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江西理工大学2008届本科毕业论文
红会三矿井田位于甘肃中部黄土高原区，行政区划隶属于甘肃省白银市平川区，北距腾格里沙漠80～90km，地形为低山丘陵或沙滩，海拔1780～1900m；地理坐标：东径105°01?20?～105°02?50?，北纬36°40?45?～36°41?50?，为祁连山地槽系内一起伏不平的山间倾斜盆地。距白银市平川区约25km，区内河流无常年性流水，沙河及冲沟有季节性流水。矿区地势东北高、西南低。气候特征为大陆性干旱气候。全区均被第四系黄土覆盖，地形起伏较大，以黄土丘陵居多。区内有专用铁路和公路分别与包兰铁路和109国道连接，交通便利。 该矿是靖远煤业有限责任公司下属的一对片盘斜井，1972年建成简易投产，设计能力21万吨/年，矿井曾连续三年产量达30万吨/年。由于超生产能力服务和小窑破坏，使老采区资源枯竭。为了矿井接续，经原矿务局研究决定，对红会三矿实施深部接替改造设计。为此需将三矿主井筒继续延伸，使之与红会一矿三采区轨道上山贯通，从而解决矿井延伸后的总回风、提升等问题。
该贯通测量工程属一矿副井与三矿主井两井间贯通，属重要贯通工程。两井口相距2100米，井下导线长度约2700米，实际贯通距离约为160米。见下图：
此图为：一矿副井与三矿主井两井间贯通工程概况
2．3．2设计参数
本设计按《煤矿测量规程》[32]的有关规定和设计院有关三矿接替延深方案进行编写。
本设计所采用的起始数据为1968年西北煤田地质局测量六队的三角点成果和1997年9月公司地质队提交的三角点成果联测到井下的导线点成果资料，属1954年北京坐标系，1956年黄海高程系。经对已知点进行检查核实，起始资料正确可靠。
⑴测量起始数据（见下表）： 井筒中心线坐标方位角 井筒倾角
α=144°00＇00? δ=18°00＇00? 5
备注 江西理工大学2008届本科毕业论文
井筒毛断面 井筒净断面 主井总长度 井筒水平长度 S＇=8.5㎡ S=7.36㎡ L=1050m D=998.609m 按照《煤矿测量规定》贯通相遇点K水平重要方向上的允许偏差不得超过±0.3m，高程方向上的允许偏差为±0.2m。
2．4贯通测量线路分析选择
贯通测量应选择最佳贯通测量路线，本次贯通可供选择的路线有：一是从一矿副井→1635大巷→三矿主井；二是从一矿副井→1540中巷→1540北巷→轨道上山→三矿主井；三是从一矿副井→1675中巷→1675北巷→轨道上山→三矿主井。第二条比第一条线路导线长增加200余米，且三角高程路线增加，并有小于15°夹角两个；第三条比第一条线路导线长增加约400米，且三角高程路线增加，并有小于15°夹角一个。如下图：
此图为：贯通测量路线选择
线路方案 第一条 第二条 第三条 路线长度(m) 图形条件 2700 2900 3100 ＜60m边长：5个；＜15°角度：无 ＜60m边长：6个；＜15°角度：2个 ＜60m边长：7个；＜15°角度：1个 备注 根据以上因素，实际选择了第一条贯通测量线路，即从一矿副井→1635大巷→三矿主井线路。
贯通误差主要有横向贯通误差和高程贯通误差。其中减少横向误差主要是减少测角误差和两边误差，高程误差主要是减少导线边长。
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第三章 分析提高井巷贯通测量精度的几种方法
分析提高井巷贯通测量精度的各种方法是本文研究的重点所在,下面几种方法都是提高测量贯通精度可行的、有效的办法。
3．1模型指导施工
测量过程必定存在误差，这一点毋庸置疑，通常我们以中、腰线来指导井巷施工，对中、腰线把握水平的高低也是制约井巷工程施工的一个方面，即便是水平再高的施工队伍，对中、腰线的把握也不可能达到理想化，总要使井巷的方向或高程与实际设计产生大小各异的误差。就一项贯通工程而言，如果贯通发生偏差，则造成偏差的原因一定是测量误差及施工中对中、腰线把握上所产生误差综合影响在全程累积的结果。其中测量误差的起因可归结于仪器级别低、测量方案欠佳、平差结果不真等。对于施工中对中、腰线把握上存在的误差，则要通过所建立的相应数学模型加以约束、调整，解决这一问题则属于对贯通工程两个基本原则中第二个原则的落实，即对所完成的测量和计算工作所做的客观的检查。在此以坡度非零?角度所掘进的直线巷道实现贯通为例加以阐述。
(1)方向上的约束调整。假定该巷道自两头相向掘进，由于施工误差导致D作面正前所测设的巷道中间导线点不能满足巷道的初始模型：
Y=aX+b
以其中一个掘进头为例，巷道正中导线点( x1、y1)到直线Y=aX+b必有一个距离d存在，这个d即为巷道施工中相对于巷道设计中心线的偏移量。它因施工方把握中线的水平而大小有异，或许比较小，但如果忽略这样一个小的偏移量，在一个工作面的掘进中直至贯通会累积产生大小为D的偏差，D=d1?d2?d3+??+dn (n=l，2，3，??，n)，di表示第i个导线点相对于初始设计的偏移量，若dn >0或dn <0，则贯通将产生明显偏差，若以有正有负，贯通可能正常，但成巷质量将比较差。为此在成巷所测的第一个导线点即开始调整，调整方法为：以巷道初始设计为基准，使巷道的中间点向设计基准线且与基准线垂直方向上量取距离 ，使巷道的中线重新回归至设计中心线。这样就使巷道在掘进过程中，始终依设计中心线而掘进，可起到弱化中线把握不准所产生偏差的作用。如果在井巷掘进中，全程导线点都这样做精细计算与调整，不仅可使成巷质量大大提高，而且可大大减小把握中线时所产生的偏差。对于掘进中依边线掘进的巷道，只要保证初始模型与边线模型即两直线间距离D衡为常数即可，并以D约束井巷，可以起到相同的作用。有时在贯通巷道两端成巷与初始设计吻合很好的情况下，在巷道两端达到规程规定距离时可以依两端正前坐标反算方位实现贯通。
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(2)高程上的约束调整。对于高程，假定距离起始点平距为SH 处的设计高程为
H?SH?tan??h0，而实际施工到此处时高程为H?，这就会导致在高程上产生
?H?H??H的偏差。此时就需要对未掘巷道的坡度做细微调整，调整方法为：
以实际高程H?重新确定下一步需要执行的坡度。
执行坡度??的长度以某点(Sh，Hh)满足初始坡度模型H?SH?tan??h0为止，然后再执行井巷原设计坡度?。在实现井巷相向贯通的情况下，也可以采取这样的方法，即掘进一方以另一方正前实际标高及自己正前标高为准确定新的坡度。这样便可以在坡度执行上起到弱化每段巷道的高程偏差，使井巷在贯通时高程方面的误差降至最小[8]。
巷道贯通后，人们总是关注井巷贯通处方向与高程的吻合情况，而对贯通后的总体成巷质量并不是太关心。严格来讲，一项成功的贯通要求在两个方面都得到体现，一是要求在贯通处方向和高程满足精度要求且偏差尽可能小；二是要求巷道的总体成巷质量要尽可能高。从这两方面考虑，巷道贯通后，仅考虑二者之一是不合理的。在贯通井巷施工中由于我们依据初始模型严格指导井巷施工，使得贯通处方向和高程达到了工程的需要．提高了贯通精确度，同时也大大提高了成巷质量[9]。
3.2新仪器的应用
随着光电技术、微电子技术、精密机械技术、计算机通讯技术、GPS技术、
陀螺定向技术、激光技术的发展，推动了地下工程测量新技术的发展。相继出现了光电测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、GPS、陀螺经纬仪、激光指向仪、激光铅直仪等先进的测绘仪器 ，改变了传统的地下测量方法，为地下工程测量向现代化、自动化、数字化、智能化方向发展创造了有利条件。 地下工程测量是由地面测量和地下测量两部分组成 ，以地下为主。地面部分主要是指地下工程的地面控制测量和地下工程竣工后运营过程中的地面变形监测等。这部分工作与常规的测量一样 ，所以3S技术将得到广泛的应用。
最典型的是大型工程贯通测量的地面控制网，将彻底改变传统的导线网和三角网，采用 GPS控制网，这样可大大提高控制网的精度和可靠性。随着卫星测高精度的提高，GPS在跨江跨海隧道工程控制测量的高程传递和大型地下工程竣工的运营过程中的地表变形监测等方面将发挥重要作用。
根据地下工程施工的特点和需要，防震动、防潮湿 、防干扰的全站仪将在地下导线测量和施工放样中得到广泛应用。全站仪可利用电子手簿，通过人机交互，可实现地下测量数据自动处理和图形编辑，还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上，能对地下一系列 目标实现自动测量，即所谓测地机器人 ，将
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