【正文】 案設(shè)計(jì) 高程測(cè)量方案選擇由于從副井到貫通導(dǎo)線點(diǎn)為斜井，所以可以用三角高程測(cè)量方法將地面點(diǎn)的高程傳遞到井下，井下貫通導(dǎo)線設(shè)計(jì)的巷道圍平硐，可用在地面普通水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)量。下面主要介紹三角高程測(cè)量。主要是測(cè)出相鄰兩測(cè)點(diǎn)高差,方法：儀器放兩測(cè)點(diǎn)中間，前后視放水準(zhǔn)尺，(倒立)照明。粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)，兩次儀器高,儀器高之差大于10cm,兩次儀器高高差互差不大于5mm，井下水準(zhǔn)路線為支線、附合路線或閉合路線。井下三角高程測(cè)量：井下三角高程測(cè)量是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量同時(shí)進(jìn)行的。施測(cè)方法如下圖所示。安置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，對(duì)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(cè)出傾角δ，用鋼尺丈量?jī)x器中心到b點(diǎn)的距離L′，量取儀器高i及覘標(biāo)高v。由下圖可以看出，B對(duì)A點(diǎn)的高差可按下式計(jì)算：h=L39。sinδ+iv (7)式中：L′——實(shí)測(cè)斜長(zhǎng)，基本控制導(dǎo)線應(yīng)是經(jīng)三項(xiàng)改正后的斜長(zhǎng)； δ —— 垂直角，仰角為正，俯角為負(fù)； i —— 儀器高，由測(cè)點(diǎn)量至儀器中心的高度； v ——覘標(biāo)高，由測(cè)點(diǎn)量至照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)的高度； 當(dāng)測(cè)點(diǎn)在頂板時(shí)，i和v為負(fù)值，在底板時(shí)為正值。三角高程測(cè)量的傾角觀測(cè)一般可采用一個(gè)測(cè)回，其精度要求見下表。儀器高和覘標(biāo)高在開始前和結(jié)束后各量一次(以減小垂球線荷重后的漸變影響)，兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為測(cè)量結(jié)果。丈量?jī)x器高時(shí)，可使望遠(yuǎn)鏡豎直，量出測(cè)點(diǎn)至鏡上中心間的距離。 地面高程測(cè)量設(shè)計(jì)地面兩井口高程基點(diǎn)測(cè)量根據(jù)所給資料以及兩井之間距離，可采用四等水準(zhǔn)測(cè)量，根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》(2010版)規(guī)定，四等水準(zhǔn)測(cè)量要求入下表第3行所示： 井下高程測(cè)量設(shè)計(jì)平巷中用S3水準(zhǔn)儀后前前后往返觀測(cè)，往返測(cè)高差的較差按《煤炭測(cè)量規(guī)程》不得超過(guò)高程閉合差177。50mmR（R為水準(zhǔn)點(diǎn)間的路線長(zhǎng)度，以km為單位）。斜巷中采用三角高程測(cè)量與導(dǎo)線同時(shí)施測(cè)。儀器高和覘標(biāo)高應(yīng)在觀測(cè)開始前和結(jié)束后用鋼尺各量一次。兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。每條導(dǎo)線邊兩端點(diǎn)往返測(cè)高差的互差不大于10mm177。L(L為導(dǎo)線的水平邊長(zhǎng)，以km為單位)，每段三角高程導(dǎo)線的高差往返測(cè)互差不應(yīng)大于177。100mmL（L為導(dǎo)線長(zhǎng)度，以km為單位）。 高程方向誤差預(yù)計(jì) 巷道貫通誤差預(yù)計(jì)公式同一礦井內(nèi)巷道貫通相遇點(diǎn)K點(diǎn)在高程上的誤差來(lái)源包括：井下水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量誤差。由于本貫通設(shè)計(jì)的巷道坡度均小于8176。所以在考慮水準(zhǔn)測(cè)量引起的誤差。 1．井下水準(zhǔn)測(cè)量貫通設(shè)計(jì)的誤差地面水準(zhǔn)測(cè)量引起的高程誤差MH下的估算公式為： MH下=mhlR MH下=m0n式中：mhl為地面水準(zhǔn)測(cè)量每公里長(zhǎng)度的高差中誤差； L為地面水準(zhǔn)線路的長(zhǎng)度，單位為公里； m0為水準(zhǔn)尺讀數(shù)誤差； n為測(cè)站數(shù)。2．各項(xiàng)誤差引起K點(diǎn)在高程上的總誤差井下高程測(cè)量誤差所引起的K點(diǎn)在高程上的總中誤差為：MHK=177。MH下2若各項(xiàng)測(cè)量均獨(dú)立進(jìn)行n次，則平均值的中誤差為：MHK平=MHknK點(diǎn)在高程上的預(yù)計(jì)誤差為：MH預(yù)=2MHK平 貫通誤差計(jì)算預(yù)計(jì)K點(diǎn)在豎直方向上的貫通誤差：MH下=mhlR=177。=177。水準(zhǔn)獨(dú)立施測(cè)兩次，則平均值的中誤差為：MHK平=MH下2=177。=177。K點(diǎn)在豎直方向上的預(yù)計(jì)貫通誤差為：MH預(yù)=2MHK平=177。2=177。=177。10 巷道掘進(jìn)中的測(cè)量 貫通巷道幾何要素和標(biāo)定要素的計(jì)算井下主要巷道的位置是根據(jù)礦井的總體設(shè)計(jì)決定的，但在施工過(guò)程中還要根據(jù)實(shí)際情況作必要的修改。采區(qū)巷道更需要根據(jù)已有巷道和地質(zhì)變化情況逐步作出施工設(shè)計(jì)。測(cè)量的任務(wù)是要把圖上設(shè)計(jì)好的巷道，隨著巷道不斷向前掘進(jìn)逐步地標(biāo)設(shè)于實(shí)地，也就是要在實(shí)地上標(biāo)定出巷道的開切位置和給定巷道的掘進(jìn)方向。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面內(nèi)的掘進(jìn)方向。新開巷道標(biāo)定中線的過(guò)程大致如下： （1）檢查設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)的巷道要和已有的巷道保持一定的幾何關(guān)系，或本身要符合一定的幾何條件。礦山測(cè)量人員在接到掘進(jìn)任務(wù)書以后，須首先了解該巷道的用途和與其它巷道的幾何關(guān)系，檢核設(shè)計(jì)的角度和距離是否滿足這些幾何條件，并檢查設(shè)計(jì)圖上的角度和長(zhǎng)度是否與注記的數(shù)字相符合，巷道的各部分尺寸、角度、高程、坡度等是否相互協(xié)調(diào)。然后根據(jù)工程要求和現(xiàn)有的測(cè)量?jī)x器，決定測(cè)量的方法和精度要求，對(duì)主要巷道和要到達(dá)某一指定位置的巷道，測(cè)量精度一般應(yīng)高些。對(duì)次要巷道則可低些。 （2）確定標(biāo)設(shè)的必要數(shù)據(jù)。經(jīng)檢查確認(rèn)設(shè)計(jì)資料無(wú)誤后，便可計(jì)算標(biāo)定所需的數(shù)據(jù)。如果在所要標(biāo)設(shè)的巷道附近有可靠的已知點(diǎn)，便可直接利用這些已知點(diǎn)的資料進(jìn)行計(jì)算，否則就要從別處引測(cè)導(dǎo)線到附近來(lái)。在應(yīng)用已知點(diǎn)時(shí)不要搞錯(cuò)了點(diǎn)，已知點(diǎn)的原始數(shù)據(jù)也不許抄錯(cuò)。由于這些差錯(cuò)造成測(cè)量事故的教訓(xùn)是很深刻的，務(wù)必引起注意。（3）標(biāo)定巷道開切點(diǎn)和掘進(jìn)方向。根據(jù)計(jì)算的標(biāo)設(shè)數(shù)據(jù)，按選定的測(cè)量方法標(biāo)定巷道的開切點(diǎn)和掘進(jìn)方向，并檢查其正確性。（4）隨著巷道的不斷向前掘進(jìn)，標(biāo)定和延長(zhǎng)巷道中線。（5）測(cè)繪已掘的巷道，并經(jīng)常檢查和糾正標(biāo)定的方向。已掘的巷道應(yīng)及時(shí)填繪到礦圖上，在接近一些危險(xiǎn)區(qū)或巷道快貫通時(shí)，要特別注意已掘巷道的位置，及時(shí)通知掘進(jìn)隊(duì)采取安全措施，以防意外。在掘進(jìn)到設(shè)計(jì)規(guī)定的位置后要及時(shí)停下來(lái)，以免出現(xiàn)廢巷[13]。（6）中線標(biāo)定的具體方法如下：PP2為導(dǎo)線點(diǎn)，A為巷道中線點(diǎn)，已知PP2的實(shí)測(cè)坐標(biāo)及A的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和巷道中線的設(shè)計(jì)方位角。根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出放樣中線點(diǎn)所需的有關(guān)數(shù)據(jù)ββA和L。 αP1A=arctanYAYP1/(XAXP2) (101)β2=αP1AαP2P1 (102)βA=αABαAP2 (103)L=(YAYP1)sinαPA=(XAYP2)/cosαP1A (104)求得上述數(shù)據(jù)后，即可將經(jīng)緯儀安置在導(dǎo)線點(diǎn)P2上，用盤左后視導(dǎo)線點(diǎn)P1，撥角度β2，并在視線方向上丈量距離L，即可得到中線點(diǎn)A1。然后盤右用同法可得A2，取A1A2的分中點(diǎn)得到A點(diǎn)。在A點(diǎn)上埋設(shè)與導(dǎo)線點(diǎn)相同的標(biāo)志，并應(yīng)用經(jīng)緯儀重新測(cè)定出A點(diǎn)的坐標(biāo)。標(biāo)定開挖方向時(shí)可將儀器安置于A點(diǎn)，后視導(dǎo)線點(diǎn)P2，撥角βA，即可得到中線方向圖101中線標(biāo)定示意圖（7）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，井下巷道須具有一定的坡度（平巷）或傾角（斜巷），其數(shù)值在一般情況上都是由采礦設(shè)計(jì)給出，有時(shí)則要根據(jù)實(shí)際測(cè)量資料來(lái)決定，在掘進(jìn)過(guò)程中有時(shí)還要根據(jù)測(cè)量結(jié)果會(huì)同采礦人員對(duì)設(shè)計(jì)坡度和傾角加以調(diào)整。巷道腰線是用來(lái)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。腰線通常標(biāo)設(shè)在巷道的一幫或兩幫上，離軌面1m，,全礦井應(yīng)該統(tǒng)一,。腰線標(biāo)定的方法如下：A點(diǎn)為已知點(diǎn),C、,首先在適當(dāng)?shù)奈恢冒仓盟疁?zhǔn)儀,、D點(diǎn)的里程計(jì)算出兩點(diǎn)的高程,并求出C、D點(diǎn)與儀器視線間的高差?h??h?h2,即可求得C、D點(diǎn)的位置。圖102 腰線標(biāo)定示意圖標(biāo)定巷道腰線時(shí)的準(zhǔn)備工作和標(biāo)定中線時(shí)基本是一樣的,實(shí)地標(biāo)設(shè)工作也往往同時(shí)進(jìn)行,要注意它們之間的聯(lián)系11 掘進(jìn)中給線工作 貫通后實(shí)際偏差的測(cè)定 平、斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏差的測(cè)定測(cè)定貫通巷道在水平面內(nèi)的偏差包括下列兩項(xiàng)工作：（1）用經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長(zhǎng)到巷道接合面上，量出兩中心線間的距離，其大小就是貫通巷道在垂直于巷道中心線方向的實(shí)際偏差，見下圖中的a,但是應(yīng)當(dāng)指出，有時(shí)候還是不能完全反映偏差的真實(shí)情況。如下圖b所示,K點(diǎn)是貫通巷道A、B兩端的相遇點(diǎn)。盡管巷道兩端在水平面內(nèi)發(fā)生偏斜，但兩中線也可能相交于一點(diǎn)K，此時(shí)應(yīng)將兩中線方向的實(shí)際偏差角△β測(cè)出來(lái)。圖111（2）將巷道兩端導(dǎo)線的端點(diǎn)，用經(jīng)緯儀連測(cè)閉合起來(lái)，計(jì)算出閉合邊方位角的差值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實(shí)際上也反映了貫通平面測(cè)量的精度。 平、斜巷道貫通時(shí)豎直面內(nèi)偏差的測(cè)定測(cè)定貫通巷道在豎直面內(nèi)的偏差包括下列兩項(xiàng)工作：（1）用水準(zhǔn)儀測(cè)出或直接量出貫通接合面上兩端腰線點(diǎn)的高差，其大小就是貫通在豎直面內(nèi)的實(shí)際偏差。（2）用水準(zhǔn)測(cè)量或經(jīng)緯儀三角高程測(cè)量連測(cè)兩端巷道中的已知高程點(diǎn)（水準(zhǔn)點(diǎn)或經(jīng)緯儀導(dǎo)線點(diǎn)），其高程閉合差也就是貫通點(diǎn)在豎直面內(nèi)的偏差，它實(shí)際上反映了貫通高程測(cè)量的精度。 貫通后巷道中腰線的調(diào)整巷道貫通巷道的實(shí)際偏差后，須對(duì)中腰線進(jìn)行調(diào)整。中線的調(diào)整巷道貫通后，如實(shí)際偏差在容許的范圍之內(nèi)，對(duì)次要巷道只需將最后幾架棚子加以修整即可。對(duì)于運(yùn)輸巷道，則可將巷道相遇點(diǎn)一端的中線點(diǎn)與另一端的中線點(diǎn)的連線代替原來(lái)的中線，作為鋪軌的依據(jù)。如下圖為運(yùn)輸巷貫通后中線的調(diào)整：圖112腰線的調(diào)整實(shí)測(cè)巷道兩端的腰線點(diǎn)高差之后，可按實(shí)測(cè)高程和距離算出坡度。在運(yùn)輸平巷中，如果算出的坡度與原設(shè)計(jì)坡度相差在2‰以內(nèi)，則按實(shí)際算出的坡度調(diào)整腰線。如果相差超過(guò)2‰，則應(yīng)延長(zhǎng)調(diào)整坡度的距離，直到調(diào)整的坡度與設(shè)計(jì)坡度相差不超過(guò)2‰為止。在斜巷中，腰線的調(diào)整一般不十分嚴(yán)格，可由掘進(jìn)人員自行掌握調(diào)整。12 工作組織與經(jīng)費(fèi)預(yù)算 工儀器配置與經(jīng)費(fèi)預(yù)算 儀器配置水準(zhǔn)測(cè)量：DS3水準(zhǔn)儀一臺(tái)，腳架一個(gè)，水準(zhǔn)尺兩把，尺墊兩個(gè)（用于地面及井下高程測(cè)量）。距離測(cè)量：防爆光電測(cè)距儀一套，腳架一個(gè)（用于井下導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量）角度測(cè)量：GTS102N全站儀一臺(tái)，腳架一個(gè)，棱鏡兩個(gè)（用于地面進(jìn)井網(wǎng)的布設(shè)）。DJ2經(jīng)緯儀一臺(tái)，腳架一個(gè)（用于井下導(dǎo)線布設(shè)）。5陀螺經(jīng)緯儀一臺(tái)（用于井下陀螺邊定向）。 經(jīng)費(fèi)預(yù)算水準(zhǔn)測(cè)量費(fèi)用：井下水準(zhǔn)測(cè)量，每公里400元人民幣，總長(zhǎng)8011m，合計(jì)3204元。井下水準(zhǔn)平差200元每公里，合計(jì)1602元。導(dǎo)線測(cè)量費(fèi)用：井下7秒導(dǎo)線1500元每公里，總長(zhǎng)8011m，合計(jì)12017元。繪制竣工地形圖：1：5000地形圖一張，陀螺邊4條，1800元/組日，工程量14天，合計(jì)25200元。費(fèi)用總計(jì)： 。結(jié)論貫通測(cè)量的好壞，固然決定于貫通質(zhì)量的好壞,固然決定于所選擇的貫通方案和測(cè)量方法是否正確,但更重要的是實(shí)際施測(cè)工作的質(zhì)量。一方面在重要貫通工程開始施測(cè)前,要充分做好人員準(zhǔn)備,另一方面要切實(shí)抓好質(zhì)量保證體系的貫徹落實(shí)。除此之外,還要注意采取如下措施:(1)提高控制測(cè)量的精度。 (2)測(cè)量過(guò)程中,提高儀器對(duì)中精度,如使用四聯(lián)腳架法施測(cè)。 (3)在斜巷中測(cè)角時(shí),注意對(duì)中精度和儀器整平的精度,每測(cè)回重新對(duì)中整平。 (4)礦山井巷易受地質(zhì)條件限制形成短邊巷道,建議使用陀螺全站儀加測(cè)短邊陀螺方位角,提高貫通精度。 (5)在巷道中,由于頂板淋水等原因,導(dǎo)線點(diǎn)的標(biāo)識(shí)有時(shí)不清楚。專門制作導(dǎo)線點(diǎn)標(biāo)志牌,實(shí)行掛牌管理。 (6)小斷面掘進(jìn),當(dāng)貫通距離剩余20 m以上時(shí),采取小斷面掘進(jìn),提高貫通段巷道質(zhì)量?？傊?，只要抓好貫通測(cè)量中的每一個(gè)環(huán)節(jié)工作，就能保證每一個(gè)貫通工程都。能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確貫通，使測(cè)量真正起到“眼睛”的作用通過(guò)此次大型貫通，我學(xué)到了很多東西，而且也將很多我們課堂上所得的知識(shí)應(yīng)用到了現(xiàn)實(shí)的貫通上，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的理論實(shí)踐想結(jié)合。而且從這次貫通中，我們都取得了豐富的貫通實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也給我們這樣一個(gè)啟迪：對(duì)于大型的貫通工程，首先應(yīng)根據(jù)工程的限差要求進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)，采用合理先進(jìn)的測(cè)量方法和測(cè)量手段；并在施測(cè)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量規(guī)程，貫通工程就一定會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果。參考文獻(xiàn)[1]吳立新，殷作如，鄧智毅，等．論2l世紀(jì)的礦山一數(shù)字礦山[J]．煤炭學(xué)報(bào)，2000，25(8)：337342．[2]李梅,毛菩軍．?dāng)?shù)字礦山中3D GIS關(guān)鍵技術(shù)[J]．煤炭科學(xué)技術(shù)．2004．32(8)：3436．[3]陳云浩，郭達(dá)志，一種三維GIS矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究一以礦山應(yīng)用為例[J]．測(cè)繪學(xué)報(bào)．1999，28(1)[4] 周立吾，張國(guó)良，林家聰．礦山測(cè)量學(xué)（第一分冊(cè)）．北京：中國(guó)礦業(yè)學(xué)院出版社，1987．213－402[5] 張正祿．工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展評(píng)述．：//，2004[6] 張立平等．陽(yáng)泉三礦五二五南上軌道巷高精度大型貫通測(cè)量[J].礦山測(cè)量，2003，(2)：3840[7] 張正祿等. :武漢出版社,[8] 張明 [9] ，2006[10] 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[16] 陳龍飛、金其坤.《工程測(cè)量學(xué)》. 致謝本設(shè)計(jì)的完成是在我們的*老師的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問(wèn)題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個(gè)過(guò)程中，花費(fèi)了*老師很多的寶貴時(shí)間和精力，在此向郝師表示衷心地感謝*師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使我受益終生！還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué)，是你們?cè)谖移綍r(shí)設(shè)計(jì)中和我一起探討問(wèn)題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒(méi)有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。沒(méi)有他們的幫助和支持是沒(méi)有辦法完成我的論文的，在此祝愿各位老師身體健康，萬(wàn)事如意，同學(xué)們學(xué)業(yè)有成，前程似錦！