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1、目录前言 11 大井矿区简况 21.1 区域构造位置以及特点 21.2 井田构造特点 2 2 贯穿测量概述 32.1 贯穿测量 32.2 井巷贯穿答应偏差和误差估计参数42.2.1 贯穿答应偏差的确定 42.2.2 贯穿测量误差估计 5 3 贯穿测量方案 83.1 贯穿测量方法 83.2 贯穿误差估计 113.3 减小误差措施 145 结论和建议 .15前言贯穿测量，特殊是大型巷道贯穿测量是矿山测量工作的一项重要工作，贯穿工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益，为了加快矿井的建设速度、缩短建井周期、保证正常的生产接替和提高矿井产量，常常采纳多井口或多头掘进，这样就会显现两井间
2、或井田的长距离巷道贯穿测量，所以两井间贯穿测量就成为了矿井生产中必不行少的一项工作 4 ；近 50 年来，随着电子技术、运算机技术、光机技术和通讯技术的进展，测绘仪器制造也得到了长足进展，其高科技产品代表之一就是电子全站仪；全站仪是当前比较流行，也比较有用的测绘仪器；应用全站仪与传统的科技手段和地质勘探技术理论相结合，在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段，对矿区地面和地下的空间、资源和环境信息进行采集、储备、处理、显示、利用，将极大地提高资源勘探的效率，降低成本，削减人力物力，使矿区开采更加有效地进行；国际上矿山测量仪器正向着多功 能、小型化、数字化和全自动化方向进展；目前国内外两井贯穿
3、理论比较成熟，两井间贯穿必需遵循以下原就：1. 在确定测量方案和方法时，应保证贯穿所必需得精度，过高和过低得精度要求都是不行取得；2. 对完成得测量和运算工作均要有客观得检查，如：进行不少于两次独立测量；运算由两人分别进行或实行不同得方法，不同运算工具等；在此，我们做了芦北矿两井贯穿测量；矿井的顺当贯穿加快了了矿井的建设速度，缩短了建井的周期、保证了正常的生产交替并且提高了矿井的年产量；.1 大井矿区简况大井子矿区位于内蒙古赤峰市林西县境内，矿床为大兴安岭南段东缘一个以铜锡为 主的大型多金属矿床；自1972 年开头，先后由辽宁省地质局昭盟二队和华北有色地质勘查局普查大队第一物探大队等开展了长期
4、地质勘查工作，投入了大量工作量；据不完全统计，仅钻探共施工钻孔 520 个，累计进尺 22 万 M 左右；主要掌握到500-400M 标高以上，老区一般在 600-500M标高以上；1.1 区域构造位置以及特点大井矿矿床所处大地构造位置为兴蒙华力西地槽褶皱系南兴安华力西地槽褶皱带中部，次级（ III级）构造单元为林西 - 科右旗复背斜；该复背斜系由黄岗 - 甘珠尔庙背斜及其两侧的各一个向斜构成，南东侧为林西- 陶海营子（倒转）向斜；大井子矿区及位于该向斜南段北翼；1.2 矿床构造特点大井子矿床属于以铜锡为主的多金属矿床；矿体数量众多，成群成带显现；在以控制的约 5 千平方 M 范畴内（不含西南
5、区和东南区）共圈出矿（化）带体690 于条，予以编号并运算储量的有210 条；这些矿体在肯定地段内相对集中，组成规模不等的矿化密集群（带）之间矿体相对较稀疏；全矿床大致可划分为北中 南三个大的矿体密集带；多数矿体走向NW-NWW向，侧向 NE，少数矿体走向NNW，倾向 NEE 及走向近东西，倾向南；西部矿体倾角倾角中等偏缓，东部矿体倾角中等偏陡，向NEE 及向 S 倾的矿体多为陡倾，深知直立，矿体产状不论走向或倾向常见折线状变化，有点油反倾的现象；2 贯穿测量概述2.1 贯穿测量采纳两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯穿；在煤矿开采过程中,
6、 贯穿测量是矿井建设进展的重要一环；由于贯穿测量工作涉及地面和井下, 不但要为矿山生产建设服务 , 也要为安全生产供应信息, 以供治理者做出安全生产决策；贯穿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，贯穿测量是一项特别重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是特别重大的；假如由于贯穿测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯穿，或贯穿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，人员伤亡等严峻后果，在经济和时间上给国家造成重大的缺失；因此，要求测量人员一丝不苟，庄重仔细对待贯穿测量工作；贯穿测量工作中一般应当遵循以下原就：(1) 要在确定测量方案和测量方法时，保证贯穿所必
7、需的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯穿，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，特殊要杜绝粗差；贯穿测量工作的主要任务包括 6 ：依据贯穿巷道的种类和答应偏差，挑选合理的测量方案和测量方法；重要贯穿工程，要进行贯穿测量误差估计；依据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和运算，以求得贯穿导线最终点的坐标和高程；各种测量和运算都必需有牢靠的检核对贯穿导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采纳的有关参数进行比较；如实测精度低于设计的要求，就应重测；依据求得的有关数据，运算贯穿巷道的标定几何要素，并实
8、地标定贯穿巷道的中线和腰线依据掘进工作的需要，准时延长巷道的中线和腰线；定期进行检查测量和填图，并依据测量结果准时调整中线和腰线；巷道贯穿后，应立刻测量贯穿实际偏差值，并将两边的导线连接起来，运算各项闭合差；仍应对最终一段巷道的中腰线进行调整；重要贯穿工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结；2.2 井巷贯穿答应偏差和误差估计参数2.2.1 贯穿答应偏差的确定井巷贯穿一般分为一井内巷道贯穿、两井之间的巷道贯穿和立井贯穿3 种类型；凡是由一条导线起算边开头，能够敷设井下导线到达贯穿巷道两端的，均属于一井内的巷道贯穿；两井间的巷道贯穿，是指在巷道贯穿前不能由一条起算边向贯穿巷道的两端敷设
9、井下导线，而只能由两个井口，通过地面联测、联系测量，再布设井下导线到待贯穿巷道两端的贯穿；立井贯穿主要包括从地面及井下开凿的立井贯穿和延深立井时的贯穿；1贯穿巷道接合处的偏差值，可能发生在3 个方向上：(1) 水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差；(2) 水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差x ；(3) 竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差h以上三种偏差中，第一种偏差只对贯穿在距离上有影响，对巷道质量没有影响；后两种偏差 x 和 h对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯穿重要方向的偏差；井巷贯穿的答应偏差值，主要依据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法及测量工作所能达到的精度确定；在一般情形下可以
10、采纳如下数值：平巷或斜巷贯穿时，平巷或斜巷贯穿式，中线间的答应偏差可采纳0.3-0.5m ，腰线间的答应偏差值可采纳 0.2m；立井贯穿时，全断面开凿井同时砌永久井壁，井筒中心间的答应偏差可采纳0.1m， 小断面开凿时，可采纳0.5m；立井贯穿全断面掘砌，并在破爱护岩柱之前预安罐梁罐道时，井筒中心间答应偏差可采纳 0.015-0.03m ；2.2.2 贯穿测量误差估计井巷贯穿工程的质量对矿井建设和生产有重大影响，因此必需按规程规定，仔细进行设计和细心组织工程施工对于大型贯穿工程最好采纳以下方法：(1) 采纳光电测距导线建立地面独立掌握；(2) 采纳陀螺全站仪进行矿井定向(3) 井下贯穿导线应合
11、理地加测陀螺定向边，并进行平差；2.3 两井间巷道贯穿误差估计参数（1） 测量误差引起贯穿相遇点K 在水平重要方向上的误差估计公式地面掌握采纳莱卡精密导线测量方案时的误差估计公式M上测角误差的影响Mx. 上=2R yi（ 2-1 ）xl 上l 上量边误差的影响Mm 2cos2（ 2-2 ）或 M2l cos2b2 L 2（2-3 ）xl上上上x式中 m上 地面导线测角中误差；R yi 各导线点与 K点连线在 y 轴上的投影长度ml 导线量边误差；L导线边长；L x 两定向连接点的连线在 x 轴上的投影长度；上 地面导线量边偶然误差系数；b上 地面导线量边系统误差系数；各导线 x 轴之间的夹角；
12、定向误差引起 K 点在 x 轴上的误差估计公式M x 01ma0Ry 0（ 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井下导线起算点与 K 点连线在 y 轴上的投影长度；井下导线测量误差引起 K 点在 x 轴上的误差估计公式测角误差的影响：Mm 下R 2（2-5 ）x 下y下式中 m . 下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；如导线独立测量 n 次，就 n 次测量平均值的影响为：x 下M Mx. 下=（2-6 ）n量边误差的影响： Mxl 下=nm2l i cos2i 1（2-7 ）式中ml i 为井下光电测距的两边误差i
13、为导线各边与 x 轴的夹角各项误差引起 K 点在 x 轴上的总中误差估计公式MxK=2M xl 上2M x 上2M x 02M x 下2M xl下（ 2-8 ）假如以上观测都独立进行两次的话那么122222MxK=Mxl上2M x 上M x0Mx 下Mxl下（2-9 ）（2）测量误差引起贯穿相遇点 K 在高程上的误差估计公式地面水准测量误差引起 K 点在高程上的误差估计公式5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；四等水准支导线来回测的高程平均值的中误差为：Mh 上=10Lmm（ 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
14、估计公式hMh0=22式中 h 为两次独立导入高程的互差；规程规定h井下水准测误差引起 K 点在高程上的误差估计公式a. 按单位长度高差中误差估算：（2-11 ）h；h 为井筒深度；8000Mh=mh0R（ 2-12 ）式中 m h0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- 1 井下四等水准误差表Tab.2-1Underground levels errors table水准支线来回测量的高差不符值（mm）闭、附和路线的高程答应闭合差（mm）50R50L井下水准测量的答应闭合差为为：50R（ mm），所以一次（单程）独立测量的中误
15、差50Mh=R18R mm（2-13 ）22式中 R 水准路线的长度， km如进行 n 次独立测量，就 n 次测量平均值的中误差为：Mh =M h （2-14 ）n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：Mh = 50l（2-15 ）2各项误差引起 K 点的高程上的总中误差估计公式MhK=M h上22MM2Mh 0hh（2-16 ）3 第一贯穿方案3.1 贯穿测量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，确定贯穿容许误差为：垂直方向 0.20m, 水平方向 0.5m（1） ）平面掌握测量方案：地面掌握网是地下工
16、程特殊是矿井贯穿工程正确性的基础；地面掌握测量的基本任务是依据地下工程特点和需要，在地面布设肯定外形的掌握网，并精密测定其地面位置；地面掌握测量的目的是为了掌握全局，限制测量误差的传递和积存，保证测量工作的相对精度8 ； 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，作业限差依据 7经纬仪导线的限差来进行 7 ；（2） 地下掌握测量方案：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掌握；所以，井下平面掌握测量实际上就是导线测量，我们采纳和井上掌握测量相同的方法来
17、进行井下平面掌握测量；（3） 矿井联系测量方案：为了将地面坐标导入井下，我们在主副井之间采纳两井定 向，详细做法如下：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, 作为井下掌握测量起始数据；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 所示；表 3-1水平方向观测要求及限差表Tab.3-1 Horizontal observation requirements and Tolerance光学测微同一方向等级仪器类型观测方法测回数两次重合读数之差半测回来零差一测回内2C 互差值各测回互差四等J2方向938139联系测量的详细做
18、法如下图所示：图 3-2 两井定向示意图Fig.3-2 Two wells directional map在两个立井个悬挂一根垂球线A 和 B，由地面掌握点布设导线测定两垂球线A、B 的坐标，内业运算时，第一由地面测量结果求出两垂球线的坐标，xA 、yA 、xB 、yB ，并运算出 A、B 连线的坐标方位角AB 和长度cABABcABarctan yBxB2xAByA xA2yAB3-13-2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x轴方向，由此可运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
19、方位角AB 及长度cAB ，即xBAB =arctanyB3-3c AB x b 22 y B 3-4ccABc ABHR c3-5式中 H竖井深度R地球的平均曲率半径；c 应小于地面和地下连接测量中误差的2 倍；就A1=ABAB依此可重要运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；假如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安排给地下导线各坐标增量上；最终运算出地下各点的坐标；风井联系测量，我们采纳了一井定向的方法；详细方法类似两井定向方法，不同之处在与一井定向采纳
20、一井内投入钢丝；（4） 地面及井下高程掌握测量方案：井下高程掌握分为级和级掌握，级掌握是为了建立井下高程测量的首级掌握，其精度较高，基本上能满意贯穿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掌握，主要是为了满意矿井生产的需要；操作方法：利用全站仪进行四等测三角高程进行；施测前必需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；（5） 井下导线高程测量方案：由于b1 L25 属于斜巷，所以我们采纳三角高程测量，由于 L25L1 属于平巷，所以我们采纳传统水
21、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）；由于是立井，所以我们才用的是长钢尺法导入高程；详细方法如下：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，第一在 A、B 点水准尺上读取读数 a、b，然后在钢尺上读数 m、n（留意，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、地下的温度 t上 和t下 ；由此可求得 B 点高程:HBHA mnbali3-6式中l 为钢尺改正数总和 包括尺长改正、
22、温度改正、自重伸长改正 ；其中钢尺温度改正运算时，应采纳井上下实测温度的平均值；钢尺自重伸长改正运算公式为：lr10El l l 3-72式中 l 钢尺长度， l =m-nl 钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度；r 钢尺的密度， r=7.8g/cm3E钢尺的弹性模量，一般取为 2106 kg/ m2当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，仍应加入拉力改正；3.2 贯穿误差估计由于我们测量采纳的是GTS-102N全站仪进行测量，它的测角中误差 m 为 2，测距精度为（ 2mm+2ppmD）m.s.e.（1） 贯穿相遇点 K 在水平重要方向 x 上的误差估计：地面光电测距导线的测
23、角和测边误差引起K 在 x 轴上的误差估计： 依据该矿 300 条导线 4 个测回的实测资料分析：取测角中误差 m 上 =5.0测角误差的影响：上Mx. 上=MR 2 yi= 5.0206265 37961287 =5.0206265 6161=0.149m由于进行的是两次独立测量所以测角误差的影响Mx. 平上=0.1492=0.105m测边误差的影响地面量边误差：按导线平均边长500m，按我们使用的 GTS-102N全站仪的测距标称精度取 ml 上 =0.002+2106 500=3mm详细的导线与 X 轴之间的角列表如下 : 为了防止图纸的纷乱，我们没有在图上进行标出，我们在下表列出：表
24、3-3 导线与 X 轴之间的夹角以及余弦值Tab.3-3Conductors and the angle between the X axis and the cosine编号cosKS1 S1S2S2 S3S3 S4160 09 14-0.940180 00 00-1195 26 01-0.964150 09 26-0.866S4 S5197 45 22S5 S6162 23 45-0.952-0.954S6 S7102 51 47-0.225S7 S896 01 07-0.105S8 S9100 47 04-0.187S9 S1081 11 03-0.156S10S1196 09 18-0
25、.105S12S1364 33 350.431S13D335 52 270.914由上表可运算出：量边误差引起的K 点在 x 方向上的误差大小为：xl 上l 上Mm 2cos2=9 10 66.532 =0.008m由于进行的是两次独立测量，所以Mxl上平 =0.0082=0.006m定向误差引起 K 点在 x 轴上的误差估计：主副井两井独立两次定向平均值的误差所引起的K 点的误差11Mx 0 风ma0Ry 0 主32261.82550.028m22206265井下导线测量误差引起 K 点在 x 轴上的误差（角度独立测量两次）m. 下井下导线测角中误差，我们这里取7 测角误差：m 下M x 下
26、22=785707295Ry下2062652=0.222m量边误差的影响：-6按导线平均边长 200m，依据仪器的标称精度ml 下=0.002+2 10 D=2.4mm；Mxl 下=nm2li cos21i =0.008m由于进行的是两次独立测量所以算术平均值的中误差为：Mxl 下=0.0082=0.006m22各项误差引起 K 点在 x 轴上的总中误差估计公式MxK=M xl 上22MM2x 上x 0M x 下2M222xl下2=0.0060.1050.0280.2220.006= 0.247m贯穿在水平重要方向 x 上的估计误差（取 2 倍的中误差）M xk2M xk20.2470.494
27、m（2） 测量误差引起贯穿相遇点 K 在高程上的误差估计公式按规程限差反算四等水准测量每1km的高差中误差m公里 上 =20=7mm22地面水准测量误差引起的 K 点高程误差；即MH 上=m公里 上L0.007 6.80.018m导入高程引起的 K 点高程误差；即H14501MH 0 风=0.020m80002 280002 2MH 0 主=H160010.027 m80002 280002 2井下三角高程测量引起的 K 点高程误差M H三=m公里三L0.032 6.40.08 m贯穿在高程上的中误差（以上各项高程测量均独立进行两次）12222MHK 平M H 上+M2H 0风+MH 0主+M
28、H三 =0.063m贯穿在高程上的误差估计；即MH K 预=2M HK 平=20.063=0.126m（4）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水对垂球线的影响钢尺的弹性作用垂球线的摇摆面和标尺面不平行垂球线的附生摇摆3.3 减小误差措施为了减小误差，我们实行了以下措施：（1） 尽量增大两垂球线间的距离，并挑选合理的垂球线位置；例如使两垂球线连线方向尽量与气流方向一样；这样尽管沿气流方向的垂球线倾斜可能
29、较大，但是最危急的方向（即垂直于两垂球线连线方向）上的倾斜却不大，因而可以削减投向误 差；（2） 适当加大垂球重量，这样可以减小晃动（3） 摇摆观测时，垂球线摇摆的方向应尽量与标尺平行，并适当增大摆幅，但不宜超过 100mm依据相关规程，要求贯穿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，所以第一套估计方案满意要求，但是精度较差.6 结论和建议贯穿测量的好坏，当然打算于贯穿质量的好坏, 当然打算于所挑选的贯穿方案和测量方法是否正确 , 但更重要的是实际施测工作的质量；一方面在重要贯穿工程开头施测前, 要充分做好人员预备 , 另一方面要切实抓好质量保证体系的贯彻落实；除此之外
30、, 仍要留意实行如下措施 :(1) 提高掌握测量的精度；(2) 测量过程中 , 提高仪器对中精度 , 如使用四联脚架法施测；(3) 在斜巷中测角时 , 留意对中精度和仪器整平的精度, 每测回重新对中整平；(4) 矿山井巷易受地质条件限制形成短边巷道, 建议使用陀螺全站仪加测短边陀螺方位角, 提高贯穿精度；(5) 在巷道中 , 由于顶板淋水等缘由 , 导线点的标识有时不清晰；特地制作导线点标志牌, 实行挂牌治理；(6) 小断面掘进 , 当贯穿距离剩余 20 m以上时 , 实行小断面掘进 , 提高贯穿段巷道质量；通过阳煤集团芦北矿两井贯穿的实例，我们可以总结出大中型贯穿测量应遵循的一些基本原就：（
31、1） 大中型贯穿施测前，应进行贯穿测量方案设计和贯穿测量误差估计；（2） 贯穿测量施测过程中，应采纳一些有效的技术手段，如三架联测法等来提高导线观测精度；（3） 从贯穿测量的外爷观测到内业运算，都应坚持用余外的数据进行检校的原就， 以提高测量成果的牢靠度；总之，只要抓好贯穿测量中的每一个环节工作，就能保证每一个贯穿工程都；能实现精确贯穿，使测量真正起到“眼睛”的作用通过此次大型贯穿，我学到了许多东西，而且也将许多我们课堂上所得的学问应用到了现实的贯穿上，实现了真正意义上的理论实践想结合；而且从这次贯穿中，我们都取得了丰富的贯穿实践体会，同时也给我们这样一个启发：对于大型的贯穿工程，第一应依据工程的限差要求进行误差估计，采纳合理先进的测量方法和测量手段；并在施测过程中严格执行测量规程，贯穿工程就肯定会达到预期的成效；大 井 子 矿 业 有 限 公 司关于井巷贯穿测量误差估计