贯通测量方案及误差预计

孙晋兵+董鹏+张国辉

摘要：根据矿井发展规划，为解决163采区生产时的物料运输、进风、行人要求，需设计施工163采区轨道石门，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法，为确保巷道按照设计要求贯通，方案要求贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。

关键词：测量方案 误差预计 巷道贯通 导线测量 结果分析

根据矿井发展规划和生产接续计划，现在需要施工163采区轨道石门，163采区轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法。

1 工程概况

山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿位于山东省滕州市级索镇，行政区划归级索镇管辖。地理坐标为：东经：116°55′29″～116°58′24″，北纬：35°00′05″～35°02′50″。自然边界东以张坡断层与17煤层露头相交点，西至41勘探线，南到17煤露头线，北以张坡断层为界。地面标高+41.22～+48.02m，地形变化的总趋势是东北部较高而西南部较低。主、副井井口标高+46.30m。井田东部以6、7号2个拐点连线为界与武所屯生建煤矿相邻；西部以第27勘探线（由1、12号2个拐点控制）为界，与留庄煤业有限公司相邻；北部以AA'勘探线（由1-6号6个拐点控制）为界，与金达煤业有限责任公司相邻；南部以张坡正断层（由7-12号6个拐点控制）为界。井田东西走向长4.4km，南北宽1.4km，井田面积6.1014km2。矿井采用立井开拓，中央并列式通风，副井进风，主井回风。煤层开采顺序先上后下，上下山开采。上山采区区段前进式，下山采区区段后退式，后退式走向长壁采煤法。

163轨道石门全长505m巷道坡度3‰，巷道断面：3×3.2m巷道方位：68°，在施工过程中严格按照“煤矿三大规程”要求施工。贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。贯通测量方案的选择：采用的测量方案是从东翼轨道石门导22点经163轨道石门、东翼一号变电所、煤仓联络巷、163采区运输石门、四号通道，测设经纬仪导线，导线共24站，测点全部选在巷道顶板上，全长1120m。

2 贯通方案的选择

2.1 水平角观测方法及限差要求 ①观测方法。采用J6型光学经纬仪测角，一次对中，两个测回。②限差要求。测角时半测回互差应不大于40”。③注意事项。观测过程中，应时刻注意照准部水准气泡的变化，气泡偏离一般应不超过一格，否则应重测。因此操作时应特别小心。

2.2 导线边长丈量及限差要求 量边采用经过比长鉴定的50m钢尺，悬空丈量，当边长大于尺长时，应分段丈量，每尺段以不同起点，读数两次，估读至mm，长度差不大于3mm。取两次丈量边长平均值作为最终值。两次丈量平均值的互差与边长之比不大于1/6000。

2.3 水准测量 采用S3型水准仪进行测量，往返各测一次。前后视距离应大致相等，往返水准测量的允许闭合差为50■mm（R为路线长，以KM为单位）。最后取两次测量的平均值为最后结果。

2.4 日常标定中、腰线 采用激光指向仪标定中、腰线，并应在巷道顶板上设立两个坚固检查点。

2.5 控制导线的延长 随着巷道的延伸应每掘进100米施测一次导线，根据巷道两端施测的坐标和高程，反求巷道的方位角和倾角，并及时调整施工巷道的中、腰线，以保证巷道按设计方位和倾角施工。

3 贯通测量误差预计

由于这次巷道贯通是由井下一条起算边开始能够敷设井下经纬仪导线到达贯通巷道另一端的贯通，所以只需要进行井下导线测量和高程测量的误差。

3.1 由经纬仪导线测角误差引起的水平重要方向上的误差

m'Xβ=±■mβ■■

=■■=±0.019（m）

式中mβ=±30”

■■一贯通预计相遇点K与各导线点连线在y'，轴上的投影长度的平方和。

3.2 由于导线量边误差而引起的水平重要方向上的误差

m'Xl=±■

=±■（m）

式中a=0.0005，量边偶然误差系数；

■1cos■a=67.473

上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平重要方向上的误差：

mxk=±■Xβ+m2X1=±■=±0.0194（m）

贯通相遇点K在水平重要方向上的预计误差：

mxk预=±2mXk=0.039（m）

预计结果（0.039<0.1）说明上述贯通测量方案是可行的。

3.3 井卜水准测量误差引起K点在高程上的误差

mh水=±■■±■■

=±17.75（mm）

因此水准测量独立进行两次，因此高程方向上的预计中误差为：

mh=±■=12.55（mm）

贯通相遇点K在高程方向上的预计误差：

mh预=2mh=±25.1（mm）

预计结果（25.1mm<0.1m）说明所采用的测量方案是可行的。

4 工程施工测量

163轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，由掘进工区三队开始施工，采用风钻打眼、耙装机装岩、矿车运输的施工方式。测量人员历时60天，共完成有23个测站的测量任务。依照巷道贯通设计书、设计图、《煤矿测量手册》、《煤矿测量规程》中的有关规定进行。在测量过程中运用J6型光学经纬仪进行导线测量，高程测量采用S3水准仪进行了两次水准测量，期间对巷道的方向、坡度依据设计书的要求进行了调整，使其达到预期目的。

5 贯通后测量结果分析

贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m，贯通以差预计所采用方法《煤矿测量手册》中第五章第二节所提到的相关误差预计方法。误差预计值为：在水平重要方向上的误差为±0.0194m，在高程方向上的误差为±25.1mm，在巷道贯通后，将巷道两端的导线点用经纬仪导线连测闭合起来后，测得的坐标闭合差为fx=-0.008m，fy=-0.173m，导线相对闭合差：1/6400，方位角闭合差：-66”，高程闭合差+0.075m，通过以上数据可以看出，在巷道质量上和生产使用上均未受到影响，说明此方案及误差预计是可行的。

参考文献：

[1]张国良.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社，2008年.

[2]郑文华.地下工程测量[M].煤炭工业出版社，2007年10月第一版.

[3]孔祥元.郭际明.控制测量学[M].武汉大学出版社，2006年.

[4]胡海峰.煤矿测量[M].中国矿业大学出版社，2007年11月第一版.

[5]煤矿测量规程.

作者简介：孙晋兵（1979-），男，山东枣庄人，在山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿从事矿山技术工作。endprint

摘要：根据矿井发展规划，为解决163采区生产时的物料运输、进风、行人要求，需设计施工163采区轨道石门，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法，为确保巷道按照设计要求贯通，方案要求贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。

关键词：测量方案 误差预计 巷道贯通 导线测量 结果分析

根据矿井发展规划和生产接续计划，现在需要施工163采区轨道石门，163采区轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法。

1 工程概况

山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿位于山东省滕州市级索镇，行政区划归级索镇管辖。地理坐标为：东经：116°55′29″～116°58′24″，北纬：35°00′05″～35°02′50″。自然边界东以张坡断层与17煤层露头相交点，西至41勘探线，南到17煤露头线，北以张坡断层为界。地面标高+41.22～+48.02m，地形变化的总趋势是东北部较高而西南部较低。主、副井井口标高+46.30m。井田东部以6、7号2个拐点连线为界与武所屯生建煤矿相邻；西部以第27勘探线（由1、12号2个拐点控制）为界，与留庄煤业有限公司相邻；北部以AA'勘探线（由1-6号6个拐点控制）为界，与金达煤业有限责任公司相邻；南部以张坡正断层（由7-12号6个拐点控制）为界。井田东西走向长4.4km，南北宽1.4km，井田面积6.1014km2。矿井采用立井开拓，中央并列式通风，副井进风，主井回风。煤层开采顺序先上后下，上下山开采。上山采区区段前进式，下山采区区段后退式，后退式走向长壁采煤法。

163轨道石门全长505m巷道坡度3‰，巷道断面：3×3.2m巷道方位：68°，在施工过程中严格按照“煤矿三大规程”要求施工。贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。贯通测量方案的选择：采用的测量方案是从东翼轨道石门导22点经163轨道石门、东翼一号变电所、煤仓联络巷、163采区运输石门、四号通道，测设经纬仪导线，导线共24站，测点全部选在巷道顶板上，全长1120m。

2 贯通方案的选择

2.1 水平角观测方法及限差要求 ①观测方法。采用J6型光学经纬仪测角，一次对中，两个测回。②限差要求。测角时半测回互差应不大于40”。③注意事项。观测过程中，应时刻注意照准部水准气泡的变化，气泡偏离一般应不超过一格，否则应重测。因此操作时应特别小心。

2.2 导线边长丈量及限差要求 量边采用经过比长鉴定的50m钢尺，悬空丈量，当边长大于尺长时，应分段丈量，每尺段以不同起点，读数两次，估读至mm，长度差不大于3mm。取两次丈量边长平均值作为最终值。两次丈量平均值的互差与边长之比不大于1/6000。

2.3 水准测量 采用S3型水准仪进行测量，往返各测一次。前后视距离应大致相等，往返水准测量的允许闭合差为50■mm（R为路线长，以KM为单位）。最后取两次测量的平均值为最后结果。

2.4 日常标定中、腰线 采用激光指向仪标定中、腰线，并应在巷道顶板上设立两个坚固检查点。

2.5 控制导线的延长 随着巷道的延伸应每掘进100米施测一次导线，根据巷道两端施测的坐标和高程，反求巷道的方位角和倾角，并及时调整施工巷道的中、腰线，以保证巷道按设计方位和倾角施工。

3 贯通测量误差预计

由于这次巷道贯通是由井下一条起算边开始能够敷设井下经纬仪导线到达贯通巷道另一端的贯通，所以只需要进行井下导线测量和高程测量的误差。

3.1 由经纬仪导线测角误差引起的水平重要方向上的误差

m'Xβ=±■mβ■■

=■■=±0.019（m）

式中mβ=±30”

■■一贯通预计相遇点K与各导线点连线在y'，轴上的投影长度的平方和。

3.2 由于导线量边误差而引起的水平重要方向上的误差

m'Xl=±■

=±■（m）

式中a=0.0005，量边偶然误差系数；

■1cos■a=67.473

上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平重要方向上的误差：

mxk=±■Xβ+m2X1=±■=±0.0194（m）

贯通相遇点K在水平重要方向上的预计误差：

mxk预=±2mXk=0.039（m）

预计结果（0.039<0.1）说明上述贯通测量方案是可行的。

3.3 井卜水准测量误差引起K点在高程上的误差

mh水=±■■±■■

=±17.75（mm）

因此水准测量独立进行两次，因此高程方向上的预计中误差为：

mh=±■=12.55（mm）

贯通相遇点K在高程方向上的预计误差：

mh预=2mh=±25.1（mm）

预计结果（25.1mm<0.1m）说明所采用的测量方案是可行的。

4 工程施工测量

163轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，由掘进工区三队开始施工，采用风钻打眼、耙装机装岩、矿车运输的施工方式。测量人员历时60天，共完成有23个测站的测量任务。依照巷道贯通设计书、设计图、《煤矿测量手册》、《煤矿测量规程》中的有关规定进行。在测量过程中运用J6型光学经纬仪进行导线测量，高程测量采用S3水准仪进行了两次水准测量，期间对巷道的方向、坡度依据设计书的要求进行了调整，使其达到预期目的。

5 贯通后测量结果分析

贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m，贯通以差预计所采用方法《煤矿测量手册》中第五章第二节所提到的相关误差预计方法。误差预计值为：在水平重要方向上的误差为±0.0194m，在高程方向上的误差为±25.1mm，在巷道贯通后，将巷道两端的导线点用经纬仪导线连测闭合起来后，测得的坐标闭合差为fx=-0.008m，fy=-0.173m，导线相对闭合差：1/6400，方位角闭合差：-66”，高程闭合差+0.075m，通过以上数据可以看出，在巷道质量上和生产使用上均未受到影响，说明此方案及误差预计是可行的。

参考文献：

[1]张国良.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社，2008年.

[2]郑文华.地下工程测量[M].煤炭工业出版社，2007年10月第一版.

[3]孔祥元.郭际明.控制测量学[M].武汉大学出版社，2006年.

[4]胡海峰.煤矿测量[M].中国矿业大学出版社，2007年11月第一版.

[5]煤矿测量规程.

作者简介：孙晋兵（1979-），男，山东枣庄人，在山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿从事矿山技术工作。endprint

摘要：根据矿井发展规划，为解决163采区生产时的物料运输、进风、行人要求，需设计施工163采区轨道石门，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法，为确保巷道按照设计要求贯通，方案要求贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。

关键词：测量方案 误差预计 巷道贯通 导线测量 结果分析

根据矿井发展规划和生产接续计划，现在需要施工163采区轨道石门，163采区轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，为了缩短通风距离，加快巷道形成速度，使此条巷道早日投入使用，按照设计要求，采用贯通掘进的方法。

1 工程概况

山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿位于山东省滕州市级索镇，行政区划归级索镇管辖。地理坐标为：东经：116°55′29″～116°58′24″，北纬：35°00′05″～35°02′50″。自然边界东以张坡断层与17煤层露头相交点，西至41勘探线，南到17煤露头线，北以张坡断层为界。地面标高+41.22～+48.02m，地形变化的总趋势是东北部较高而西南部较低。主、副井井口标高+46.30m。井田东部以6、7号2个拐点连线为界与武所屯生建煤矿相邻；西部以第27勘探线（由1、12号2个拐点控制）为界，与留庄煤业有限公司相邻；北部以AA'勘探线（由1-6号6个拐点控制）为界，与金达煤业有限责任公司相邻；南部以张坡正断层（由7-12号6个拐点控制）为界。井田东西走向长4.4km，南北宽1.4km，井田面积6.1014km2。矿井采用立井开拓，中央并列式通风，副井进风，主井回风。煤层开采顺序先上后下，上下山开采。上山采区区段前进式，下山采区区段后退式，后退式走向长壁采煤法。

163轨道石门全长505m巷道坡度3‰，巷道断面：3×3.2m巷道方位：68°，在施工过程中严格按照“煤矿三大规程”要求施工。贯通相遇点水平重要方向上的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m。贯通测量方案的选择：采用的测量方案是从东翼轨道石门导22点经163轨道石门、东翼一号变电所、煤仓联络巷、163采区运输石门、四号通道，测设经纬仪导线，导线共24站，测点全部选在巷道顶板上，全长1120m。

2 贯通方案的选择

2.1 水平角观测方法及限差要求 ①观测方法。采用J6型光学经纬仪测角，一次对中，两个测回。②限差要求。测角时半测回互差应不大于40”。③注意事项。观测过程中，应时刻注意照准部水准气泡的变化，气泡偏离一般应不超过一格，否则应重测。因此操作时应特别小心。

2.2 导线边长丈量及限差要求 量边采用经过比长鉴定的50m钢尺，悬空丈量，当边长大于尺长时，应分段丈量，每尺段以不同起点，读数两次，估读至mm，长度差不大于3mm。取两次丈量边长平均值作为最终值。两次丈量平均值的互差与边长之比不大于1/6000。

2.3 水准测量 采用S3型水准仪进行测量，往返各测一次。前后视距离应大致相等，往返水准测量的允许闭合差为50■mm（R为路线长，以KM为单位）。最后取两次测量的平均值为最后结果。

2.4 日常标定中、腰线 采用激光指向仪标定中、腰线，并应在巷道顶板上设立两个坚固检查点。

2.5 控制导线的延长 随着巷道的延伸应每掘进100米施测一次导线，根据巷道两端施测的坐标和高程，反求巷道的方位角和倾角，并及时调整施工巷道的中、腰线，以保证巷道按设计方位和倾角施工。

3 贯通测量误差预计

由于这次巷道贯通是由井下一条起算边开始能够敷设井下经纬仪导线到达贯通巷道另一端的贯通，所以只需要进行井下导线测量和高程测量的误差。

3.1 由经纬仪导线测角误差引起的水平重要方向上的误差

m'Xβ=±■mβ■■

=■■=±0.019（m）

式中mβ=±30”

■■一贯通预计相遇点K与各导线点连线在y'，轴上的投影长度的平方和。

3.2 由于导线量边误差而引起的水平重要方向上的误差

m'Xl=±■

=±■（m）

式中a=0.0005，量边偶然误差系数；

■1cos■a=67.473

上述两项误差引起的贯通相遇点K在水平重要方向上的误差：

mxk=±■Xβ+m2X1=±■=±0.0194（m）

贯通相遇点K在水平重要方向上的预计误差：

mxk预=±2mXk=0.039（m）

预计结果（0.039<0.1）说明上述贯通测量方案是可行的。

3.3 井卜水准测量误差引起K点在高程上的误差

mh水=±■■±■■

=±17.75（mm）

因此水准测量独立进行两次，因此高程方向上的预计中误差为：

mh=±■=12.55（mm）

贯通相遇点K在高程方向上的预计误差：

mh预=2mh=±25.1（mm）

预计结果（25.1mm<0.1m）说明所采用的测量方案是可行的。

4 工程施工测量

163轨道石门是为了开采163采区时作为运料、进风、行人使用，由掘进工区三队开始施工，采用风钻打眼、耙装机装岩、矿车运输的施工方式。测量人员历时60天，共完成有23个测站的测量任务。依照巷道贯通设计书、设计图、《煤矿测量手册》、《煤矿测量规程》中的有关规定进行。在测量过程中运用J6型光学经纬仪进行导线测量，高程测量采用S3水准仪进行了两次水准测量，期间对巷道的方向、坡度依据设计书的要求进行了调整，使其达到预期目的。

5 贯通后测量结果分析

贯通相遇点在水平重要方向的允许偏差值为0.1m，高程方向上的允许偏差值为0.1m，贯通以差预计所采用方法《煤矿测量手册》中第五章第二节所提到的相关误差预计方法。误差预计值为：在水平重要方向上的误差为±0.0194m，在高程方向上的误差为±25.1mm，在巷道贯通后，将巷道两端的导线点用经纬仪导线连测闭合起来后，测得的坐标闭合差为fx=-0.008m，fy=-0.173m，导线相对闭合差：1/6400，方位角闭合差：-66”，高程闭合差+0.075m，通过以上数据可以看出，在巷道质量上和生产使用上均未受到影响，说明此方案及误差预计是可行的。

参考文献：

[1]张国良.矿山测量学[M].中国矿业大学出版社，2008年.

[2]郑文华.地下工程测量[M].煤炭工业出版社，2007年10月第一版.

[3]孔祥元.郭际明.控制测量学[M].武汉大学出版社，2006年.

[4]胡海峰.煤矿测量[M].中国矿业大学出版社，2007年11月第一版.

[5]煤矿测量规程.

作者简介：孙晋兵（1979-），男，山东枣庄人，在山东丰源远航煤业有限公司赵坡煤矿从事矿山技术工作。endprint