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1、中国矿业大学成绩：矿山测量学课程设计学号： 姓名： 班级： 指导教师： 学院： 2013年 7 月 18日目录1课程设计目的与背景12矿井基本情况12.1地形地貌及气象条件12.2交通条件12.3测区已有测绘资料及成果利用12.4坐标系统22.5相关作业依据与要求23贯通测量概述23.1贯通测量23.2井巷贯通允许偏差43.3两井间巷道贯通误差预计参数54地面控制测量74.1 E级GPS控制测量方案及误差预计74.2导线控制测量方案及误差预计105矿井平面联系测量145.1主副井两井定向测量方案145.2 风井两井定向测量方案185.3 定向测量对贯通影响误差预计196 井下控制测量206.1
2、 方向附和导线的的布设方案206.2 加测陀螺定向边的井下导线的的布设方案247 地面水准测量257.1水准测量方案设计257.2贯通误差预计278 高程联系测量278.1 钢尺导入高程278.2 钢丝导入高程288.3 光电测距仪导入高程298.4 导入高程对贯通误差预计299 井下高程控制测量309.1 井下水准测量309.2 井下三角高程测量319.3井下控制测量对贯通误差预计3210 最佳方案选择3310.1平面控制测量方案3310.2 高程控制测量方案3411.经费预算3512 课程设计总结3512.1 设计结论建议3512.2 设计感想与感谢361课程设计目的与背景矿山测量课程设计
3、是在学完矿山测量学课程和完成矿山测量教学实验之后进行的。是对学生进行测绘高级工程人才基本训练的一个重要环节。其目的在于通过对某矿井的主要矿山测量工作的设计，培养学生独立分析问题和解决问题的能力及其创新能力。通过模拟实践，以更好的理解课本知识，更真实的了解矿山测量工作。矿山测量主要任务是贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作。贯通工程质量的好坏，直接关系到整个矿井的建设、生产和经济效益。贯通测量涉及到地面控制测量、矿井平面联系测量、井下控制测量、地面水准测量、高程联系测量、井下高程测量。其中，贯通测量是在综合考虑矿井贯通安全、费用等基础上，在所涉及的方案中选择最佳的实际方案。为了加快矿井
4、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，经常采用多井口或多头掘进，这样就会出现两井间或井田的长距离巷道贯通测量，所以两井间贯通测量就成为了矿井生产中必不可少的一项工作。在此，我对9号煤矿区进行两井贯通测量设计。矿井的顺利贯通加快了矿井的建设速度，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。2矿井基本情况2.1地形地貌及气象条件9号煤矿区位于徐州贾汪区，采区涉及上湖、唐庄和瓦庄等，域内地势平坦，大部皆为平原。徐州贾汪区属暖温带半湿润季风气候，四季分明，夏无酷暑，冬无严寒。年气温14，年日照时数为2284至2495小时，日照率52%至57%，年均无霜期200至
5、220天，年均降水量800至930毫米，雨季降水量占全年的56%。气候资源较为优越，有利于农作物生长。主要气象灾害有旱、涝、风、霜、冻、冰雹等。气候特点是：四季分明，光照充足，雨量适中，雨热同期。四季之中春、秋季短，冬、夏季长，春季天气多变，夏季高温多雨，秋季天高气爽，冬季寒潮频袭。2.2交通条件交通便利，有省道经过。2.3测区已有测绘资料及成果利用收集矿区内各种已有的测绘资料，包括地形图、交通图、基本矿图、专门矿图、日常生产用图和生产交换图以及基础控制成果（成果表、点之记、网图、技术总结）及鉴定结论等。以级与甲方沟通后甲方提出的其他要求。由于矿图上未找到已知的永久导线点或者可以作为地面控制的
6、导线点，所以选择采用在主副井周边的特殊高程点QY01、QY02和QY04作为已知高程控制测量起算点并使用GPS控制，作为矿区首级平面控制测量的起算点。2.4坐标系统一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。为了便于成果、成图的相互利用，采用国家3带高斯平面坐标系统。在特殊情况下，可采用任意中央子午线或矿区平均高程面的矿区坐标系统。平面坐标系采用1954北京坐标系。按3分带，中央子午线经度为L0=117，横坐标加500Km。矿区高程尽可能采用1985国家高程基准，当无此条件时，方可采用假定高程系统。2.5相关作业依据与要求1.煤矿安全规程2.煤矿测量规程3.全球定位系统(GPS)测量规范(GB/183
7、14-2009)4.DZS3水准仪使用说明书（北京博飞）5.LeicaTC1500用户手册(瑞士徕卡)6.测绘产品检查验收规定，CH1002957.测绘产品质量评定标准，CH1003953贯通测量概述3.1贯通测量采用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，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中,贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为安全生产提供信息,以供管理者做出安全生产决策。贯通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，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大
8、的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通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，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。贯通测量工作中一般应当遵循下列原则：（1）要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，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，尤其要杜绝粗差。（3）贯通测量工作的主要任务包括：根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。重要贯通工程，要进行
9、贯通测量误差预计。根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计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。各种测量和计算都必须有可靠的检核。对贯通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用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计的要求，则应重测。根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线。根据掘进工作的需要，及时延长巷道的中线和腰线。定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。重要贯通工程完成后，应对测量工作进行精
10、度分析，作出技术总结。（4）本次需要贯通的巷道图如下图3-1：图3-1 贯通的巷道位置图3.2井巷贯通允许偏差两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线，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通巷道两端的贯通。贯通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（3）竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差以上三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响；后两种偏差和对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。井巷贯通的允许偏差值，主要根
11、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。本次课程设计要求限差如下：平面、高程生产线差0.2m，即中线间的允许偏差值为0.2m，腰线间的允许偏差值为0.2m。3.3两井间巷道贯通误差预计参数（1）测量误差引起贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计公式：地面控制采用导线测量方案时的误差预计公式测角误差的影响 （3-1）量边误差的影响 或 （3-2） （3-3）式中地面导线测角中误差各导线点与K点连线在y轴上的投影长度导线量边误差L导线边长两定向连接点的连线在x轴上的投影长度地面导线量边偶然误差系数地面导线量边系统误差系数各导线x轴之间的夹角地面控制采用GPS测量方案
12、时的误差预计公式 (3-4)式中 代表近井点I与II之间的边长SIII的误差，边长误差计算公式 （3-5）式中a固定误差，D级及E级GPS网的a=2010-6mmb比例误差系数，D级b=1010-6，E级GPS网的b=2010-6边与贯通重要方向之间的夹角定向误差引起K点在x轴上的误差预计公式 (3-6)式中定向误差，即井下导线起算边的坐标方位角中误差井下导线起算点与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轴上的误差预计公式测角误差的影响： (3-7)式中井下导线测角中误差井下导线各点与K点连线在y轴上的投影长度若导线独立测量n次，则n次测量平均值的影响为： （3-8）量边误差的
13、影响： （3-9）式中为井下光电测距的两边误差为导线各边与x轴的夹角各项误差引起K点在x轴上的总中误差预计公式 （3-10）如果以上观测都独立进行两次的话那么 （3-11）2）测量误差引起贯通相遇点K在高程上的误差预计公式：地面水准测量误差引起K点在高程上的误差预计公式规程规定，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。四等水准支导线往返测的高程平均值的中误差为 （3-12）式中L水准线路的单程长度，km导入高程误差引起K点在高程上的误差预计公式 （3-13）式中h为两次独立导入高程的互差。规程规定h，h为井筒深度井下水准测误差引起K点在高程上的误差预计公式a. 按单位长度高差中误差估算：
