開拓巷道大型貫通誤差預(yù)計及精度評定

1、鶴煤公司技術(shù)成果評審表申報單位：鶴煤五礦 申報時間：2014年7月 編號： 項目名稱33采區(qū)延深開拓巷道大型貫通誤差預(yù)計及精度評定項目類別技術(shù)成果完成單位鶴煤五礦生產(chǎn)技術(shù)科協(xié)作單位主要完成人程章允、張景立、朱思廣、郝先虎、張紅巖、李獻軍、周建勇、徐濤、馮強、馮超項目起止時間主要內(nèi)容及社會經(jīng)濟效益：該工程貫通導(dǎo)線測量總長：2270m米，是一項大中型貫通工程。貫通點根據(jù)礦設(shè)計人員定在四車場。為了保證巷道準確的貫通，我們精心編制了巷道貫通誤差預(yù)計。通過地測人員經(jīng)常深入現(xiàn)場，強化現(xiàn)場管理，及時與設(shè)計管理人員解決施工中存在的一切問題，保證各項措施落實到了實處，確保了巷道精確貫通。貫通后進行閉合導(dǎo)線測量，

2、閉合導(dǎo)線成果與誤差預(yù)計做比較,水平重要方向?qū)嶋H誤差0.190m，高程實際誤差0.016m，根據(jù)煤礦測量規(guī)定15導(dǎo)線相對閉合差為1/6000,實際相對閉合差為1/70937。導(dǎo)線測量成果均小于設(shè)計要求和誤差預(yù)計的允許誤差，達到了設(shè)計貫通目的，是一項非常優(yōu)秀的貫通測量工程。過地測人員的大量細致收集、計算和分析資料，所得測量資料具有科學(xué)性、可靠性的。33采區(qū)延深下段北部的貫通是一項優(yōu)質(zhì)測量工程，由于該工程貫通精度高，為我礦解決33采區(qū)剃頭開采創(chuàng)造良好的工作條件和提供了準確的科學(xué)技術(shù)成果資料，也為-600南大巷、內(nèi)外水倉、泵房、變電所、管子道的貫通工作奠定了基礎(chǔ)，值得廣泛推廣應(yīng)用?；鶎訂挝煌扑]意見：

3、單位蓋章 負責(zé)人簽字公司專業(yè)評審小組意見： 負責(zé)人簽字公司評審委員會意見： 負責(zé)人簽字最終評審結(jié)果獲獎等級蓋 章33采區(qū)延深開拓巷道大型貫通誤差預(yù)計及精度評定 -3308中巷貫通測量技術(shù)管理一、礦井概況： 鶴煤公司五礦位于鶴壁礦區(qū)中部，北依三礦，南鄰六礦，1958年建井，1960年簡易投產(chǎn)。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力45.0萬噸/年，核定生產(chǎn)能力36.0萬噸/年，至今生產(chǎn)50余年。由于礦井衰老，資源枯竭，產(chǎn)量遞減，企業(yè)經(jīng)營處于低谷。井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，采深大，造成礦壓大，井巷面貌差。重組以來，河南煤業(yè)化工集團嶄新的企業(yè)文化理念為指導(dǎo)，解放思想，轉(zhuǎn)變觀念，不畏困難，拼搏向上，保持了安全生產(chǎn)平穩(wěn)發(fā)展的良好態(tài)

4、勢。二、貫通工程概況 33采區(qū)延深下段北部是我礦回采、運輸、通風(fēng)、回風(fēng)的主要工程。該工程設(shè)計總長1135m，貫通導(dǎo)線測量總長：2270m（兩遍測量資料，復(fù)測導(dǎo)線），傾斜巷道為263.23m，平巷為646.67m，新掘巷道共計：909.9米。貫通點（K）根據(jù)巷道施工進度定置在四車場中部。1、測量路線 該工程為一井內(nèi)的重要貫通工程，導(dǎo)線從三水平延深軌道的延52#延59#邊為起算邊開始施測，一路由三水平延深軌道下山、四車場至貫通點。另一路由三車場，途徑3306中巷、3308邊界回風(fēng)上山、3308中巷、四車場至貫通點。最終形成閉合環(huán)。2、測量方法及限差要求采用測回法，觀測順序為，后前前后。在傾角小于3

5、0°的巷道中，水平角觀測限差值見下表1-1：表1-1儀器類型同一測回中半測回互差檢驗角與最終角之差兩測回間互差兩次對中測回間互差J220-1230J640403060在傾角大于30°的巷道中，各限差值可為上表規(guī)定的1.5倍。在觀測過程中氣泡偏離不得超過一格，否則必須重新整平重測。測量形式先按采區(qū)控制導(dǎo)線進行導(dǎo)線測量，當(dāng)巷道掘進300m400m時，再采用基本控制導(dǎo)線的形式進行復(fù)測。復(fù)測按15"級導(dǎo)線限差要求進行，以檢驗前面所測的數(shù)據(jù)。若兩次所測的導(dǎo)線坐標差不大于1/6000，取其平均值作為最終結(jié)果，否則，應(yīng)重測，直到符合限差要求為止。在選點時應(yīng)盡量避免15m一下的短

6、邊，當(dāng)邊長大于15m時，每站采用一次對中，兩個測回，當(dāng)邊長小于15m或傾角大于30º時，每站采用二次對中二個測回。所有測站均為點下對中，對中時先置豎盤為水平位置，轉(zhuǎn)動儀器觀察垂球尖是否對準望遠鏡的鏡上的中心。3、導(dǎo)線邊長丈量及限差要求1、邊長測量均采用經(jīng)過比長的50m鋼尺，懸空丈量。丈量采區(qū)控制導(dǎo)線邊長時，可憑借經(jīng)驗拉力，往返丈量，鋼尺錯動位置1m以上，丈量兩次，其互差不得大于邊長的1/2000。2、基本控制導(dǎo)線丈量邊長時，必須往返丈量，丈量結(jié)果中加入各種改正數(shù)后的水平邊長互差不得大于邊長的1/6000。當(dāng)邊長小于15m或在15°以上的傾斜巷道中丈量邊長時，往返水平邊長的允

7、許互差可適當(dāng)?shù)姆艑?，但不得大于邊長的1/4000。當(dāng)邊長大于尺長時，應(yīng)設(shè)立中間分段丈量。分段丈量時最小尺段不得小于10m，定線偏差不得大于5cm。每尺段應(yīng)以不同的起點讀數(shù)兩次讀至，長度互差不得大于3，并進行往返測量邊長。導(dǎo)線邊長計算時應(yīng)加比長、溫度、垂曲三項改正數(shù)。當(dāng)水平邊長往返測量互差不大于邊長的1/6000時，取往返丈量邊長的平均值作為最終值。當(dāng)二次量邊結(jié)果平巷不大于1/6000，傾斜巷道不大于1/4000時，取其平均值作為最終值，否則應(yīng)重測，直到符合限差要求為止。三、測量工作情況為了保證該工程能夠按設(shè)計要求精確貫通，使貫通實際偏差值小于允許偏差。在礦、科的直接領(lǐng)導(dǎo)下和有關(guān)單位的大力支持下

8、，由我礦測量組負責(zé)貫通導(dǎo)線的測量工作。施測前按照生產(chǎn)需求，以貫通中線偏差值不大于300，腰線偏差值不大于200為原則，依據(jù)煤炭測量規(guī)程規(guī)定，對本次貫通測量編制了貫通方案、設(shè)計和誤差預(yù)計，并嚴格按照煤炭測量規(guī)程之規(guī)定的方案進行測量工作。1、貫通測量所采用的儀器及工具：經(jīng)緯儀（北京博飛J6、瑞士威特T2）：2臺、鋼尺1把、小鋼卷尺3個、測繩、測釘?shù)?、導(dǎo)線測量情況：（1）、水平角測量： 根據(jù)貫通測量方案、設(shè)計和誤差預(yù)計，本次導(dǎo)線測量均獨立施測導(dǎo)線兩遍。經(jīng)緯儀采用測回法觀測水平角和豎直角，每站同一測回中半測回互差不大于20"。豎直角采用一個測回，往返觀測，量邊采用經(jīng)過比長的50m鋼尺，懸空

9、丈量，并施以比長時的拉力（15），當(dāng)邊長大于尺長時，采用分段丈量，定線偏差不大于30，錯動鋼尺兩次讀數(shù)，讀至毫米，長度互差不大于3，當(dāng)水平邊長互差不大于邊長的1/6000時，取兩次丈量邊長的平均值作為最終值，在邊長小于15m或豎直角大于15º的傾斜巷道中，丈量邊長時往返水平邊長的互差不大于邊長的1/4000。 （2）、高程控制測量：高程控制測量，傾斜巷道采用三角高程與平面控制測量同步進行。通過斜巷導(dǎo)入高程時，垂直角采用中絲法對向觀測每站一個測回，儀器高和覘標高應(yīng)用小鋼卷尺在觀測前、后各量一次，兩次丈量結(jié)果不得超過4，最終取平均值為丈量結(jié)果，相鄰兩點往返高差不大于100+0.3

10、5;L（L為導(dǎo)線水平邊長，以米為單位）。3、測量過程對經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量誤差的來源分析和消除方法為保證井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的精度，就要在測量過程中可能產(chǎn)生的各種誤差誤差，對這種誤差進行分析、總結(jié)和了解其累積得規(guī)律，以便采取有效的技術(shù)措施來減少或消除各種誤差對導(dǎo)線測量精度的影響，避免有于精度要求所造成的工時和工程質(zhì)量事故，以便提高工作效率，更好的為煤炭生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)。(1)、誤差，儀器本身檢校不完善而引起的誤差。消除或減少誤差的方法，測量人員應(yīng)對所使用的經(jīng)緯儀，在工作前或定期進行經(jīng)緯儀的幾何關(guān)系檢校。通過對經(jīng)緯儀的檢校，可使其殘余誤差在容許范圍之內(nèi)，同時采用測回法的觀測方法來消除儀器本身檢校不完善而引起

11、誤差的影響。（2）、儀器加工不完善所引起的誤差。消除或減少誤差的方法，度盤分劃誤差可以采用度盤的不同部位進行觀測，來減小誤差的影響。儀器偏心誤差可以采取兩個鏡位（即盤左、盤右）取其平均值得方法加以消除。（3）、儀器整置不正確或因外界條件變化而產(chǎn)生的儀器豎軸傾斜所產(chǎn)生的誤差。消除或減少誤差的方法，一種是在傾斜巷道內(nèi)測角時，采用跨水準管整置儀器，使儀器豎軸精確豎直。另一種是采用測回法來避免此類誤差。（4）、人為產(chǎn)生的誤差， 由于觀測者的自身條件和業(yè)務(wù)水平以及儀器整置熟練程度、操作習(xí)慣、生理特點的不同，而產(chǎn)生的誤差。消除和減小誤差的方法，提高觀測者的自身條件，加強業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，正確操作儀器，提高整體業(yè)務(wù)

12、素質(zhì)。（5）、對中誤差分覘標對中誤差和儀器對中誤差。精確安置儀器是消除或減小對中誤差的方法。（6）、測角方法的誤差，高于J6級的儀器采用測回法可以消除或減小測角的誤差。4、提高測角量邊精度的措施：（1）、因為井下導(dǎo)線測量測角誤差主要來源于儀器誤差、測角方法誤差和對中誤差。而測角方法誤差又主要包括瞄準誤差和讀數(shù)誤差。觀測時應(yīng)在保證通視良好，成像清晰穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，按規(guī)程規(guī)定要求，采用測回法進行觀測，每儀器站點分別進行兩個測回，確保測角準確無誤。（2）在風(fēng)速較大的巷道中施測導(dǎo)線時，儀器對中采用4寸硬塑料管子進行擋風(fēng)。前、后視垂線的垂球加大垂球的重量；（3）、在有可能的條件下，盡量增大導(dǎo)線的邊長，已提

13、高測角的精度；（4）、在潮濕的巷道中，前后視照射垂球線時，采用紅細布捂在礦燈上照射垂球線的測量標志；（5）、分段丈量邊長時，采用界尺定線法，精確定出界尺標志進行丈量；（6）、在巷道快掘進至拐點處時，利用巷道設(shè)計長度計算拐點的坐標，根據(jù)巷道最前的導(dǎo)線點與設(shè)計拐點的坐標進行解算，以控制剩余長度；（7）、觀測時儀器轉(zhuǎn)動要平穩(wěn)，每次照準目標，不得過分擰緊水平和垂直固定螺旋和微動螺旋，微動螺旋應(yīng)盡量使用中間部位。（8）、觀測過程中，照準部水準氣泡偏離中心不得超過一格，接近一格時，應(yīng)在測回之間重新整置儀器避免了測量錯誤的產(chǎn)生。（9、當(dāng)望遠鏡旋轉(zhuǎn)超過了要觀測的目標時，必須旋轉(zhuǎn)一周后重新照準，不得反向旋轉(zhuǎn)。（

14、10、架設(shè)儀器后，測站、鏡站都不準離人。（11）、 丈量邊長時，嚴格按照規(guī)程規(guī)定的測回數(shù)及讀數(shù)次數(shù)進行讀數(shù)，即一次量邊三次讀數(shù)。（12）、外業(yè)觀測記錄必須做到記錄真實、注記明確、整潔美觀、格式統(tǒng)一，嚴格按規(guī)定要求記錄，不能自測自記。（13）、一切原始觀測值和記事項目，必須在現(xiàn)場記錄在規(guī)定格式的外業(yè)手簿中。嚴禁憑記憶補記。測站或測段的名稱、工作地點、儀器類型及編號，觀測者及記錄者，工作日期，等級，成像情況，觀測開始及結(jié)束時間等均按要求編寫，并繪制必要草圖。凡更正錯誤，均應(yīng)將錯字整齊劃去，在其上方填寫正確的文字或數(shù)字，禁止涂改、擦改、轉(zhuǎn)抄。對超限劃改的成果，須注明原因和重測結(jié)果所在的頁數(shù)。（14）

15、、對原始觀測數(shù)據(jù)更改的規(guī)定：水平角和垂直角的觀測，其秒值不得做任何涂改，秒值讀錯、記錯應(yīng)重新觀測。原始記錄的度、分，確屬讀錯、記錯，可在現(xiàn)場更正，但同一方向兩個鏡位不得同時更改同一常數(shù)。垂直角觀測中“分”的讀數(shù)個測回不得連續(xù)更改同一數(shù)字。距離測量和水準測量中，厘米以下數(shù)值不得更改。米和分米確屬讀錯、記錯可在現(xiàn)場更改；但在同一測站、同一距離、同一高差的往、返測或兩次測量的相關(guān)數(shù)字不得連環(huán)更改。（15）.記錄員在記錄過程中，要耐心、認真、細致、精力集中。并采用復(fù)述方法記錄，能及時發(fā)現(xiàn)觀測中產(chǎn)生的錯誤（如對錯度盤，看錯方向等）和超限情況。掌握好重測及取舍原則，合理地進行重測、補測，確保記錄、計算正確

16、無誤，使觀測成果滿足各項限差要求，符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。作業(yè)觀測結(jié)束后，應(yīng)對觀測手薄進行全面檢查。記錄計算正確無誤，各項限差及檢驗項目均符合規(guī)范的要求后方可遷站。5、內(nèi)業(yè)計算：（1）、導(dǎo)線施測前對起算數(shù)據(jù)認真抄錄和檢查，在內(nèi)業(yè)計算前認真檢查記錄和核算；（2）、計算導(dǎo)線邊長的各項改正數(shù)和往返丈量邊長的平均值；（3）、每施測一次導(dǎo)線及時計算各點坐標值，并及時填繪施工進度圖和設(shè)計圖，發(fā)現(xiàn)問題及時分析和解決；所有測量結(jié)果，都有獨立計算兩份資料。巷道貫通后，及時連測了導(dǎo)線即形成閉合環(huán)線。6、日常標定中、腰線：中、腰線的標定均按設(shè)計，經(jīng)過驗算后標定，彎道給線要有放樣圖，巷道開口時，首先利用直角形的三角函數(shù)關(guān)系

17、給定中線，當(dāng)巷道掘進到4m8m時，采用經(jīng)緯儀檢查和重新標定中、腰線，隨著巷道的延伸，中線點的延長不超過30m，腰線點每30m40m設(shè)置一組，每組不少于2個，腰線點畫在巷道幫上。設(shè)置中線點時，每組不少于3個，點與點之間距離不小于2m。在延設(shè)中、腰線點的過程中，對使用的中、腰線點，逐個進行檢查，逐個及時校正。四、測量誤差預(yù)計1、水平重要方向上的誤差預(yù)計（1）、由于經(jīng)緯儀導(dǎo)線測角誤差引起的水平重要方向上的誤差。m´x=±m/Ryi2=±15/2062652271991=±0.110（m）引導(dǎo)線獨立施測兩次，故：mx=±0.110/2=±0.

18、078（m）式中：m=±15"Ry2i貫通預(yù)計相遇點K與各導(dǎo)線點連線在y´軸上的投影長度的平方和。Ryi值直接在圖上量取，并列表計算Ryi2（投影長度表見附表一）。（2）、由于導(dǎo)線量邊誤差而引起的水平重要方向上的誤差m´xl=±（a2L平cos2）+（a2L斜cos2）=±（0.0005274.72）+（0.00082×186.237）= ±0.012（m）引導(dǎo)線獨立施測兩次，故：mxl=±0.012/2=±0.008（m）式中：a=0.0005，量邊偶然誤差系數(shù)（平巷）；a=0.0008量邊偶

19、然誤差系數(shù)（斜巷）。L平cos2=74.72，L斜cos2=186.237（Licos2i之值通過邊角關(guān)系計算所得，然后求和）。（3）、上述兩項誤差引起的貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差：mxk=±（m2x+m2xl）=±（0.0782+0.0082）=±0.078（m）貫通相遇點K在水平重要方向上的誤差取2倍中誤差作為預(yù)計誤差：mxk預(yù)=±2mxk=±20.078=±0.156（m）2、貫通相遇點在高程方向上的誤差預(yù)計井下三角高程測量誤差引起K點在高程上的誤差預(yù)計井下三角高程測量導(dǎo)線全長1120.6m。Mhs=±100/

20、2L=±100/21.1206=±0.053（m）以上各項測量工作均獨立進行兩次，因此高程方向上的預(yù)計中誤差為：Mh中=±Mh/2=±0.053/2=±0.037（m）貫通相遇點K在高程方向上的誤差取2倍中誤差作為預(yù)計誤差：Mh預(yù)=±2Mh=±2×0.038=±0.074（m）3、預(yù)計誤差與允許偏差比較（1）、水平重要方向上的預(yù)計誤差與允許偏差值比較Mx k預(yù)=0.156（m）±0.300（m）（2）、高程重要方向上的預(yù)計誤差與允許偏差值比較Mh預(yù)=±0.074（m）±0.2

21、00（m）該工程的貫通的實施完全按照方案、設(shè)計進行施測的，實踐證明，該工程的測量方案、設(shè)計和誤差預(yù)計是正確合理的。五、貫通精度評定33采區(qū)延深下段北部的貫通，根據(jù)原設(shè)計要求，中線偏差值不大于300，腰線偏差值不大于200，巷道貫通后，所進行的閉合導(dǎo)線的測量的結(jié)果：序號項 目數(shù) 值1導(dǎo)線測量總站數(shù)n=272導(dǎo)線總長度L=1135m3坐標增量的閉合差fx=0.110m、fy=-0.155m、fh=0.016m4坐標方位角閉合差fa=-655相對閉合差f/L=1/709376線量閉合差f=fx2+ fy2=0.190m上述閉合導(dǎo)線測量成果均均符合煤礦測量規(guī)程規(guī)定。33采區(qū)延深下段北部的貫通是一項優(yōu)質(zhì)

22、測量工程，由于該工程貫通精度高，對巷道今后使用和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的工作條件。也為-600南大巷、內(nèi)外水倉、泵房、變電所、管子道的貫通工作奠定了基礎(chǔ)。六、總結(jié)本次貫通測量工程通過進行科學(xué)嚴密的精度論證和計算，制定了切實可行的貫通測量方案，有效地解決了影響導(dǎo)線測量精度的難題，使導(dǎo)線測量的速度和精度得到顯著提高，大大縮短了占用巷道的施測時間。實現(xiàn)了安全順利貫通，縮短了移交使用工期，降低了材料消耗費用，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟效益，是一項優(yōu)秀的測量工程。為礦井解決33采區(qū)剃頭開采奠定了基礎(chǔ)。也為下一步的生產(chǎn)經(jīng)營發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。為鶴煤五礦的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，為今后的大型貫通工程積累了更多的寶貴經(jīng)驗，在類似條件下貫通測量工作，具有很好的推廣應(yīng)用前景。附表一：（第1頁）測 點R