贯通测量方案设计及

贯通测量方案设计及 精度预计设计书

指导教师： 吉长东 李正中 班级： 测绘07-4 学号： 0704070422 姓名： 杨欢

一、设计专题

冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计及精度估算和技术造价

二、测区概况

北煤公司关山煤矿原辖一井、二井和三井三个矿井。其中，一井为中央并列立井和二段暗斜井分水平采矿开拓方式，二、三井为斜井开拓。现为了开拓深部煤层时，改善与属于通风条件，决定将三井合并，将厡一井新开拓一对竖井（主井及副井）延伸到-540米水平，掘进一对主石门及-540米水平大巷。原三个井所产煤炭全部经由-540米水平大巷运到新竖井提升。为加快工程速度，-540米水平东翼大巷有一井和三井两端同时以全断面巷道相向掘进贯通。

本巷道贯通贯通测量路线井上、下闭合总长度共约9km，其中在-540米水平大巷中尚需实掘2300米。施工所在岩层大部分为沙页岩，地质情况比较简单。围岩稳定，地压不大。支护方式一律采用锚喷。巷道掘进方式为风动式凿岩机打眼，火药爆破，颤抖式装岩机装车，矿车运输，巷道断面宽3.5米，拱高2.5米。

冠山一井新竖井井口标高+210米，井底车场标高-542米，井深752米左右。贯通大行坡度为5%（三井高，一井低）。

从目前巷道施工位置及掘进速度考虑，贯通相遇点选在三井第二段暗斜井甩车场西侧，设7点与设9点之间k处。

按照«煤矿测量规程»规定和巷道工程要求，本次贯通在水平重要方向x上，允许偏差为MX允=±0.5米，高程方面的偏差允许值为MZ允=±0.2米。

现在已知条件已给出，国家二等控制点A（石厂）为：XA=4628191.41 YA=56287.43 边长 SAB=4151.137 SBC=3367.436 坐标方位角 aAB=41°38′44″.26 aBC=312°36′

12″.94 矿区范围为：东经129°39′到120°54′ 北纬41°45′到41°54′ 采用3°

高斯投影带，第40带中央子午线为L0=120°。

三、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计 （一）平面测量方案设计

1）地面两近井点导线测量

由于矿区保护不善，一井和三井近景点已经遭到破坏，必须重新设置两点，根据矿区所在国家三角网，用控制网点水神庙、疙瘩山、平顶山插入三井近井点，用控制网点疙瘩山、大黑山、石厂定角测出一井近井点，都按照四等三角规格施测。两近井点间布设一级导线，敷设方向应与欲掘巷道方向大体一致，根据《煤矿测量规程》(2010版)规定，每条导线长500m左右，测距相对中误差1/30000，导线全长下相对中误差1/20000用拓普康GTS-750全站仪，此全站仪测角精度1″，测距精度±（2mm+2ppm*Dm）mm。测回法四测回，测回互差小于±5″，方位角最大闭合差小于±10″。测距三测回，一测回最大互差10mm，单程测回间最大互差15mm，往返测回互差2（2mm+2ppm*Dm）mm。布设导线形状和位置已绘到平面图上。

2）定向测量 ①主副井一侧

在主副井筒中各挂一根垂球，用油或者水作为稳重，根据一号井近井点，和导线上的已知点，在主副井间建立导线，测定两垂球A，B的坐标，敷设地面连接导线时应尽量减少导线点数，减小角度带来的误差。从近井点引来的节点O到垂球线A,B的导线应尽可能是起延两垂球线连线方向延伸。使两垂球显得相对精度更高，地面采用5″级导线，地下采用7″级导线，导线敷设形状与位置在平面图上已经画出。

②三号井一侧

由于三号井是斜井，可直接用测距导线导入定向，即在洞口附近后洞内设置一条定向边，（在平面图上已经画出）仍可用平面测量中的拓普康GTS-750全站仪，敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过20"，两测回间互差不超过12"。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000。

3）井下导线测量

地下导线应尽量沿线路中线布设，边长要接近等边，一般边长不得小于60m，不得大于200m。敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过20"，两测回间互差不超过12"。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000，用拓普康GTS-750全站仪。一井一侧从主副井定向边开始敷设，根据上述规定敷设到欲挖掘巷道尽头，三井一侧类似一井，随着航道开挖，先敷设边长较短精度较低的施工导线，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。保证巷道在x′方向上的精度。

（二）高程测量方案设计

1）地面两井口高程基点测量

根据所给资料以及两井之间距离，可采用四等水准测量，根据《煤矿测量规程》(2010

版)规定，四等水准测量要求入下表第3行所示，测区一三井位置和水准路线如下图所示。

2）导入高程

将经过检定的钢尺挂上重锤，自由悬垂在井中。分别在井上和井下安置水准仪，在A、B点上读数a1和b2，然后在钢尺上读数b1和a2，同时记下地上于地下的温度，由此可以计算出B点的高程。可采用两次仪器高和移动钢尺进行两次两测回测量其高程。两次仪器高的高差互差小于3mm，两次观测互差小于H/8000（H为井深）。

3）井下高程测量

平巷中用S3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mmR（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm±0.3mm×L(L为导线的水平边长，以km为单位)，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mmL（L为导线长度，以km为单位）。

四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算

①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差Mβ上=±5″。

②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm，求得平均边长D≈466.56m的MD=±（2mm+2ppm*0.46656m）mm=±2.93mm.

③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差Ma0=±21.2″。

④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差Mβ下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm,按井下导线平均边长114m，求得MD=2.23mm。

y

3）井下高程测量

平巷中用S3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mmR（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm±0.3mm×L(L为导线的水平边长，以km为单位)，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mmL（L为导线长度，以km为单位）。

四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算

①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差Mβ上=±5″。

②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm，求得平均边长D≈466.56m的MD=±（2mm+2ppm*0.46656m）mm=±2.93mm.

③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差Ma0=±21.2″。

④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差Mβ下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm,按井下导线平均边长114m，求得MD=2.23mm。

y

地上导线对x方向上的误差影响MX′β上=±（Mβ上/p）

MX′l上=±

井下导线长度

R

2y

上

=±0.108m

m

2l

cos2a上=0.005m

地下导线总长L=6156m。

井下导线在X′方向上的误差计算

y

井下导线引起误差：MX′β下=±（Mβ下/p）边长丈量三次 ：MX′l上=±（1/3）

Rm

2y

下

=±0.317m

2l

cos2a上=±0.0113m

定向测量产生误差 主副井一侧：

主井：MX′主=±（Ma0/p）Ry主′=±0.276m

副井：MX′副=±（Ma0/p）Ry副′=±0.268m 三号井一侧

MX′三=±（Ma0/p）Ry三′=±0.023m

2220.5

MX′定= （MX′主+MX′副+MX′三）=±0.385m

222220.5

所以Mx′=±（MX′定+MX′β上+ MX′l上+ MX′β下+ MX′l上）=0.168m 贯通相遇点K在水平重要方向X上的预计误差：

Mx预′=2 Mx′=0.336m

'

（二）高程测量精度估算

①地面水准测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差 Mkl上=±（20/22）=±7mm

②导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 Mh0=±（1/22）×（h/8000）=33mm

③井下水准测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差

Mkl下=±（50/22）=±17.7mm

④井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差为

Mkl三=±50mm

地面水准测量误差引起的K点高程误差： MH上=±MklL=±0.007×3.71=±13mm

导入高程引起的K点高程误差：

MH0主=±32.7mm

井下高程误差： 主副井一侧：

MH主=±MklR=±0.0177×3.89=±35mm

三号井一侧：

MH三=±MklL=±50×.11=±73mm

独立测两次高程所以贯通在高程的总误差：

MH=±1/2（MH上+ MH0主+ MH主+ MH三）=±62mm

所以预计K点高程误差为

MH预=2 MH=±124mm

22220.5

经济技术造价

一、水准测量费用

（一）地面部分

造标费用，6887元每点，共7点，合计48209元人民币。

地面是四等水准测量，每公里787.28元人民币，地面导线长3725米，总计价格约为2933元人民币。

地面水准点平差313.95元/点，总共7个点，总价为2197.7元。 （二）井下部分

井下水准测量，每公里400元人民币，总长6156m，合计2462元。 井下水准平差200元每公里，合计1231元。 二、导线测量

（一）地面部分

造标费用1568.71元/点，共7点，合计10981元。

四等导线1640.21元每公里，共3725米，合计6110元。 （二）井下部分

井下7秒导线1500元每公里，总长6156m，合计9234元。 三、绘制竣工地形图

1：5000地形图一张，价格11667.97 四、总价

合计总费用约为93794.67元人民币。

贯通测量方案设计及 精度预计设计书

指导教师： 吉长东 李正中 班级： 测绘07-4 学号： 0704070422 姓名： 杨欢

一、设计专题

冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计及精度估算和技术造价

二、测区概况

北煤公司关山煤矿原辖一井、二井和三井三个矿井。其中，一井为中央并列立井和二段暗斜井分水平采矿开拓方式，二、三井为斜井开拓。现为了开拓深部煤层时，改善与属于通风条件，决定将三井合并，将厡一井新开拓一对竖井（主井及副井）延伸到-540米水平，掘进一对主石门及-540米水平大巷。原三个井所产煤炭全部经由-540米水平大巷运到新竖井提升。为加快工程速度，-540米水平东翼大巷有一井和三井两端同时以全断面巷道相向掘进贯通。

本巷道贯通贯通测量路线井上、下闭合总长度共约9km，其中在-540米水平大巷中尚需实掘2300米。施工所在岩层大部分为沙页岩，地质情况比较简单。围岩稳定，地压不大。支护方式一律采用锚喷。巷道掘进方式为风动式凿岩机打眼，火药爆破，颤抖式装岩机装车，矿车运输，巷道断面宽3.5米，拱高2.5米。

冠山一井新竖井井口标高+210米，井底车场标高-542米，井深752米左右。贯通大行坡度为5%（三井高，一井低）。

从目前巷道施工位置及掘进速度考虑，贯通相遇点选在三井第二段暗斜井甩车场西侧，设7点与设9点之间k处。

按照«煤矿测量规程»规定和巷道工程要求，本次贯通在水平重要方向x上，允许偏差为MX允=±0.5米，高程方面的偏差允许值为MZ允=±0.2米。

现在已知条件已给出，国家二等控制点A（石厂）为：XA=4628191.41 YA=56287.43 边长 SAB=4151.137 SBC=3367.436 坐标方位角 aAB=41°38′44″.26 aBC=312°36′

12″.94 矿区范围为：东经129°39′到120°54′ 北纬41°45′到41°54′ 采用3°

高斯投影带，第40带中央子午线为L0=120°。

三、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计 （一）平面测量方案设计

1）地面两近井点导线测量

由于矿区保护不善，一井和三井近景点已经遭到破坏，必须重新设置两点，根据矿区所在国家三角网，用控制网点水神庙、疙瘩山、平顶山插入三井近井点，用控制网点疙瘩山、大黑山、石厂定角测出一井近井点，都按照四等三角规格施测。两近井点间布设一级导线，敷设方向应与欲掘巷道方向大体一致，根据《煤矿测量规程》(2010版)规定，每条导线长500m左右，测距相对中误差1/30000，导线全长下相对中误差1/20000用拓普康GTS-750全站仪，此全站仪测角精度1″，测距精度±（2mm+2ppm*Dm）mm。测回法四测回，测回互差小于±5″，方位角最大闭合差小于±10″。测距三测回，一测回最大互差10mm，单程测回间最大互差15mm，往返测回互差2（2mm+2ppm*Dm）mm。布设导线形状和位置已绘到平面图上。

2）定向测量 ①主副井一侧

在主副井筒中各挂一根垂球，用油或者水作为稳重，根据一号井近井点，和导线上的已知点，在主副井间建立导线，测定两垂球A，B的坐标，敷设地面连接导线时应尽量减少导线点数，减小角度带来的误差。从近井点引来的节点O到垂球线A,B的导线应尽可能是起延两垂球线连线方向延伸。使两垂球显得相对精度更高，地面采用5″级导线，地下采用7″级导线，导线敷设形状与位置在平面图上已经画出。

②三号井一侧

由于三号井是斜井，可直接用测距导线导入定向，即在洞口附近后洞内设置一条定向边，（在平面图上已经画出）仍可用平面测量中的拓普康GTS-750全站仪，敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过20"，两测回间互差不超过12"。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000。

3）井下导线测量

地下导线应尽量沿线路中线布设，边长要接近等边，一般边长不得小于60m，不得大于200m。敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过20"，两测回间互差不超过12"。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000，用拓普康GTS-750全站仪。一井一侧从主副井定向边开始敷设，根据上述规定敷设到欲挖掘巷道尽头，三井一侧类似一井，随着航道开挖，先敷设边长较短精度较低的施工导线，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。保证巷道在x′方向上的精度。

（二）高程测量方案设计

1）地面两井口高程基点测量

根据所给资料以及两井之间距离，可采用四等水准测量，根据《煤矿测量规程》(2010

版)规定，四等水准测量要求入下表第3行所示，测区一三井位置和水准路线如下图所示。

2）导入高程

将经过检定的钢尺挂上重锤，自由悬垂在井中。分别在井上和井下安置水准仪，在A、B点上读数a1和b2，然后在钢尺上读数b1和a2，同时记下地上于地下的温度，由此可以计算出B点的高程。可采用两次仪器高和移动钢尺进行两次两测回测量其高程。两次仪器高的高差互差小于3mm，两次观测互差小于H/8000（H为井深）。

3）井下高程测量

平巷中用S3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mmR（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm±0.3mm×L(L为导线的水平边长，以km为单位)，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mmL（L为导线长度，以km为单位）。

四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算

①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差Mβ上=±5″。

②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm，求得平均边长D≈466.56m的MD=±（2mm+2ppm*0.46656m）mm=±2.93mm.

③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差Ma0=±21.2″。

④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差Mβ下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm,按井下导线平均边长114m，求得MD=2.23mm。

y

3）井下高程测量

平巷中用S3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mmR（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。

斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm±0.3mm×L(L为导线的水平边长，以km为单位)，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mmL（L为导线长度，以km为单位）。

四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算

①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差Mβ上=±5″。

②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm，求得平均边长D≈466.56m的MD=±（2mm+2ppm*0.46656m）mm=±2.93mm.

③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差Ma0=±21.2″。

④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差Mβ下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度MD=±（2mm+2ppm*Dm）mm,按井下导线平均边长114m，求得MD=2.23mm。

y

地上导线对x方向上的误差影响MX′β上=±（Mβ上/p）

MX′l上=±

井下导线长度

R

2y

上

=±0.108m

m

2l

cos2a上=0.005m

地下导线总长L=6156m。

井下导线在X′方向上的误差计算

y

井下导线引起误差：MX′β下=±（Mβ下/p）边长丈量三次 ：MX′l上=±（1/3）

Rm

2y

下

=±0.317m

2l

cos2a上=±0.0113m

定向测量产生误差 主副井一侧：

主井：MX′主=±（Ma0/p）Ry主′=±0.276m

副井：MX′副=±（Ma0/p）Ry副′=±0.268m 三号井一侧

MX′三=±（Ma0/p）Ry三′=±0.023m

2220.5

MX′定= （MX′主+MX′副+MX′三）=±0.385m

222220.5

所以Mx′=±（MX′定+MX′β上+ MX′l上+ MX′β下+ MX′l上）=0.168m 贯通相遇点K在水平重要方向X上的预计误差：

Mx预′=2 Mx′=0.336m

'

（二）高程测量精度估算

①地面水准测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差 Mkl上=±（20/22）=±7mm

②导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 Mh0=±（1/22）×（h/8000）=33mm

③井下水准测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差

Mkl下=±（50/22）=±17.7mm

④井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差为

Mkl三=±50mm

地面水准测量误差引起的K点高程误差： MH上=±MklL=±0.007×3.71=±13mm

导入高程引起的K点高程误差：

MH0主=±32.7mm

井下高程误差： 主副井一侧：

MH主=±MklR=±0.0177×3.89=±35mm

三号井一侧：

MH三=±MklL=±50×.11=±73mm

独立测两次高程所以贯通在高程的总误差：

MH=±1/2（MH上+ MH0主+ MH主+ MH三）=±62mm

所以预计K点高程误差为

MH预=2 MH=±124mm

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经济技术造价

一、水准测量费用

（一）地面部分

造标费用，6887元每点，共7点，合计48209元人民币。

地面是四等水准测量，每公里787.28元人民币，地面导线长3725米，总计价格约为2933元人民币。

地面水准点平差313.95元/点，总共7个点，总价为2197.7元。 （二）井下部分

井下水准测量，每公里400元人民币，总长6156m，合计2462元。 井下水准平差200元每公里，合计1231元。 二、导线测量

（一）地面部分

造标费用1568.71元/点，共7点，合计10981元。

四等导线1640.21元每公里，共3725米，合计6110元。 （二）井下部分

井下7秒导线1500元每公里，总长6156m，合计9234元。 三、绘制竣工地形图

1：5000地形图一张，价格11667.97 四、总价

合计总费用约为93794.67元人民币。