地下工程測量實(shí)習(xí)報告

地下工程測量實(shí)習(xí)報告地下工程測量實(shí)習(xí)報告實(shí)習(xí)目的要求：生產(chǎn)礦井測量實(shí)習(xí)是在完成該課程理論教學(xué)后進(jìn)行的一次重要教學(xué)環(huán)節(jié)。本次實(shí)習(xí)屬于教學(xué)實(shí)習(xí)。在內(nèi)容上既要考慮教學(xué)實(shí)習(xí)要求，又要結(jié)合所在的礦井盡可能完成一定量的生產(chǎn)任務(wù)。使同學(xué)們有機(jī)會對所學(xué)過的知識較全面的系統(tǒng)地進(jìn)行一次實(shí)踐，通過學(xué)習(xí)，加深對該課程的理解。進(jìn)一步掌握生產(chǎn)礦井測量專業(yè)技術(shù)和實(shí)際操作技能。為此，要求我們在實(shí)習(xí)過程中認(rèn)真嚴(yán)肅，全面完成計劃中規(guī)定的內(nèi)容和任務(wù)。實(shí)習(xí)時間、地點(diǎn)：實(shí)習(xí)時間：2012年4月實(shí)習(xí)地點(diǎn)：內(nèi)蒙古科技大學(xué)實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：1、井下平面測量2、井下高程測量3、礦井聯(lián)系測量4、巷道及回采工作面測量5、貫通測量6、貫通測量偏差測定四、實(shí)習(xí)步驟及詳細(xì)過程：第一部分井下平面測量（一）、井下平面控制測量的原則及特點(diǎn)井下平面控制測量和地面控制測量一樣，必須遵循“由高級到低級，先控制后碎部”，的測量原則．合理地選擇測量方案、測量方法，建立能夠滿足井下施工和測圖精度要求的平面控制系統(tǒng)。井下測量工作首光應(yīng)保證采礦工程安全，由測量引起的誤差或誤差的累積不應(yīng)超過一定的限度，即井下測量應(yīng)具備一定的精度。這就要求測量工作程序上必須是高級控制低級，以便于控制誤差的累積并提高精度。其次，測量工作應(yīng)與采礦工程所要求的進(jìn)度相適應(yīng)．即滿足精度要求．又不追求過快進(jìn)度。還應(yīng)指出，井下測量工作的正確性、可靠性依賴于必要的檢核，以便及時發(fā)現(xiàn)錯誤，加以糾正。井下測量不像地面測量那樣是在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。地面測量時．其測量范圍開闊且測量對象是相對固定的，根據(jù)情況可以布設(shè)三角網(wǎng)、三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和GPS網(wǎng)等網(wǎng)形來進(jìn)行控制，特殊情況下可以來用精密導(dǎo)線的形式，井下控制測量則不然，由于受井下巷道條件的限制，只能沿巷道設(shè)點(diǎn)，開始只能是布設(shè)支導(dǎo)線形式，隨著巷道的延伸和增多，逐漸布設(shè)成閉(附)合導(dǎo)線、導(dǎo)線網(wǎng)等。井下平面控制測量的目的是建立井下平面控制，作為測繪和標(biāo)定井下巷道工作平面位置的基礎(chǔ)．同時能滿足一般貫通測量的要求。（二）井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線的角度測量測回法是常用的測量水平角的一種方法。其測量步驟是；1、正鏡瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，使照準(zhǔn)部指標(biāo)對在0度附近，取讀數(shù)a；2、順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)前視點(diǎn)B并取讀數(shù)b，得上半測回角值為β=b-a；3、倒鏡先照準(zhǔn)前視點(diǎn)B取讀數(shù)d；4、逆時針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)并取讀數(shù)c，得下半測回角位值β=d-c。取上下兩個半測回的平均值即得一個測回的角值。為了檢查粗差和提高觀測精度常常用兩個或兩個以上測回測角。當(dāng)用兩個或兩個以上測回測角時，應(yīng)將各測回起始讀數(shù)均勻分布在度盤和測微器的不同位置上。（三）井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線的邊長測量井下用鋼尺量邊時所采用的工具包括有鋼尺、拉力計(彈簧秤)和溫度計等。鋼尺長度宜采用30m或50m。最好整尺全長均有毫米刻劃。內(nèi)于巷道內(nèi)泥濘潮濕，鋼尺每次用完之后應(yīng)立即擦凈并上油以免生銹。拉力計是為了精確量邊時對鋼尺施加一定拉力時用的。溫度計則是用來測定量邊時鋼尺的溫度，以便進(jìn)行各項(xiàng)（四）井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量外業(yè)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的外業(yè)與地面導(dǎo)線測量基本相同。但根據(jù)井下情況，選點(diǎn)和埋點(diǎn)、測角與量邊以及碎部測量外，還要進(jìn)行導(dǎo)線的延長及其檢查測量。1、選點(diǎn)和埋點(diǎn)選擇導(dǎo)線點(diǎn)埋設(shè)的地點(diǎn)時，應(yīng)全面考慮下列各項(xiàng)要求：前后導(dǎo)線點(diǎn)通視良好，且便于安設(shè)儀器，并應(yīng)盡可使點(diǎn)問的距離大些；2)為了不影響或少影響運(yùn)輸，應(yīng)將點(diǎn)設(shè)在巷道一邊，應(yīng)使儀器跨在兩服道上；3)避免設(shè)在淋水和不安全的地方；4)巷道連接處應(yīng)設(shè)點(diǎn)。2、測量具體步驟井下測角一船需要4人：一人觀測，一人記錄，前后視照明各一人。測角完畢并合乎要求后才能進(jìn)行量邊或搬動儀器。量邊需要5人：兩人拉尺，兩人讀數(shù)，一人記錄并測定溫度。測角和量邊可同時(測完角后)進(jìn)行，也可不同時進(jìn)行。但分別進(jìn)行時不可相隔太久，以免測點(diǎn)移動而發(fā)生錯誤。當(dāng)測角量邊同時進(jìn)行時，也5人組成測量小組，在下并測量前明確分工，做好充分準(zhǔn)備一到工作地點(diǎn)便各司其責(zé)迅速開展工作。工作隊(duì)記錄幫助觀測者安置儀器；后測手在后視點(diǎn)拴垂線并照明，尺手幫前測手找點(diǎn)和掛垂線。尺手回到儀器旁，一候測角完畢并合乎要求后，便將鋼尺一端交給觀測者，另一端定向前初點(diǎn)與前測手共同量邊。與此同時，由記錄者通知后測手到儀器夯邊與觀測者共同量邊。量完邊并合格后遷站。一般一個站約需十分鐘左右。第二部分井下高程測量（一）井下高程測量的目的和任務(wù)井下高程測量的目的是為了在井下建立一個與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，確定各種采掘巷道在豎宜方向上的位置及相互關(guān)系，為了獲得繪制礦體形狀、性質(zhì)及地質(zhì)破壞等在豎直面內(nèi)的關(guān)系的數(shù)據(jù)，以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。其具體任務(wù)大體有以下幾項(xiàng)：1、確定主要巷道內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)與永久導(dǎo)線點(diǎn)的高程，以建立井下高程基本控制，2、給定巷道在豎直面內(nèi)的方向，3、確定巷道底板的高程，4、檢查主要巷道及其運(yùn)輸線路的坡度和測繪主要運(yùn)輸巷道縱剖面圖。井下高程測量分三種類型，即1、通過立井導(dǎo)入高程；2、水準(zhǔn)測量；3、三角高程測量。水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)整理主要是計算出備測點(diǎn)間的高差。由于巷道中的水準(zhǔn)點(diǎn)有的設(shè)在底板，有的設(shè)在頂板，因此可能出現(xiàn)如下圖所示的四種情況。但不論哪種情況，在計算兩點(diǎn)間的高差時，仍與地面水準(zhǔn)測量一樣，是用后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)，即h=a-b當(dāng)測點(diǎn)在頂板上時，只要在頂板測點(diǎn)的水準(zhǔn)尺讀數(shù)之前冠以負(fù)號，仍可按式上計算高差。當(dāng)求得各點(diǎn)間的高差及各項(xiàng)限差部符合規(guī)定后再將高程閉合差進(jìn)行平差，并計算各測點(diǎn)的高程。（二）井下三角高程測量三角高程測量通常在傾角大于8°的傾斜巷道中進(jìn)行。它是利用經(jīng)緯儀測出兩點(diǎn)間的傾角，用鋼尺丈量兩點(diǎn)間的傾斜長度，再根據(jù)三角原理，求出兩點(diǎn)間的高差，以達(dá)到測定傾斜巷適中的水準(zhǔn)點(diǎn)和永久導(dǎo)線點(diǎn)高程的目的。井下三角高程測量是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線一起進(jìn)行的。施測方法如圖所示，置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，對中整平。在B點(diǎn)懸掛垂球。用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)志b點(diǎn)，測出傾角δ，丈量儀器中心到b點(diǎn)的距離L，量取儀器高i及覘高v。由圖可看出，B點(diǎn)對A點(diǎn)的高差可按下式計算：h=Lsinδ+i-v用上式計算高差時應(yīng)注意：當(dāng)測點(diǎn)在頂板上時，i和v的數(shù)值前應(yīng)冠以負(fù)號。當(dāng)仰角時δ符號為正，俯角時δ為負(fù)。三角高程測量的傾斜角觀測，一般可用一測回。通過斜并導(dǎo)入高程時，應(yīng)測兩測回，測回間的互差，對于J2經(jīng)緯儀應(yīng)不大于20″，J6級經(jīng)緯儀應(yīng)不大于40″。儀器高和覘標(biāo)高應(yīng)用小鋼尺在觀測開始前和結(jié)束后各量一次，兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為測量結(jié)果。丈量儀器高時，可使望遠(yuǎn)鏡豎直，量出測點(diǎn)至鏡上中心間的距離。基本控制導(dǎo)線的三角高程測量應(yīng)往返進(jìn)行。往返測量的高差互差和三角高程閉合差應(yīng)不超過《試行規(guī)程》規(guī)定的限差要求。當(dāng)高差的互差符合要求后應(yīng)取往返測高差的平均值第三部分礦井聯(lián)系測量（一）聯(lián)系測量的作用和任務(wù)使礦山地面測量與井下測量聯(lián)系起來，即為了使井上下能采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)所進(jìn)行的測量工作，叫聯(lián)系測量。聯(lián)系測量包括平面聯(lián)系測量與高程聯(lián)系測量兩個部分，前者簡稱定向，后者簡稱導(dǎo)入高程。聯(lián)系測量的必要性在于：1、需要確定地面建筑物，鐵路和河湖等與共下采礦巷道之間的相對位置關(guān)系。這種關(guān)系一般是用并上下對照圖來反映的。眾所周知，出于地下開采而引起的巖層移動，往往波及地面而使建筑物遭受破壞，甚至造成重大事故。如果采礦工作是在河湖等水體下進(jìn)行，當(dāng)?shù)孛娉霈F(xiàn)的裂續(xù)與井下的裂隙相連通時，河水就有可能經(jīng)裂續(xù)流入井下而使整個礦井淹沒。因此我們必須時刻掌握采礦工作是在什么地區(qū)的下方進(jìn)行著，以便采取預(yù)防措施。2、需要確定相鄰礦井的各巷道間及巷道與采空間的相互關(guān)系，正確地劃定兩相鄰礦井間的隔離礦柱。不然，就有可能發(fā)生大量涌水及瓦斯涌出，迫使采礦工作停頓，甚至造成重大安全事故。3、為解決很多重大工程問題，例如并筒的貫通或相鄰礦井問各種巷道的貫通及由地面向并下指定的地點(diǎn)開鑿小井或打鉆孔等等都需要井上下來用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。由此可知并上下采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)是安全地有計劃地進(jìn)行采礦的重要保證。聯(lián)系測量的任務(wù)在于確定：(1)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角，(2)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)x和y；(3)井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程H。前面兩項(xiàng)任務(wù)是通過礦井定向來完成的；第三個任務(wù)是通過導(dǎo)入高程來完成的（二）礦井定向的種類與要求礦井定向三大類：(1)通過平炯或斜井的幾何定向；(2)通過一個立井的幾何定向(一井定向)(3)通過問個立井的幾何定向(兩井定向)（4）陀螺經(jīng)緯儀定向（三）一井定向的工作組織一井定向因工作環(huán)節(jié)多，測量精度要求高，同時又要盡量縮短占用并筒的時間，所以須有很好的工作組織，才能圓滿地完成定向工作。如事先無周密的組織工作，臨到測量時發(fā)生了問題，便會束手無策，以致定向完不成任務(wù)。在實(shí)際工作巾已有這樣的教訓(xùn)，我們一定要引以為戒。一井定向的工作組織，分為準(zhǔn)備工作，地面和定向水平上的工作以及安全措施等，分述如下：1．準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作是定間工作組織的道要一環(huán)。它包括下列各部分：1)選擇連接方案，作出技術(shù)設(shè)計。選擇連接方案的原則是：(1)所獲得的最終結(jié)果能力分滿足精度要求；(2)需要占用并筒的時間最短；(3)礦上所擁有的人員、設(shè)備能滿足所提出的要求(當(dāng)然可以考慮到鄰礦或其他單位借用)。(4)根據(jù)實(shí)際情況，確定垂球線和連接點(diǎn)的位置(5按圖形估計各種方案的精度和所需要的時間，選擇精度適當(dāng)?shù)膱D形作為定向的設(shè)計方案。關(guān)于定向的技術(shù)設(shè)計中，應(yīng)說明下列問題：(1)投點(diǎn)方法說明選用的鋼絲牌號，垂球重量，采用穩(wěn)定或擺動投點(diǎn)并給出垂球線在并筒內(nèi)的懸掛位置及投點(diǎn)設(shè)備(絞車、滑輪、定點(diǎn)盤等)安裝地點(diǎn)圖，(2)井上下與垂球線連接時所采用的儀器和工具，測角量邊方法和精度要求，（3）工作組織圖表應(yīng)包括定向所需要的時間，并上下所需的人員配備。制定工作時間圖表時，在符合安全的情況下，應(yīng)盡可能的采取平行作業(yè)，以縮短占用井筒的時間．?dāng)M定這樣的時間表是很重要的。一方面它是向領(lǐng)導(dǎo)提出占用井筒時間的依據(jù)，更重要的是使我們對定向工作做到心中有數(shù)。2)定向設(shè)備及用具的準(zhǔn)備。主要是準(zhǔn)備投點(diǎn)設(shè)備，如絞車、滑輪、垂球、鋼絲穩(wěn)定設(shè)備或擺動觀測設(shè)備，但對安設(shè)滑輪、定點(diǎn)板、定向水平上的工作臺以及蓋并等所需木料的準(zhǔn)備更為重要。因?yàn)榍罢呔档V山測量機(jī)構(gòu)所擁有的，而后者都是臨時準(zhǔn)備的。3)檢查定向設(shè)備及檢驗(yàn)儀器這些工作均應(yīng)在定向工作負(fù)責(zé)人的親自參加與指導(dǎo)下進(jìn)行。4)預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井下。一般來說，投點(diǎn)設(shè)備只能在并筒停止提升后才能安裝，但在大多數(shù)情況下，絞車總是可以提前安裝好的。將定向設(shè)備事先運(yùn)到井口和定向水平很重要。又是事先能送去的設(shè)備，均應(yīng)送去。總之，凡是能在井筒停灌以前能做的工作都應(yīng)事先做好，這樣就能減少占用井筒的時間。5)規(guī)定好井上下聯(lián)絡(luò)信號(一般都能利用電話或?qū)χv機(jī)進(jìn)行井上下聯(lián)系)，同時井上下應(yīng)該先確定一人負(fù)責(zé)指揮聯(lián)絡(luò)工作。2．地面工作內(nèi)容及順序(1)將定向所需之人員及設(shè)備送到定向水平；（2）將提升容器可靠地固定，當(dāng)固定在地面時，應(yīng)高于滑輪安裝水平，也可將罐籠固定在井口之下，把它當(dāng)作操作臺使用；(3)鋪井蓋和安裝絞車；（4）安裝滑輪(5)下放鋼絲；(6)固定絞車插爪，檢查鋼絲白由懸掛情況；(7)測量角度；(8)丈量邊長，(9)提升鋼絲，拆卸設(shè)備。3、定向水平上的工作內(nèi)容及順序(1)鋪井蓋；(2)掛上工作垂球；(3)檢查鋼絲自由懸掛情況；(4)安設(shè)定點(diǎn)盤，進(jìn)行擺動觀測(穩(wěn)定投點(diǎn)時沒有這項(xiàng)工作)(B)測量角度；(6)丈量邊長；(7)鋼絲提升到地面后，拆卸設(shè)備。4、定向時的安全措施在進(jìn)行聯(lián)系測量時，應(yīng)特別注意安全，否則極易產(chǎn)生意外事故。為此，必須采取下列措施：(1)在定向過程中，應(yīng)勸阻一切非定向工作人員在井筒附近停留；(2)提升容器應(yīng)牢固停妥；(3)并蓋必須結(jié)實(shí)可靠地蓋好；(4)對定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，只有當(dāng)井下人員撤出井簡后才能開始；(5)垂球未到并底或地面時，井下人員均不得進(jìn)入井筒；(6)下放銅絲時應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時快時慢和猛停，因?yàn)檫@樣最易使鋼絲折斷；(7)應(yīng)向參加定向工作的全體人員反復(fù)進(jìn)行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人員不得將任何東西掉入井內(nèi)，由為井筒深而使物體自由下落的速度很大，甚至是一塊小木頭，也將造成事故；在井蓋上工作的人員均應(yīng)配帶安全帶；(8)井上下應(yīng)有專人負(fù)責(zé)聯(lián)系；自始自終，地面井口不能離人。5、定向后的技術(shù)總結(jié)定向工作完成后，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并寫出技術(shù)總統(tǒng)同技術(shù)設(shè)計書一起長期保存。定向后的技術(shù)總結(jié)，首先應(yīng)對技術(shù)設(shè)計書的執(zhí)行情況作簡要說明，指出在執(zhí)行中遇到的問題，更改的部分及原因。其次編入下列內(nèi)容：(1)定向測量的實(shí)際的間安排，實(shí)際參加定向的人員及分工；(2)地面連測導(dǎo)線的計算成果及精度；(3)定向的內(nèi)業(yè)計算及精度評定；(4)定向測量的綜合評述和結(jié)論。第四部分巷道及回采工作面測量（一）巷道中線的標(biāo)定工作巷道水平投影的幾何中心線稱為巷道中線。標(biāo)定出巷道中線就可控制巷道在水平而內(nèi)的掘進(jìn)方向。標(biāo)定之前．必須做好準(zhǔn)備工作．然后進(jìn)行中線的標(biāo)定、延線和檢查。1、標(biāo)定巷道開切點(diǎn)及初始方向標(biāo)定巷道開切點(diǎn)和初始方向的工作．舊稱開門子，如圖所示，虛線表示設(shè)計的巷道，AB為巷道中線；4、5為原有巷道的導(dǎo)線點(diǎn)，如果設(shè)計圖上未標(biāo)出導(dǎo)線點(diǎn)．測量人員要根據(jù)導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)將點(diǎn)展上。先從圖上量取點(diǎn)4到點(diǎn)A的距離L和點(diǎn)5到點(diǎn)A的距離L．檢查L+L應(yīng)等于4—5導(dǎo)線邊長。同時．量出4—5與AB間的夾角β，習(xí)慣稱β為指向角。再實(shí)地標(biāo)設(shè)開切點(diǎn)A和開切方AB．一般先用掛羅盤進(jìn)行標(biāo)沒書。當(dāng)巷道掘進(jìn)至4m到8m時才用經(jīng)緯儀重新標(biāo)設(shè)。2、用經(jīng)緯儀精確標(biāo)定中線重新標(biāo)定時．首先要檢查開切點(diǎn)A是否得以保存或已經(jīng)變位。如圖4—9所示，標(biāo)定或檢查時，在點(diǎn)4置鏡照準(zhǔn)點(diǎn)5，沿此方向量距離L，得A點(diǎn)，量距離L做檢查。檢查后置鏡于點(diǎn)A，后視點(diǎn)4，用正、倒兩個鏡位撥β角。由于儀器和測量的誤差，正鏡標(biāo)設(shè)的點(diǎn)2’和倒鏡標(biāo)設(shè)的點(diǎn)2″往往不重合，取其中點(diǎn)2作為中線點(diǎn)。（二）巷道腰線的標(biāo)定工作為了運(yùn)輸、排水或其他技術(shù)上的需要，并下巷道須具有一定的坡度(平巷)或傾角(斜巷)，其數(shù)值在一般情況下都是由采礦設(shè)計給出，有時則要根據(jù)實(shí)際測量資料來決定，在掘進(jìn)過程中有時還要根據(jù)測量結(jié)果會同采礦人員對設(shè)計坡度和傾角加以調(diào)整。巷道腰線是用來指示巷道在豎直面內(nèi)的掘進(jìn)方向及調(diào)整巷道底板或軌面坡度用的。服線通常標(biāo)設(shè)在巷道的一幫或兩幫上，離軌面1m，離巷道底板1．3m(圖示)。不論采用哪種數(shù)值，全礦井應(yīng)該統(tǒng)一，以免造成差錯。每組腰線點(diǎn)不得少于三個，點(diǎn)間距以不小于2m為宜。最前面一個腰線點(diǎn)至掘進(jìn)工作的距離一般不應(yīng)超過30m。標(biāo)定巷道腰線時的準(zhǔn)備工作和標(biāo)定中線時基本是一樣的，實(shí)地標(biāo)設(shè)工作也往往同時進(jìn)行，要注意它們之間的聯(lián)系。第五部分貫通測量一個巷道按設(shè)定要求掘進(jìn)到指定的地點(diǎn)與只一個巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。通常巷道貫通是同一巷道在不同的地點(diǎn)以兩個或兩個以上的工作面，分段掘進(jìn)，而后彼此相通的。（一）貫通測量工作的步驟．1、根據(jù)貫通測量的容許偏差，選擇合理的測量方案和測量方法。對重要的貫通工程，要編制貫通測量設(shè)計書，進(jìn)行貫通誤差預(yù)計，說明采用的測量儀器和方案。2、依據(jù)選定的測通方案和測量方法進(jìn)行施工和計算。每一施測和計算工作環(huán)節(jié)，均須有可靠的撿核，并將實(shí)測的實(shí)際測量精度與設(shè)計書中所要求的精度進(jìn)行比較。若發(fā)現(xiàn)實(shí)際施測精度低于設(shè)計中所要求的精度時、應(yīng)找出原因，采取提高實(shí)測精度的相應(yīng)措施，進(jìn)行重測。3、根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計算貫通通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定貫通巷道的中線和腰線。4、根報掘進(jìn)工作的需