：平=0.0008m，斜=0.0016m；3. 井下每公里水准路线的高差中误差： =17.7mm/km4. 井下每公里三角高程路线的高差中误差： =50mm/km4.2 贯通相遇点k在平面方向上的误差预计4.2.1贯通相遇k点在平面方向上的误差预计1.井下导线测

17、量引起贯通相遇点k点在水平重要方向上误差（1）由导线测角误差引起k点在x轴方向上的误差为： 独立施测两次： （2）由-50米平巷和-150米平巷中导线的钢尺量边误差引起k点在x轴方向上的误差为：由一号下山和二号下山中导线的钢尺量边误差引起k点在x轴方向上的误差为：（3）k点在x轴方向上的预计中误差为： （4）为了检核，导线独立测量2次，则平均值的中误差为：（5）k点在水平重要方向上的预计贯通误差为： 4.3 贯通相遇点k在高程方向上的误差预计4.3.1 贯通相遇k点在高程方向上的误差预计1.-50米水平巷、-150米水平巷中的水准测量误差为2.一号下山、四号下山中的三角高程测量误差为 3.k点

18、在竖直方向上的预计中误差为 4.为了检核，水准测量和三角高程测量均独立施测两次，则平均值的中误差为 5.k点在竖直方向上的预计贯通误差为 4.4 误差预计结论根据计算，在k点的贯通误差在水平方向上为0.1510m，在竖直方向上为0.0722m，小于设计的在重要方向上的0.20m和竖直方向上的0.20m，说明该贯通设计符合技术要求。以上式中的ryi、r2y、l、lcoa2均由误差预计图上直接量取和用图解法求出，其数值见表4-4-1和表4-4-2，另附有贯通工程平面图。表4-4-1：斜巷236轨下山的数据表点名ry边名4159.3925405.17214k159.390572.515257.700

19、1gk159.150h88.897901.4321g159.1525328.7225f203.5141416.3201fg44.360105309.3469362.90表4-4-2：斜巷216轨下山的数据表点名ry边名s55.083033.8064st94.385.5237t36.481330.7904tu187.276.8181u220.0848435.2064uv152.276.5822v368.6135865.96188665.7632433.9218.9240表4-4-3：-50m水平巷和-150m水平巷的数据表点名ry边名4159.3925405.17214316.1503175.5

20、430814.2916323825.49842153.5423574.53162146.734.31221129.2816713.31841n12.458.3541n122.1814927.9524no201.42200.4399o134.4918087.5601op366.19363.4084p102.5210510.3504pq121.24120.2793q92.878624.8369qr97.9490.4989r66.394407.6321rs25.520.5997s55.083033.8064v368.79136006.0641vw35.611.5393w403.64162925.24

21、96wx35.892.4042x438.27192080.5929xy18.7416.1102y445.33198318.8089yz21.5911.1717z430.4185244.16za67.6529.1175a379.24143822.9776ab230.71215.2554b319.96102374.4016bc307.79284.4054c235.8755634.6569cd179.38164.0464d288.4283186.0964de64.6311.5433e229.7352775.8729ef26.2201845799.8581951.421598.9843第五章 施工测量

22、方案设计施测工作严格按照测量设计的要求和煤矿测量规程的有关计划进行。在施测过程中，外业工作必须进行校核，或者进行两次，对起算数据、外业记录和计算成果均需经过严格的检查或对算。为了保证测量成果的质量，在进行施测前，对所用的经纬仪、全站仪、水准仪和钢尺等工具进行检验和校正。施工过程中，巷道开口、中腰线延放等按下列要求进行：（1） 巷道开口中腰线用经纬仪，掘进到4-8米时，必须进行重新标定中腰线。（2） 站中腰线点每30米-40米设置一组，每组不少于三个点，间距不小于2m，在顶上画出，腰线距巷道底板1m，最前面的一个中腰线点至掘进工作面的距离不超过30m，在延放中腰线的过程中，对所使用的和新设置的中

23、腰线点认真仔细进行检查，把误差降到最小程度，每次导线及时校正腰线，以保证中腰线的正确，提高测量精度，确保准确贯通。（3） 施工过程中，掘进工作面过老巷、透巷、贯通前，及时向施工队及矿各有关部门发出地测技术交代通知书，做好安全检查工作，确保安全施工。5.1 施工测量方案5.1.1 标定贯通巷道开切点及初始方向（一）、标定前的准备工作计算标定数据1、开切眼位置设计方案中已经给出了开切眼的位置，即贯通巷道两端的端点：分别为4、g。2、计算指向角设计方案中已经给出了贯通巷道的两个端点，可以利用贯通巷道两端最后一条导线的方位角和贯通巷道的方位角之间的关系计算出指向角，从而标定贯通巷道的初始方向。（二）、

24、标定的施工方案本设计方案采用悬挂罗盘的方法标定贯通巷道的初始始方向；1、仪器：dj2型经纬仪、悬挂罗盘仪2、具体的施工过程（1）、开切点的实地标定在3和f两导线点架设经纬仪，分别后视t2和e导线点，用以检验测站点是否发生了位移，若符合相关标准，则分别前视点4和g，根据其与测站点的距离和方位关系，实地标定出其位置，并做上标记。（2）、初始方向的标定根据贯通巷道的设计方位角，并加以磁偏角改正，换算成贯通巷道的磁方位角。在顶板固定开切点4和g后，在开切点系一线绳，挂上罗盘仪，使罗盘仪的n对着掘进方向，线绳另一端在开切帮上左右移动，当线绳的这一端移至某点时磁针北端读数等于贯通巷道磁方位角时，线绳方向即

25、为巷道开切方向，标出点a；同时反向依次在顶板上标出b、a，则a、b、4或g三点的连线即为巷道开切方向。5.1.2 巷道中线的标定及延长重新标定时，在点3安置经纬仪照准点，后视点t3、对零后用正镜拨角，由设计的方位角求的。在视线方向的顶板固定一点2.倒镜在其延长方向上在固定一点1，由1、3、2三点组成中线点，即指示巷道开切方向。为了便于识别，可用油漆画出三点的连线，经纬仪再设标以后应实测角作为检核。使用dqj-05a型激光指向仪进行巷道掘进时的指向定位，将激光指向仪悬挂安置在1、主1之间，根据仪器前后的的中线1和主1移动仪器，使之处于中线方向上，固定仪器。接通电源，激光束射出。利用水平调节按钮使

26、光斑中心对准前方主1、2两个中线，上下调整光束，直至使光斑中心至两垂球的腰线标志的垂距d相同为止，这时红色激光束即是与腰线平行的一条巷道中线。然后锁紧仪器，激光束指示巷道的掘进方向。在巷道掘进30m-40m后，就必须检查和延设中线。如图5-1所示，点3、4、5为前次用经纬仪标定的中线点，点4是被检查点，检查中线时，将经纬仪安在导线点4，检查导线点主1及附近的中线点是在一条直线上。差值不超过80时，就继续延设中线。巷道方向不变，仪器后视点主1，拨角180，标定出6、7、8点，用30级导线的要求，测出点8的位置，并填绘在图上。点6、7、8为一组新中线点。点4、7为采区导线点。主要导线每隔300m-

27、500m，应测设基本控制导线，并检查采区导线。 图5-15.1.3 巷道腰线的标定及延长 用中线法标定腰线，这种方法是将中线点兼作腰线点的标设法，并与测量导线同时标设。如图5-2所示，标设时经纬仪安置在中线点主1上，在标定中线点3、4、5之后，仪器用正镜瞄准中线，竖盘对准巷道设计的倾角，此时望远镜视线与巷道腰线平行。根据视线方向在垂球线3、4,5相应位置用大头针作上记号，再用倒镜测其倾角，作为检查。然后丈量仪器高i。又知中线点主1到腰线位置的距离a1，则仪器视线到腰线点的距离b为：b=lal计算时，从中线点向下量的i和a值均取正号。求出b值为正时，腰线在视线之上；求出b值为负时，腰线在视线之下

28、。从三个垂球线上标出的视线记号起，根据视线与腰线的关系用小钢尺向上或向下量长度b，作出标记，并记下三个中线点到腰线点的距离a3、a4、a5，以便随时检查和恢复腰线位置。然后用半圆仪拉平线，在巷道帮上标定出腰线点位置。 图5-25.1.4 巷道中腰线的检查及调整 5.1.4.1 贯通时中腰线的检查及调整规程规定，巷道每掘进100m，应对中、腰线至少进行一次检查测量，并根据检查结果调整中、腰线。给出巷道的中线和腰线后，测量人员必须经常检查掘进方向的正确性。检查方法是：当巷道掘进到一定距离后，随即进行导线测量，在掘进迎头处，导线点应为中线点。根据测量结果，反算巷道中线的方位角，将它和原来计算中线的方

29、位角相比较，根据差值的具体情况，适当调整中线方向，以保证巷道按预计方向掘进。在进行检查和调整中线的同时，用全站仪三角高程测量方法反算腰线高程，将它和原来计算腰线的高程相比较，不断地调整巷道的坡度并及时填图，以保证巷道的最后贯通。 5.1.4.2 贯通后实际偏差的测定规程规定，井巷贯通后，应在贯通点出测量贯通实际偏差值，并将两端导线、高程连接起来，计算各项闭合差。 1. 贯通后水平面内偏差的测定（1）用经纬仪把两端巷道的中心线都延长到巷道贯通结合面上，量出两中心线之间的距离，其大小就是贯通巷道在水平面的实际偏差，如图5-3所示。图5-3 实际水平面偏差的测定 （2）将巷道两端的导线进行连测，求出

30、闭合边的坐标方位角的查值和坐标闭合差，这些差值实际上也反映了贯通平面测量的精度。 2. 贯通时竖直面内偏差的测定用全站仪三角高程测量连测两端巷道中的已知高程控制点（水准点或经纬仪导线点），求出高程闭合差，它也实际上反映了贯通高程测量的精度。5.1.4.3 贯通后巷道中腰线的调整测定巷道贯通后的实际偏差后，还需对中腰线进行调整。 1. 中线的调整 巷道贯通后，如实际偏差在容许的范围之内，对次要巷道只需将最后几架棚子加以修整即可。对于运输巷道或砌石旋巷道，可将距相遇点一定距离处的两端中心线a与b（图5-4）相连，以新的中线代替原来两端的中线a-1-2和b-3-4，以指导砌筑最后一段永久支护和铺设永

31、久轨道。图5-4 贯通后中线的调整 2. 腰线的调整 若实际的贯通高程偏差很小时，可按实测高差和距离算出最后一段巷道的坡度，重新标定出新的腰线。在斜巷口，通常对腰线的调整要求不十分严格，可由掘进人员自行掌握调整。5.2 巷道贯通主要技术措施 1. 一般巷道贯通炮掘工作面相距20米前，综掘工作面相距50米前，地测部门必须下达通知单，现场标明贯通位置，以保证贯通方向。停工工作面必须保持正常通风，除保持局部通风外切断一切用电。 2. 贯通工作只准从一个工作面向前贯通，严禁相向贯通。两巷对掘时，炮掘工作面相距20米（综掘相距50米）时，其中一个掘进工作面必须停止掘进，停工工作面必须成巷，并对工作面5米范围内的巷道进行加固；停工前，必须按照预定的贯通中心线方向，打35米