(完整版)畢業(yè)設(shè)計開題報告ZHE

山西大同大學(xué) 屆本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告及任務(wù)書學(xué)院：山西大同工學(xué)院 系別： 采礦系 專業(yè)(專業(yè)方向)測繪同煤永定莊煤業(yè)有限公司主斜井與副斜井貫通測量設(shè)計方案與淺談光論文題目面爆破技術(shù)在巷道貫通的應(yīng)用指導(dǎo)教師職稱副教授學(xué)生姓名周恒毅學(xué)號一、研究目的(選題的意義和預(yù)期應(yīng)用價值)貫通測量，尤其是大型巷道貫通測量是礦山測量工作的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，為了加快礦井的建設(shè)速度、縮短建井周期、保證正常的生產(chǎn)接替和提高礦井產(chǎn)量，經(jīng)常采用多井口或多頭掘進(jìn)，這樣就會出現(xiàn)兩井間或井田的長距離巷道貫通測量，所以兩井間貫通測量就成為了礦井生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)工作[4]。近50年來，隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、光機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，測繪儀器制造也得到了長足進(jìn)展，其高科技產(chǎn)品代表之一就是電子全站儀。全站儀是當(dāng)前比較流行，也比較實(shí)用的測繪儀器。應(yīng)用全站儀與傳統(tǒng)的科技手段和地質(zhì)勘探技術(shù)理論相結(jié)合，在礦山勘探、設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營的各個階段，對礦區(qū)地面和地下的空間、資源和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲、處理、顯示、利用，將極大地提高資源勘探的效率，降低成本，減少人力物力，使礦區(qū)開采更加有效地進(jìn)行。國際上礦山測量儀器正向著多功能、小型化、數(shù)字化和全自動化方向發(fā)展。目前國內(nèi)外兩井貫通理論比較成熟，兩井間貫通必須遵循以下原則：在確定測量方案和方法時，應(yīng)保證貫通所必須得精度，過高和過低得精度要求都是不可取得。對完成得測量和計算工作均要有客觀得檢查，如：進(jìn)行不少于兩次獨(dú)立測量；計算由兩人分別進(jìn)行或采取不同得方法，不同計算工具等。二、與本課題相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，預(yù)計可能有所突破和創(chuàng)新的方面 (文獻(xiàn)綜述)光面爆破技術(shù)在不穩(wěn)固巖體掘進(jìn)中的研究和應(yīng)用光面爆破(以下簡稱光爆)這門邊緣學(xué)科，是50年代后期在瑞典興起的，隨后，即傳到美國、英國、芬蘭、和日本等許多國家。 50年代初期，瑞典的哈格卓普、達(dá)爾博格、基爾斯特羅姆、倫得博格與蘭基弗斯等人首次進(jìn)行了“光面爆破"，也叫周邊爆破。以后在美國，由霍姆斯作了進(jìn)一步的發(fā)展，使巖壁能達(dá)到如刀切般的光滑，并且圍巖基本不受破壞。隨著光面爆破的發(fā)展，相繼應(yīng)運(yùn)而生了“預(yù)裂爆破"(也包括原來的“輪廓線鉆孔法")等爆破方法，這些方法可統(tǒng)稱為“光面爆破"。光面爆破(smoothblasting)是井巷掘進(jìn)中的一種典型的控制爆破方法，目的是使爆破后留下的井巷圍巖形狀規(guī)整，符合設(shè)計要求，表面光滑，損傷小，穩(wěn)定性強(qiáng)。光面爆破只限于斷面周邊一層巖石(主要是頂部和兩幫)，所以又稱為輪廓爆破或周邊爆破。在井巷掘進(jìn)中應(yīng)用光面爆破具有以下優(yōu)點(diǎn)：．(1)能減少超挖和出巖量，特別是在不穩(wěn)固巖石中更能顯示其優(yōu)點(diǎn)。對井巷圍巖的炮震擾動范圍小，相應(yīng)的炮震裂縫少；可有效地減少應(yīng)力集中引起的塌方，減少落石和危險斷面，避免事故發(fā)生和人員傷亡；改善作業(yè)環(huán)境，增加施工的安全性，并能減少放炮后的排險時間，提高施工速度，特別是在巖性不良地段，效果更為顯著?！は锏垒喞饬严斗秶^小，對圍巖強(qiáng)度破壞不大，提高了巷道的穩(wěn)定性，不需要或很少需要加強(qiáng)支護(hù)，減少了支護(hù)工作量和材料消耗。能加快巷道掘進(jìn)速度，降低成本，保證施工安全。文獻(xiàn)來自作者：陳國良學(xué)位授予單位： 廣西大學(xué)三、分析研究的可能性、基本條件及能否取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展 (方案論證)利用國內(nèi)外各種實(shí)際光爆案例額對比是否能在東周窯煤礦的兩井貫通工作中引入光面爆破，進(jìn)行誤差分析是否具有可行性。利用光面爆破理論研究的理論基礎(chǔ)與歷次的實(shí)踐運(yùn)用2．2光面爆破原理光面爆破的實(shí)質(zhì)，是在井巷掘進(jìn)設(shè)計斷面的輪廓線上布置間距較小、相互平行的炮眼，控制每個炮眼的裝藥量，選用低密度和低爆速的炸藥，或采用不耦合裝藥，同時起爆，使炸藥的爆炸作用剛好產(chǎn)生炮眼連線上的貫穿裂縫，并沿各炮眼的連線一井巷輪廓線，將巖石崩落下來。目前關(guān)于裂縫形成的機(jī)理有以下三種觀點(diǎn)：應(yīng)力波疊加原理在光學(xué)材料模型實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)相鄰兩裝藥同時爆炸時，應(yīng)力波在兩炮孔的連心線方向上產(chǎn)生疊加，兩相鄰裝藥爆炸時，各自產(chǎn)生的應(yīng)力波沿裝藥連線相向傳播，經(jīng)一定時間后孔壁處應(yīng)力達(dá)峰值，其后則由于應(yīng)力波的相互疊加，裝藥連心線中點(diǎn)處的應(yīng)力開始增大，達(dá)最大值后再逐漸減小。當(dāng)相鄰炮孔連線中點(diǎn)上產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于等于巖石的抗拉強(qiáng)度時，則形成貫通裂縫。爆生氣體準(zhǔn)靜壓力作用原理光面爆破時多采用炮眼不耦合裝藥，起爆后，炮眼內(nèi)的不耦合介質(zhì)起到了緩沖爆炸初始峰值壓力的作用，眼壁所受沖擊壓力降低，當(dāng)不耦合系數(shù)選取合理、眼壁上的沖擊壓力小于介質(zhì)的動態(tài)抗壓強(qiáng)度時，炮眼壁面上就不會造成粉碎性壓縮破壞。隨后，爆生氣體膨脹充滿炮眼，且較長時間以準(zhǔn)靜壓力的形式作用在眼壁上，由于相鄰炮眼的導(dǎo)向作用，在各自炮眼壁面與兩眼連線交點(diǎn)處切線方向上產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力集中，斷裂首先發(fā)生在眼壁，然后向炮眼連線中心發(fā)展，最后形成相鄰炮眼間貫通裂縫。應(yīng)力波與爆炸氣體共同作用原理只有在相鄰兩裝藥幾乎同時爆炸的條件下，才有可能發(fā)生應(yīng)力波的疊加。實(shí)際上，由于起爆器材存在誤差，是難以保證兩相鄰炮孔同時起爆的，因此也就難以保證上述應(yīng)力波在連心線中點(diǎn)的疊加及其效應(yīng)。這樣，貫穿裂縫的形成，是基于各裝藥爆炸所激起的應(yīng)力波先在各炮眼壁上產(chǎn)生初始裂縫，然后在爆炸氣體靜壓作用下使之?dāng)U展貫穿，最終形成貫穿裂縫的理論進(jìn)行兩四、課題研究的主要方法、策略和步驟一、貫通測量中的誤差來源1、貫通測量中的誤差來源主要有3個方面：（1）起算數(shù)據(jù)引起的誤差，（2）測量方法誤差，（3）系統(tǒng)誤差；起算數(shù)據(jù)影響的點(diǎn)位誤差，主要是對附和導(dǎo)線影響較大，附和導(dǎo)線兩端起始，相當(dāng)于兩段支導(dǎo)線，故對貫通精度影響較大；因此附和導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)誤差是貫通誤差的重要來源，特別是不同時期測設(shè)的附和導(dǎo)線，影響優(yōu)為嚴(yán)重，所以，在進(jìn)行貫通測量方案的選擇過程中，應(yīng)盡量布設(shè)閉和導(dǎo)線。另外，考慮測量方法的誤差，主要是瞄準(zhǔn)和讀數(shù)造成的誤差；貫通測量還應(yīng)適當(dāng)考慮系統(tǒng)誤差對貫通精度的影響。2、在高科技高速發(fā)展的今天，全站儀等新儀器設(shè)備在貫通測量中得到了普遍應(yīng)用，其測距精度達(dá)2mm+2ppm，量邊誤差對貫通重要方向的影響較小，不是主要的誤差來源。二、貫通相遇點(diǎn)最佳位置的選擇對貫通誤差的影響1、一井內(nèi)巷道的貫通中，要對貫通方案進(jìn)行井下平面和高程的誤差預(yù)計。（1）垂直方向的誤差（縱向誤差）可以按照 Mh=±50√H（H為公里數(shù)），可知高程方向的貫通誤差只與高程路線的長度有關(guān)，兩次獨(dú)立觀測，除以√2為中誤差，取中誤差的2倍作為預(yù)計結(jié)果。其預(yù)計結(jié)果大小與貫通點(diǎn)位置無關(guān)。（2）水平方向的誤差（橫向誤差）預(yù)計，包括量邊引起的誤差和測角引起的誤差兩方面，計算公式如下：2測角誤差Mxβ=±（Mβ/ρ）∑√RYi量邊誤差MxL=±（A+BL）cosαi式中，Mβ為測角中誤差，與使用儀器有關(guān)，ρ為常數(shù)，RYi為各點(diǎn)到貫通重要方向的距離（如圖x方向?yàn)樨炌ㄖ匾较颍?。A、B為測距常數(shù)，L為兩連續(xù)導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離，αi為兩導(dǎo)線點(diǎn)與貫通重要方向的夾角。2、根據(jù)誤差原理計算最佳貫通位置對于一個確定了方案的貫通，其導(dǎo)線的布設(shè)形式就可以從設(shè)計圖上表現(xiàn)出來，且誤差預(yù)計的各個數(shù)據(jù)Ri、L、αi都可以從圖上量出來，而M、A、B可以根據(jù)使用的Yβ儀器確定一般不可變；由于量邊誤差對于貫通誤差影響較小，而測角誤差中∑R2Yi的變化對貫通誤差影響較大，它隨著貫通位置的不同而顯著變化。因此，∑R2Yi的2大小直接影響到貫通精度的高低，要使∑RYi最小，才能使誤差最小，精度最高。值時，S最小；當(dāng)Yk大于或小于∑Yi/n時，S變大，并且距離∑Yi/n越遠(yuǎn)，越靠近兩端時S越來越大。五、研究進(jìn)度安排第一階段（1-2周）查閱文獻(xiàn)和資料，制定整體方案和計劃，完成開題報告；第二階段（3-5周）學(xué)習(xí)并掌握圖上選擇控制點(diǎn)的方法并在圖上試選控制點(diǎn)，建立基本控制