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1、辽宁石油化工大学顺华能源学院毕业设计（论文）提供全套毕业设计，欢迎咨询 摘要贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益。贯通测量工作涉及地面和井下，不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作。要完成贯通测量任务，就必须做到精心设计、精心施工，合理地选择贯通测量方案。根据贯通测量的容许偏差，选择合理的测量方案和测量方法，进行贯通误差预计，明确采用的仪器和方法，做到先设计后施工，严格执行技术规范要求，使测量工作能安全有序、顺利地进行。矿井的顺
2、利贯通能加快矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证正常的生产交替并且提高了矿井的年产量。本文介绍了红阳三井主副井北风井间巷道贯通测量的测量方案和方法，分别采用了两套方案进行叙述，从地面测量、联系测量和井下测量的误差预计及方案优化等方面对贯通测量工作进行了分析，将预计的理论值与规程相比较，选出最优方案作为本次贯通测量的最终设计方案，确保贯通安全、正确的进行。关键词：贯通测量设计；误差预计；最优方案 29辽宁石油化工大学顺华能源学院AbstractThrough measurement, mine survey work is an important work, through good and
3、 bad quality of the project is directly related to the construction of the mine, production and economic benefits.Through measurement of surface and underground work involves not only production and construction services for mining, but also for safety information. Through the measurement will affec
4、t the production of any negligence, and may even lead to accidents. Thus, through measurement is a very important measurement. To accomplish the task through measurement, it must be carefully designed, well construction, a reasonable choice through measurement programs. According to the measurement
5、tolerance through, choose the right programs and methods of measurement, is expected to be through error, clear instruments and methods used, so the first after the design construction, and strict implementation of technical specifications, so that measurements can be safe and orderly and smooth Man
6、nerSmoothly through the mine shaft construction speed can be accelerated, shortening the construction cycle of the well, to ensure normal production and increased the turn of the mine per year. This article describes the main shaft of the red sun Mitsui - through the north tunnel between wells and m
7、ethods of measurement of the measurement program were described by two sets of programs, measured from the ground, contact measurements and downhole measurement error is expected and the aspects of optimization Were analyzed through measurements, the theoretical expected value of the order compared
8、to select the best program as measured through the end of this design, to ensure that through security, the right to.Keywords：Through measurement design；Error is expected；Optimal solution1.红阳三矿矿区概述21.1红阳三矿简介21.2 井田地质41.3井田地层41.4可采煤层62.贯通测量概述62.1贯通测量简介62.2贯通测量工作中应遵循的原则62.3贯通工程类型的划分与容许误差允许72.4贯通测量的步骤8
9、2.5贯通测量误差预计82.6 贯通测量的重要性113.第一套测量方案123.1贯通测量的方法123.2贯通误差预计所需要基本误差参数的确定153.3贯通误差预计163.4减小误差措施184.第二套测量方案204.1贯通测量方法204.1.1地下控制测量方案224.1.2 地面及井下高程控制测量方案234.1.3 导入高程方案234.2 贯通误差预计234.2.1地面采用GPS布网时的贯通误差234.2.2 地下控制方案235.最优方案的选择256总结和建议26致谢271.红阳三矿矿区概述1.1红阳三矿简介红阳三矿隶属沈阳煤业（集团）有限责任公司。该公司前身为沈阳矿务局成立于1958年。199
10、8年8月沈阳矿务局由中直企业变为省直企业，隶属辽宁省国有资产管理委员会。红阳三矿位于辽宁省沈阳市苏家屯区与灯塔市的接壤部位，行政区划属沈阳市苏家屯区红菱镇及辽阳灯塔市柳条乡管辖，位于灯塔市西北11.6km。面积矿区面积28.2607km2。本区勘查工作始于1965年，止于1984年，由原东北内蒙古煤炭工业联合公司煤田地质局103勘探队历时20年，相继进行了普查、详查、精查地质勘探工作，于1984年6月28日提出了辽宁省红阳煤田三井精查地质勘探报告。红阳三矿始建于1991年12月，1998年投入试生产，正式投产日期2000年12月26日。矿井可采煤层有3、7、12-1、12-2、13号五层。12
11、-1、12-2、13号煤层为下煤组。北一采区已开采7煤、12-1煤层、12-2煤层。北一采区1201工作面作为试验工作面，采用综采放顶煤下煤组12-1、12-2、13煤合层开采。1.2 井田地质本区位于红阳煤田林盛堡向斜西翼中段，张良堡背斜南缘。全区被第四系冲积层覆盖，其下为上侏罗统地层不整合超覆于古生代地层之上，为隐伏煤田。1.3井田地层本井田地层由第四系、第三系、侏罗系、二叠系、石炭系、奥陶系地层组成。地层系统由老至新叙述如下：（1）中奥陶统马沟家组（）：本组平行不整合于中石炭统本溪组之下，深灰色、灰褐色厚层状石灰岩，白云质石灰岩为主，含有大量的头足类及角石类化石为特征。厚度约400m。（
12、2）中石炭系本溪组（）：平行不整合于中奥陶统马沟家组之上，按岩性大致可分为上下两段，总厚约150m。下段以紫色、杂色粘土质泥岩为主，夹灰绿色砂岩、粘土岩及黑色泥岩，底部为山西式铁矿及G层耐火粘土。上段由57层薄层灰岩和浅灰绿色砂岩、黑色粉砂岩互层组成，灰岩厚度一般不大。（3）上石炭统太原组（）：该组为本区主要含煤地层之一，含煤7层（层号814，其中12、13号煤层为可采煤层，并为沉积较稳定的中厚煤层）。该组岩性组合特征为：底部砂岩段，下部含煤段（该区底部为D层耐火粘土），中部砂岩段和上部黑色泥岩夹薄层灰岩段。本组约85m。（4）下二叠统山西组（）：该组为本区主要含煤地层之一，仅次于太原组，含煤
13、7层（层号17，7煤为本区普遍发育可采层，3煤为局部可采层）。岩性主要由灰色、灰黑色中细粒砂岩，粉砂岩与泥岩互层，夹粘土岩及煤层组成，并夹一层海相泥岩，本组厚约110m。（5）下二叠统下石盒子组（）：按照岩性组合特征以中部层粘土为界，分为上下两段厚230m。下段：以青灰、灰绿色厚层砂岩为主，夹薄层黑灰色粉砂岩泥岩互层，其上为灰绿色厚层砂岩及斑状杂色泥岩、粘土岩具鲕状结构，厚130m。上段：由紫色、杂色泥岩、粉砂岩、粘土岩和灰绿色砂岩为主，顶部有紫色、淡灰色A层粘土岩；底部有灰白色具鲕状结构的B层粘土岩，厚100m。（6）上二叠统上石盒子组（）：下部由灰白、灰绿色、暗紫色厚层状粗砂岩，含砾砂岩组
14、成，厚5080m，上部为紫色花斑状厚层粘土质泥岩、粉砂岩，夹薄层砂岩，厚300500m。本组厚度一般为400m左右。（7）上二叠统石千峰组（）：以紫红色砂岩为主，具交错层理，沿层面含泥岩扁平砾，厚度098m。（8）上侏罗统大明山组（J3d）：本组地层不整合超覆沉积在上古生界不同层位上，区内由东向西厚度逐渐加大，根据岩性可以分为三段。下段：小东沟层岩段，以紫色厚层粉砂岩为主，夹薄层灰绿色杏仁状玄武岩，底部有20m左右的灰岩质砾岩。中段：小岭火山岩层岩段，以中酸性安山岩、流纹岩、安山质集块、凝灰岩为为主，间夹薄层紫红色粉砂岩。上段：梨树沟层岩段，为一组灰色、灰绿色泥岩、灰白色凝灰岩，夹薄层砂岩、粉
15、砂岩、泥岩及浅灰色泥岩。本组厚度371888m,平均厚度576m。（9）新第三系（N）:由黄褐色、灰绿色泥岩、砂岩、砂砾岩组成，固结比较疏松，呈半成岩状态。偶夹薄层木质褐煤。分布于井田西部，厚度057m。与下伏地层不整合接触。（10）第四系（Q）主要为冲积洪积相及河漫相，湖沼相堆积，岩性为沙、沙砾、砾石夹少量粘土、亚粘土、亚沙土及淤泥组成,总厚度110190m,与下伏地层为不整合接触。1.4可采煤层本区内可采煤层5层，即3、7、12-1、12-2、13号煤层，其中3号煤层为局部可采。本井田各煤层煤类为瘦煤、贫瘦煤和贫煤，有少量焦煤、无烟煤。2.贯通测量概述2.1贯通测量简介一个巷道按设计要求掘
16、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。通常巷道贯通是同意巷道在不同的地点以两个或两个以上的工作面，分段掘进，而后彼此相通的。贯通可能出现下述三种情况；（1） 两个工作面相向掘进，叫做相向贯通。（2） 两个工作面同向掘进，叫做同向贯通。（3） 从巷道的一端向另一端指定处掘进，叫做单向贯通。在巷道贯通工程中所进行的测量工作称为贯通测量。在煤矿企业基本建设和采矿过程中，应用贯通的方法掘进巷道极为普遍的同意巷道用多个工作面掘进，可大大加快施工速度，缩短通风距离，改善工人劳动条件，它是矿山、铁路、水利等工程普遍采用的一种施工方法。因此，贯通测量成为矿山测量人员担负的重大而光荣的任务。不
17、能贯通及贯通质量不好，都将会影响生产和建设进程，造成人力、物力的损失，甚至威胁到工人的安全。2.2贯通测量工作中应遵循的原则贯通测量工作中一般遵循下列原则：(1)要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。(2)对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。2.3贯通工程类型的划分与容许误差允许在巷道开拓是，一般贯通分为沿导向层贯通和不沿导向层的贯通。沿导向层的贯通，就是巷道沿矿层或某个地质标志层掘进的贯通。它又可分为两种：（1） 沿导向层贯通水平巷道；（2） 沿导向层贯通倾斜巷
18、道。不沿导向层的贯通，它可分为三种：（1） 一井内不沿导向层的贯通；（2） 两井间的巷道贯通；（3） 立井贯通。由于测量过程中不可避免地带有误差，因此贯通实际上总是存在偏差的。如果贯通接合处的巷道偏差达到某一限值，但仍不影响巷道的正常使用，就成该限值为贯通的容许偏差。贯通巷道接合处的偏差可能发生在空间的三个方向上，即巷道中心线的长度偏差，垂直于巷道中心线的左右偏差（水平面内）和上下的偏差（竖直面内）。第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没影响，后两种方向上的偏差对巷道质量有直接影响，故后两种方向上的偏差又称为贯通重要方向的偏差。贯通的容许偏差是针对重要方向而言的。对立井贯通来说，影响贯
19、通质量的是平面位置的偏差。煤矿测量试行规程中给出了贯通接合面容许偏差值，如下表：表2-1贯通种类贯通巷道名称在贯通面上的允许偏差/m两中线之间两腰线之间第一种沿导向层贯通的水平巷道 0.2第二种沿导向层贯通的倾斜巷道 0.3 第三种在同一矿井中贯通的倾斜巷道或水平巷道 0.3 0.2第四种在两矿井中贯通的倾斜巷道或水平巷道 0.5 0.2第五种用小断面开凿的立井井筒 0.5 2.4贯通测量的步骤第一. 根据贯通测量的允许偏差，选择合理、可行的测量方案和方法。对重要贯通工程编制贯通测量设计书：进行贯通误差预计，说明采用的仪器、测量方法和作业时的各种测量限差等。贯通误差预计一般取中误差的两倍。当误
20、差预计结果超过允许偏差时，应尽量采用提高测量精度的办法，如仍不能满足要求时，应请求矿总工程师研究采取其它技术措施。第二.按选定的测量方案和方法进行实测和计算，每行一步均须有可靠的检核，并与设计书中要求的精度进行比较，必要时进行重测。第三，根据实测资料计算贯通巷道的标定要素，并于实地标设贯通巷道的中线和腰线。第四，随着巷道掘进，及时延设、检查中线和腰线：及时测量进度和添图：及时按实测点的平面坐标和高程，调整中线和腰线在贯通前必须按煤矿安全规程的规定，及时报告矿井总工程师和有关部门技术负责人。第五，巷道贯通后，应立即测量实际偏差，并将两侧导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段的中线和腰线进行
21、调整。第六，重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，提交技术总结。2.5贯通测量误差预计1.水平重要方向（）上的误差预计（1）由导线的测角误差引起的k点在 方向上的误差为： 测角误差的影响Mx上= （2-1）（2）由导线的量边误差引起的k点在x方向上的误差为： a.光电测距时 （2-2） b钢尺量边时 （2-3） 式中 地面导线测角中误差； 各导线点与K点连线在y轴上的投影长度 导线量边误差； L导线边长； 地面导线量边偶然误差系数； 各导线x轴之间的夹角。(3)定向误差引起K点在x轴上的误差预计公式 （2-4）式中 ma0定向误差，即井下导线起算边的坐标方位角中误差； Ry0井下导线起
22、算点与K点连线在y轴上的投影长度。(4)井下导线测量误差引起K点在x轴上的误差预计公式 a.测角误差的影响： （2-5）式中 井下导线测角中误差； Ry下井下导线各点与K点连线在y轴上的投影长度。若导线独立测量n次，则n次测量平均值的影响为：Mx下= （2-6）b.量边误差的影响 光电测距时：Mxl下= （2-7）钢尺量边时， 式中 为井下光电测距的量边误差 为k点与各导线点连线在y轴上的投影长，可由设计图上量取a地面导线量边偶然误差系数； 各导线x轴之间的夹角。l导线边长；(5)各项误差引起K点在x轴上的总中误差预计公式MxK= （2-8）如果以上观测都独立进行两次的话那么MxK= （2-9
23、）2.测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式（1）地面水准测量误差引起K点在高程上的误差预计公式规程规定，井口水准点的高程测量，应按地面四等水准测量的精度要求施测。四等水准支导线往返测的高程平均值的中误差为： （2-10）式中 L水准线路的单程长度，km 导入高程误差引起K点在高程上的误差预计公式Mh0= （2-11）式中h为两次独立导入高程的互差。规程规定h；h为井筒深度。井下水准测误差引起K点在高程上的误差预计公式a. 按单位长度高差中误差估算： （2-12）式中 mh0单位长度高差中误差，系按实测资料求得的数值； R 水准路线的长度，kmb.按下表的精度要求估算：表2-2井下四等
24、水准误差表水准支线往返测量的高差不符值（mm）闭、附和路线的高程允许闭合差（mm）井下水准测量的允许闭合差为（mm），所以一次（单程）独立测量的中误差为：Mh=(mm) （2-13）式中 R水准路线的长度，km 若进行n次独立测量，则n次测量平均值的中误差为： Mh = （2-14）斜巷中高程测量引起的误差，按规程规定的限差推算，一次测量的高程中误差为： （2-15）各项误差引起K点的高程上的总中误差预计公式MhK= （2-16）2.6 贯通测量的重要性由于贯通测量工作涉及地面和井，不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息。贯通测量的任何疏忽都会影响生产,甚至可能导致事故的发生。因此，
25、贯通测量是一项非常重要的测量工作，如果贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，所以说贯通测量是一件责任性非常强的工作。矿井的顺利贯通能加快矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证正常的生产交替并且提高了矿井的年产量。（放入简介）3.第一套测量方案3.1贯通测量的方法 在地面两个近井点选用GTS-102N全站仪进行测量，依据煤矿测量规程、三角高程测量规范，确定贯通容许误差为：垂直方向0.20m,水平方向0.5m（1）平面控制测量方案：地面控制网是地下工程特别是矿井贯通工程正确性的基础。地面控制测量的基本任务是
26、根据地下工程特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度。 施测方法：我们使用的是导线网，把导线布设成网形或闭合环形。5复测导线,施测等级四等,使用仪器为智能型全站仪，作业限差按照7经纬仪导线的限差来进行。（2）地下控制测量方案：由于是在井下巷道中测量，所以不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网，智能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量，我们采用和井上控制测量相同的方法来进行井下平面控制测量。（3）矿井联系测量方案：为了将地面坐标导入井下，我们在主副井
27、之间采用两井定向，具体做法如下：地面设立连接点、近井点K, 通过联系测量将地面的平面坐标、方位角及高程传递到井下永久点上,作为井下控制测量起始数据。井口水准基点的高程测量,按四等水准测量的精度要求测设。作业限差如表3-1所示。表3-1水平方向观测要求及限差表 等级 仪器类型观测方法 测回数光学测微两次重合读数之差 半测回归零差 一测回内2C互差同一方向值各测回互差四等 J2 方向 93 8 13 9联系测量的具体做法如下图所示：图3-1两井定向示意图在两个立井个悬挂一根垂球线A和B，由地面控制点布设导线测定两垂球线A、B的坐标，内业计算时，首先由地面测量结果求出两垂球线的坐标，、，并计算出A、
28、B连线的坐标方位角和长度 (3-1) (3-2)因地下定向水平的导线构成无定向导线，为解算出地下个点的坐标，假设A为假定坐标系的原点，A1边位假定坐标纵轴轴方向，由此可计算出地下各点在假定坐标系中的坐标，并求出A、B连线在假定坐标系中的坐标方位角及长度，即= (3-3) (3-4) (3-5)式中H竖井深度R地球的平均曲率半径。应小于地面和地下连接测量中误差的2倍。则=依此可重要计算出地下各点的坐标，由于测量误差的影响，地下求出的B点坐标与地面测出的B点坐标存有差值。如果其相对闭合差符合测量所要求的精度时，可进行分配，因地面连接导线精度较高，可将坐标增量闭合差按边长或坐标增量成比例反号分配给地
29、下导线各坐标增量上。最后计算出地下各点的坐标。风井联系测量，我们采用了一井定向的方法。具体方法类似两井定向方法，不同之处在与一井定向采用一井内投入钢丝。（4）地面及井下高程控制测量方案：井下高程控制分为级和级控制， 级控制是为了建立井下高程测量的首级控制，其精度较高，基本上能满足贯通工程在高程方面的精度要求，级水准测量的精度较低，作为级水准点的加密控制，主要是为了满足矿井生产的需要。操作方法：利用全站仪进行四等测三角高程进行。施测前必须对所使用的仪器进行检校，检校完后将仪器架在测站上，中丝法对向观测三测回。井下高程测量使用的仪器、工具与地面高程测量基本一样, 测量等级:五等电磁波测距三角高程。
30、（5）井下导线高程测量方法：因为从风井到点位27属于斜巷，所以我们采用三角高程测量，因为从点位27到风井属于平巷，所以我们采用传统水准测量。（6）导入高程方案为使地面与地下建立统一的高程系统，应通过斜井、平硐或竖井将地面高程传递到地下巷道中，该测量工作称为高程联系测量（也可称为导入高程）。因为是立井，所以我们才用的是长钢尺法导入高程。具体方法如下：将经过检定的钢尺挂上重锤（其重力应等于钢尺检定时的拉力），自由悬挂在井中。分别在地面与井下安置水准仪，首先在A、B点水准尺上读取读数a、b，然后在钢尺上读数m、n（注意，为了防止钢丝上下弹动产生读数误差，地面与地下应同时在钢尺上读数），同时测定地面、
31、地下的温度和。由此可求得B点高程: (3-6) 式中为钢尺改正数总和(包括尺长改正、温度改正、自重伸长改正)。其中钢尺温度改正计算时，应采用井上下实测温度的平均值。钢尺自重伸长改正计算公式为： (3-7) 式中钢尺长度，=m-n钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度；钢尺的密度，r=7.8g/E钢尺的弹性模量，一般取为kg/当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，还应加入拉力改正。3.2贯通误差预计所需要基本误差参数的确定(1)地面导线的测角误差：根据240个测站三次独立测角的较差求得三个测回平均值的测角中误差（2）地面量边误差：m=0.0024m（3）一井定向误差：根据10个立
32、井的两次独立定向资料求得一次定向中误差（4）两井定向误差：根据5对立井的两次独立定向资料求得一次定向中误差（5）井下导线量边误差:根据225个测站两次独立测角较差，求得两测回平 平均值的测角中误差（6）井下导线量边误差：（7）地面水准测量误差：按规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差（8）导入高程误差：根据12个立井的两次独立高程差求得一次导入高程的中误差（9）井下水准测量误差：根据35条井下水准测量路线求得每千米的高差中误差（10）井下三角高程测量误差：根据7条斜巷三角高程测量实测资料求得每千米的高差中误差3.3贯通误差预计绘制一张比例尺为1:5000的误差预计图。在图上根据设计和生产部
33、门共同商定的贯通相遇点位置绘出K点，过K点做轴和轴，并在图上标出设计导线的导线点位置因为采用的是GTS-102N全站仪进行测量，它的测角中误差为2，测距精度为（2mm+2ppmD）m.s.e.1.贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计(1)地面导线测量误差引起K点在方向上的误差。取测角中误差=测角误差的影响是由预计图上先量得平方求和而得。量边误差所引起的 其中，m=2.4mm，是各边与轴方向的夹角。 （2）主.副井两井独立两次定向平均值的误差引起的风井一次独立三次定向平均值的误差所引起的（3）井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差测角误差引起的（角度独立测量两次）量边误差引起的（边长独立测量
34、两次）（4） 贯通在水平重要方向上的总中误差（5） 贯通在水平重要方向上的预计误差2.贯通相遇点K在高程上的误差预计(1)地面水准测量误差引起的K点高程误差。即(2)导入高程引起的K点高程误差。即(3)井下三角高程测量引起的K点高程误差m(4)井下水准测量引起的K点高程误差(5)贯通在高程上的中误差（以上各项高程测量均独立进行两次） (6)贯通在高程上的误差预计。即2.高程测量的误差主要来源于三角高程测量误差和高程导入所造成的，三角高程测量误差主要靠细心，比如用望远镜瞄准时要瞄准中心,水准管的气泡要居中,在巷道中测量时镜站的照明要好。而高程导入误差的主要来源有： 气流对垂球线和垂球线的作用 滴
35、水对垂球线的影响 钢尺的弹性作用 垂球线的摆动面和标尺面不平行 垂球线的附生摆动3.4减小误差措施为了减小误差，我们采取了以下措施：（1）尽量增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置。例如使两垂球线连线方向尽量与气流方向一致。这样尽管沿气流方向的垂球线倾斜可能较大，但是最危险的方向（即垂直于两垂球线连线方向）上的倾斜却不大，因而可以减少投向误差。（2）适当加大垂球重量，这样可以减小晃动（3）摆动观测时，垂球线摆动的方向应尽量与标尺平行，并适当增大摆幅，但不宜超过100mm根据相关规程，要求贯通在水平方向上的误差小于0.5m，在高程方向上的误差小于0.2m，所以第一套预计方案未满足要求，精度
36、比较差.4.第二套测量方案4.1贯通测量方法(1)施测方法：采用GPS进行平面控制。GPS的特点：对点间的边长没有限制，也不要求两点间通视，而且点位精度均匀。它与常规方法相比，具有很大的优越性和灵活性，适合各种地下工程的地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制测量2。（2）网点应满足一定的精度要求合理地确定施测精度标准，既能保证当前工程的需要，又留有适当的余地，同时考虑今后其他工程的可能需要，以便节省人力、物力，提案高工作效益，加快施测进度。（3）遵循统一的测量规范、按等级标准设计和作业GPS测量定位速度快、相对定位精度高、工作时间短、效益好，是现代的测量方法，必须遵循
37、统一的测量规范，按等级标准设计和作业。国家质量技术监督局发布的全球定位系统（GPS）测量规范中，GPS按其精度划分为六个等级，见下表表4-1 GPS测量等级划分级别固定误差/mm比例误差系数 A A30.01 A50.1 B81 C105 D1010 E1020工程控制网一般属D级或E级，相当于国家三等网和四等网。GPS网布设时，除了联测测区内高级GPS点外，不必按常规测量方式逐级布网，可根据实际需要，采用相应的等级规定一次完成全网的布点和施测。当测区内无高级GPS点时，可与测区内或附近的国家大地控制点连测。(4)网形设计GPS网形设计是施测方案的基础。为了检核GPS数据质量，GPS网应当构成
38、闭合环状。闭合环有同步环和异步环之分。两台接收机同时观测相同的卫星，所得同步观测资料可以解算出两站之间的一条基线响亮，将不同时段观测的各基线构成的闭合环叫做异步环。3台接收机同时观测相同的卫星，所得的同步观测资料解算出3个基线响亮构成三角形同步环路，其中只有两条是独立的，一般用K台接收机同步观测时，可解算出k(k-1)/2条基线响亮，其中只有k-1条是独立的。同样，由若干条独立基线构成的闭合环也叫异步环。同步环中由各基线向量构成的坐标闭合差之和等于零，否则基线解算结果有粗差。测量中通常用增加多条观测或附加条件的方法，采用最小二乘法进行平差，以提高点位的精度并增加其可靠性。由独立基线构成的闭合环
39、或增加观测的时段数都可产生多余观测。多余观测数的计算是由独立基线数减去待定点数。在GPS网设计时，应尽可能多与高级GPS控制点或国家测设的三角点、水准点进行连测，以便提供数据处理的基准值和成果测量的外部检核。GPS用于两井间巷道贯通时，选用E或D级精度来测设两井井口附近的近井点，且两近井点I与II之间应尽量通视，如图4-1所示图4-1 GPS测定近井点点位示意图这时由于地面GPS测量误差所引起的K点在x轴方向上的贯通误差按下式估算：式中 近井点I与II之间边长的误差。 a固定误差，D级及E级GPS网的a10mm； b比例误差系数，D级GPS网的b10，E级GPS网的b20； a边与贯通重要方向
40、x之间的夹角。由设计图纸可知边地面两近井点S=4715m，a=604.1.1地下控制测量方案 地下控制方案我们选择使用导线网作为井下平面测量控制，地下导线测量的作用是以必要的精度建立地下的控制系统，并依据该控制系统可以放样出隧道（或巷道）的掘进方向。与地面导线测量相比，地下工程中的地下导线测量具有以下特点：1.由于受巷道的限制，其形状通常形成延伸状。地下导线不能一次布设完成，而是随着巷道的开挖而助教向前延伸。2.导线点有时设于巷道顶板，需采用点下对中。3.的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示巷道的掘进，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。 4.地下工作环境较差，对导线测量干
41、扰较大。施测方法:采用与方案一相同的方法，即智能设立导线或导线网作为井下平面测量控制。所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量。4.1.3 矿井联系测量方案联系测量工作的必要性在与：保证地下工程按照设计图纸正确施工，确保巷道的贯通。确定地下工程与地面建筑物、铁路、河湖等之间的相对位置关系，保证采矿工程安全生产，同时及早采取预防措施，使地面建筑物、铁路免遭重大破坏。立井平面测量的任务是确定地下导线起算边的坐标方位角和地下导线起算点的平面坐标。高程联系测量的任务是评定地下高程基点的高程。其中测定地下导线起算边的坐标方位角是很重要的环节，而且它对导线终点位置的影响是很大的。我们通常将立井平面联系测量
42、简称为立井定向。4.1.2 地面及井下高程控制测量方案施测方法：方案二采取的是与方案一相同的测量方法。4.1.3 导入高程方案 我们这里仍然采用长钢尺法导入高程，方法同方案一，在此不作赘述。4.2 贯通误差预计4.2.1贯通误差在将GPS用于两井间巷道贯通测量时，可选用E级网或D级网精度来测设两井井口附近的近井点，而且两井近井点之间应尽量通视，如图纸所示，点、点位27为两井的近井点，K点为贯通相遇点，这时由于地面GPS测量误差所引起的K点在x轴方向上的贯通误差可按下列公式估算式中近井点K和D之间的边长中误差，按 计算a 固定误差，对于D级及E级GPS网，a10mm；b 比例误差系数，D级GPS
43、网，b10；E级GPS网，b20；两近井点连线与贯通重要方向X轴之间的夹角。4.2.2 地下控制方案1.贯通相遇点K在水平方向上的误差预计由于采用了E级GPS网所以固定误差a=0.010m，b=20m所以 (2)定向误差所引起K点在X方向上的误差根据资料求得起始点的坐标误差则m下井下导线测角中误差，我们这里取7, 由资料求得起始点的定向中误差 =0.015m （3）井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差根据225个测站两次独立测角的较差，求得两测回平均值的测角中误差测角误差所引起的量边误差所引起的由测量误差参数参考表得，量边偶然误差系数=0.005(4)贯通在水平重要方向上的总中误差(5)贯通在水平重要方向上的预计误差