东庄煤矿主副井与扩大区副井两井贯通设计与误差预计[1].

前  言 贯通测量，尤其是大型巷道贯通测量是矿山测量工作的一项重要工作，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，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，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。 近50年来，随着电子技术、计算机技术、光机技术和通讯技术的发展，煤矿测量新技术也得到了长足进展，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，也比较实用的测绘仪器。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、、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、存储、处理、显示、利用，将极大地提高资源勘探的效率，降低成本，减少人力物力，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发展。 目前国内外两井贯通理论比较成熟，两井间贯通必须遵循以下原则： 1.在确定测量和时，应保证贯通所必须得精度，过高和过低得精度要求都是不可取得。 2.对完成得测量和计算工作均要有客观得检查，如：进行不少于两次独立测量；计算由两人分别进行或采取不同得方法，不同计算工具等。 在此，我们做了东庄矿两井贯通测量。矿井的顺利贯通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 东庄矿区概况 1.1东庄矿    东庄煤矿位于邯郸市以西 15 公里处，是冀中能源邯郸矿业集团有限公司的分公司。煤种具有低硫、中灰、低磷、低挥发分、高机械强度、热稳定性好、活性高等特点，是冶金、电力、建材、化工、造气、陶瓷等行业和城乡居民生活的理想用煤。 东庄煤矿1975年5月25日建井，1982年5月1日投产，设计能力为90 万t／a，采用立井开拓，主、副井井筒深度分别为431、445m，开采水平标高为-258m，主采-450m以浅1、2煤层，开采方式为走向长壁采煤法，采煤机械化程度为80%，矿井通风方式为中央式。属高沼气低二氧化碳矿井。 1.2东庄矿扩大区 东庄煤矿扩大区位于河北省邯郸县境内，行政隶属河北省邯郸县工程乡、康庄乡所辖。邯（郸）—长（治）铁路从本矿区中部通过，在邯郸与京广铁路交汇。邯郸至武安公路分别从本区中部及北部通过，各乡与村之间均有大路相通，交通条件极为便利。 该区位于太行山与华北平原间的丘陵地带，呈南、北高，中部低的特征。地表标高介于118.00m～239.80m之间。 区内地貌形态主要是构造剥蚀低山丘陵。 本区发育有一条沁河，属海河流域子牙河水系滏阳河的支流。受地形控制，沁河由西南部的师窑支流和西部的王沟支流在牛叫河村附近汇合而成，流经井田中部，沿张岩嵛村流出井田，并向东汇入滏阳河。河谷底部常年流水，水量随季节变化增减，井田内河床一般宽30～50m，最宽处可逾百米，谷底与地面的最大高差可达24m，底部常有涓涓细流，亦为雨季之泄洪通道。其上游西沟支流建有北牛叫和北李庄水库，西南支流建有康庄水库，沁河建有八河坝水库，总库容量为290.90万m3。 2 贯通工程概况 2.1概述 为了扩大生产矿区需要在东庄矿主副井和扩大区副井两井进行贯通。贯通路线为：东庄矿主井→南采区皮带暗斜井→扩大去运输石门→扩大区副井。工程要求两端同时掘进最后在贯通点K进行贯通。如图2-1-1 图2-1-1 根据测区附近已有的国家控制点与近井点（东庄矿、扩大区）进行联测求出近井点的坐标和高程。如图2-1-2 图2-1-2 2.2贯通测量方案选择 2.2.1地面控制测量 1．平面控制： 地面控制网是地下工程特别是矿井贯通工程正确性的基础。地面控制测量的基本任务是根据地下工程特点和需要，在地面布设一定形状的控制网，并精密测定其地面位置。地面控制测量的目的是为了控制全局，限制测量误差的传递和积累，保障测量工作的相对精度。我们使用的是导线网，把导线布设成网形或闭合环形。 （1）施测方法 采用GPS进行平面控制。GPS机型控制的特点：GPS测量的特点是对点间的边长没有限制，也不要求两点间通视，而且点位精度均匀。它与常规方法相比，具有很大的优越性和灵活性，适合各种地下工程的地面控制测量，尤其适合山岭地区大型隧道和跨河，跨海隧道的地面控制测量。 （2）网点应满足一定的精度要求 合理地确定施测精度标准，既能保证当前工程的需要，又留有适当的余地，同时考虑今后其他工程的可能需要，以便节省人力、物力，提案高工作效益，加快施测进度。 （3）遵循统一的测量规范、按等级标准设计和作业 GPS测量定位速度快、相对定位精度高、工作时间短、效益好，是现代的测量方法，必须遵循统一的测量规范，按等级标准设计和作业。国家质量技术监督局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》中，GPS按其精度划分为六个等级，见下表 表2-2-1-1 GPS测量等级划分 级别 固定误差/mm 比例误差系数 A A 3 0.01 A 5 0.1 B 8 1 C 10 5 D 10 10 E 10 20       工程控制网一般属D级或E级，相当于国家三等网和四等网。GPS网布设时，除了联测测区内高级GPS点外，不必按常规测量方式逐级布网，可根据实际需要，采用相应的等级规定一次完成全网的布点和施测。当测区内无高级GPS点时，可与测区内或附近的国家大地控制点连测。 （4）网形设计 GPS网形设计是施测方案的基础，它侧重考虑如何检核GPS数据质量和保证点位精度。为了检核GPS数据质量，GPS网应当构成闭合环状。闭合环有同步环和异步环之分。两台接收机同时观测相同的卫星，所得同步观测资料可以解算出两站之间的一条基线向量，将不同时段观测的各基线构成的闭合环叫做异步环。3台接收机同时观测相同的卫星，所得的同步观测资料解算出3个基线向量构成三角形同步环路，其中只有两条是独立的，一般用K台接收机同步观测时，可解算出k(k-1)/2条基线向量，其中只有k-1条是独立的。同样，由若干条独立基线构成的闭合环也叫异步环。同步环中由各基线向量构成的坐标闭合差之和等于零，否则基线解算结果有粗差。测量中通常用增加多条观测或附加条件的方法，采用最小二乘法进行平差，以提高点位的精度并增加其可靠性。由独立基线构成的闭合环或增加观测的时段数都可产生多余观测。多余观测数的计算是由独立基线数减去待定点数。 设计中总的观测点为m，用k台接收机，在各点做n次观测，则同步观测的次数s=mn/k,独立基线向量数b=(k-1)s=(k-1)mn/k. 布设GPS网时应当由异步闭合构成区域性的子环路，然后由若干子环路在构成覆盖整个测区闭合的网环路。每个子环路可以作为施测方案分期观测的依据。每个子环路观测结束后，便可及时评定GPS数据质量。 在GPS网设计时应进行时段设计。时段越长，越有可能选取图形强度较好的星组的观测数据。由于卫星的运动和测站随地球自转运动，卫星相对测站的几何图形在不断变化，星组中卫星更替造成时段的自然分段，每一个时段称为一个子时段。为了使观测能处于最佳时段，在技术设计时，可更具测站的概略坐标及卫星星历作外推预报，计算出观测时一天的图形强度因子，找出间隙区，选择最佳观测时段。 在GPS网设计时，应尽可能多与高级GPS控制点或国家测设的三角点、水准点进行连测，以便提供数据处理的基准值和成果测量的外部检核。 平面控制测量采用E级GPS控制网(图2-1-2)要求如下 GPS网相邻点间基线中误差 按下式计算： 式中 (mm)为固定误差； (ppm)为比例误差系数； (km)为相邻点间的距离。GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。 表2-2-1-2  GPS网的主要技术要求 级 别 平均距离(km) (mm) (1×10-6) 最弱边相对中误差 E级 0.2～5 ≤10 ≤20 1/45000           同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（1×10-6） 等 级 限差类型 E 级 坐标分量相对闭合差 6.0 环线全长相对闭合差 10.0     重复基线边检验： 重复基线的长度较差不宜超过下式的规定： 式中： 为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算） 独立环闭合差检验： 无论采用单基线模式或多基线模式解算基线，都应在整个GPS网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定： 2．高程控制： （1）施测精度与方法： 平面高程控制测量采用四等水准测量（双面尺法）精度要求如下： 水准测量精度 测量等级 四等 5.0 10.0       测站视线长度规定 等级 视线长度 前后视距差 每站的前后视距累计差 仪器类型 视距 四等 DS3 ≤100 ≤3.0 ≤10.0 DS1 ≤150           测站观测限差 等级 观测方法 基辅分划读数差 基辅分划所测 高差的差 四等 中丝读数法 3.0 5.0         （2）施测路线：从国家四等水准基点“南幅村”→扩大区→村东→北大山→东庄矿→南幅村，形成闭合环。 2.2.2 矿井联系测量 2.2.2.1概述 根据本矿井开拓方式的特点，欲采用两井定向。作业过程如下：地面设立连接点Ⅰ、Ⅱ、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,作为井下控制测量起始数据。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。 2.2.2.2平面坐标联系测量 平面坐标联系测量的具体做法如图2-2-2-1所示： 在两个立井各悬挂一根垂球线A和B，由地面控制点布设导线测定两垂球线A、B的坐标。 图2-2-2-1 两井定向示意图 1．地面连接： 地面连接测量的目的是测定两个垂球线A、B的平面坐标，由坐标算出两垂球线的方位角。 从近井点分别向两垂球线A、B测设导线。连接导线敷设时，应使其具有最短的长度并尽可能沿两垂球线连线的方向延伸，这样可以减少量边误差对连线方向产生的影响。 地面连接测量导线采用光电测距导线；精度采用5＂级导线。 具体做法如图2-2-2-1所示： 图2-2-2-1 地面连接方案 2．井下连接： 井下连接测量是在定向水平根据两垂球线的坐标及其连线的方位角确定井下导线起始点的坐标与起始边的方位角。 在定向水平上，连接两垂球线，测设经纬仪导线A-1-2-3-4-B；精度采用7＂级导线。 具体做法如图2-2-2-2所示： 图2-2-2-2 井下连接方案 内业计算时，首先由地面测量结果求出两垂球线的坐标， 、 、 、 ，并计算出A、B连线的坐标方位角 和长度 (2-1) (2-2) 因地下定向水平的导线构成无定向导线，为解算出地下各点的坐标，假设A为假定坐标系的原点，A1边位假定坐标纵轴 轴方向，由此可计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方位角 及长度 ，即 =                         (2-3) (2-4) (2-5) 式中H——竖井深度 R——地球的平均曲率半径。 应小于地面和地下连接测量中误差的2倍。则 = 依此可重要计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。如果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分配给地下导线各坐标增量上。最后计算出地下各点的坐标。 2.2.2.3高程联系测量 （1）导入高程方法： 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）。因为是竖井，所以我们才用的是长钢尺法导入高程。具体方法如图2-2-2-3所示： 图2-2-2-3  长钢尺导入高程示意图 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，首先在A、B点水准尺上读取读数a、b，然后在钢尺上读数m、n（注意，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 和 。由此可求得B点高程: (2-6) 式中 为钢尺改正数总和(包括尺长改正、温度改正、自重伸长改正)。其中钢尺温度改正计算时，应采用井上下实测温度的平均值。钢尺自重伸长改正计算为： (2-7) 式中 ——钢尺长度， =m-n ——钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度； ——钢尺的密度，r=7.8g/ E——钢尺的弹性模量，一般取为 kg/ 当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，还应加入拉力改正。 （2）导入高程精度要求： 采用长钢尺法导入高程时，井上、下高程基点与钢尺上相应标志间的高差，应用水准仪以两次仪器高进行测量，其互差不得超过4mm。测量钢尺上、下两标志间的长度，应对钢尺施以比长时的拉力，并记录温度。往返丈量结果的互差不得大于L/8000（L为两标志间的长度）。井下高程基点两次导入高程的互差，不得超过井筒深度的1/8000。 2.2.3井下控制导线测量 井下控制导线测量的作用是以必要的精度建立井下的控制系统，确保贯通精度和贯通各项限差满足《煤矿测量规程》要求。 1．井下控制导线的特点： 与地面导线测量相比，井下控制导线测量具有以下特点： （1）由于受巷道的限制，其形状通常形成延伸状。井下导线不能一次布设完成，而是随着巷道的开挖而助教向前延伸。 （2）导线点有时设于巷道顶板，需采用点下对中。 （3）随着巷道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示巷道的掘进，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。 （4）井下工作环境较差，对导线测量干扰较大。 2．井下控制导线的施测方法： 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控制。所以，井下平面控制测量实际上就是控制导线测量。我们采用经纬仪测角、钢尺量边的方法进行井下控制导线测量。如图2-2-3-1所示： 图2-2-3-1  分段丈量距离 3．井下控制导线的精度及各项限差要求： 根据本矿特点欲采用7″导线精度施测。 （1）测角要求： 井下经纬仪导线水平角观测，所采用的仪器和作业要求如表2-2-3-1所示： 表2-2-3-1  经纬仪导线水平角观测采用的仪器和作业要求 导线类别 使用仪器 观测方法 按导线边长分（水平边长） 15m以下 15~30m 30m以上 观中 次数 测回 数 对中 次数 测回 数 对中 次数 测回 数 7″导线 DJ2 测回法 3 3 2 2 1 2 15″导线 DJ6 测回法 或复测法 2 2 1 2 1 2 30″导线 DJ6 测回法 或复测法 1 1 1 1 1 1                   经纬仪导线水平角的观测限差要求如表2-2-3-2所示： 表2-2-3-2    经纬仪导线水平角的观测限差要求 仪器级别 同一测回中 半测回互差 检验角与最 终角之差 两测回间互差 两次对中测回 （复测）间互差 DJ2 DJ6 20″ 40″ — 40″ 12″ 30″ 30″ 60″           在倾斜巷道中测量边长时，观测垂直角的精度如表2-2-3-3所示： 表2-2-3-3  倾斜巷道观测垂直角的精度要求 观测方法 DJ2经纬仪 DJ6经纬仪 测回数 垂直角互差 指标差互差 测回数 垂直角互差 指标差互差 对向观测（中丝法） 单向观测（中丝法） 1 2 — 15″ — 15″ 2 3 25″ 25″ 25″ 25″               井下导线的坐标方位角闭合差应不超过表2-2-3-4的规定： 表2-2-3-4  井下导线的坐标方位角闭合差要求 导线类别 最大闭合差 闭合导线 复测支导线 附合导线 7″导线 15″导线 30″导线 ±14″ ±30″ ±60″ + ±14″ + ±30″ + ±60″ + + ±2         注：n为闭（附）合导线的总站数；n1、n2分别为复测支导线第一次和第二次测量的总站数；ma1、ma2分别为附合导线起始边和附合边的坐标方位角中误差；mβ为导线测角中误差。 （2）测边要求： 钢尺丈量基本控制导线边长时，应遵守下列规定： 1、分段丈量时，最小尺段长度不得小于10m，定线偏差应小于5cm； 2、对钢尺施以比长地的拉力，悬空丈量并测定温度； 3、每尺段应以不同起点读数三次，读至毫米，长度互差应不大于3mm； 4、导线边长必须往返丈量，丈量结果加入各种改正数的水平边长互差不得大于边长的1/6000。 在边长小于15mm或倾角在15°以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平边长的允许互差可适当放宽，但不得大于边长的1/4000。 井下基本控制导线边长用钢尺丈量时，应加比长、温度、垂曲等各项改正数。加入改正数后往返丈量水平边长的互差不超过限差时，取其平均值作为丈量结果。 （3）控制导线的延长要求： 基本控制导线一般应第隔300~500m延长一次，在延长经纬仪导线之前，必须对上次所测量的最后一个水平角按相应的测角精度进行检查，两次观测水平角的不符值不得超过下列规定： 7″导线 20″ 15″导线 40″ 30″导线 80″     基本控制导线的边长小于15m时，两次观测水平角的不符值可适当放宽，但不得超过上列限差的1.5倍。 如不符合上述要求，应继续向后检查，直至符合后，方可由此向前延长导线。 2.2.4 井下高程测量 2.2.4.1水平巷道高程测量 1．方法： 井下水平巷道高程控制分为Ⅰ级和Ⅱ级控制，Ⅰ级控制是为了建立井下水平巷道高程测量的首级控制，其精度较高，基本上能满足贯通工程在高程方面的精度要求，Ⅱ级水准测量的精度较低，作为Ⅰ级水准点的加密控制，主要是为了满足矿井生产的需要，Ⅱ级水准路线一般敷设在Ⅰ级水准点间和采区的次要巷道内。 施测方法基本上类同于地面水准测量，施测时水准仪置于两尺点之间，前后视距离大致相等，这样可以消除由于水准管轴与视准轴不平行所产生的误差。视线长度一般宜为15～40 m。如图2-2-4-1所示井下水准测量4种情况： 图2-2-4-1  井下水准测量4种情况 2．精度及各项限差要求： 井下水平巷道高程测量采用四等水准测量，要求每站用两次仪器高观测，两次仪器高互差应大于10cm。两次仪器高所测的高差互差，Ⅰ级应不大于3mm，Ⅱ级应不大于5mm。取两次仪器高测得的高差平均值作为一次测量结果。当水准点设在巷道顶板上时，要倒立水准尺，以尺底零端顶住测点，记录者要在记录簿上注明测点位于顶板上。 表2-2-4-1  井下四等水准测量限差表 水准测量等级 水准支线往返测量的高差不符值 闭、附合路线的高程容许闭合差 Ⅰ级 ±15 ±50 Ⅱ级 ±50       2.2.4.2倾斜巷道高程测量 1．方法： 由于南采区皮带暗斜井巷道倾斜角度为17°，而三角高程测量通常在倾角大于8°的倾斜巷道中进行，所以南采区皮带暗斜井巷道采用三角高程测量。利用经纬仪测出两点间的倾角，用钢尺丈量两点间的倾斜长度，再根据三角原理求出两点间的高差，以达到测定倾斜巷道中的水准点和永久导线点的高程。 操作方法： 利用经纬仪进行四等测三角高程。施测前必须对所使用的仪器进行检校。基本控制导线的三角高程测量应往返进行，往返测量的高差互差和三角高程闭合差应不超过规定的限差要求。当高差的互差符合要求后应往返测高差的平均值作为一次测量结果。采区控制导线的三角高程测量不需往返观测。如图2-2-4-2所示： 图2-2-4-2  井下三角高程测量 2. 精度及各项限差要求： 仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。三角高程闭合差可按导线边长成正比例分配。复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。其他限差要求如表2-2-4-2所示： 表2-2-4-2    三角高程测量限差要求 导线类别 相邻两点往返测高差的容许互差/mm 三角高程容许闭合差/mm 基本控制 10 + 0.3l ±100 采区控制 — ±100       注： l—导线水平变边长，以米为单位； L—导线周长（复测支导线为两次测量导线的总长度），以千米为单位。 3 贯通误差预计 绘制一张比例尺为1：2000的误差预计图，在图上根据设计和生产部门共同商定的贯通相遇点位置绘出K点，过K点作 轴和 轴（ 轴沿待贯通巷道的中心线方向， 轴与 轴垂直），并在图上标出设计的导线点位置。根据实际需要在图上量算出各导线边的边长、坐标方位角等，从而对贯通相遇点K在水平重要方向 和竖直方向上作出误差预计。如图3-1所示（此图为缩小后的示意图）： 图3-1  两井贯通预计图 地面导线图上量测值如表3-1所示： 表3-1  地面导线图上量测值 导线点号 (m) R2y’(m) 边长（L）(m) 导线边坐标方位角（ ） 东庄矿 2700 7290000 1075 116 30 00 2.3×10-5 北大山 1526 2441406.25 1275 109 12 00 1.28×10-5 村东 575 271962.25 1225 105 30 00 0.81×10-5 扩大区 575 330625   10000399.75 3575 4.39×10-5     1192     注 =±（0.005+5×10-6 1192）=±0.011m.             井下导线引起K点在 方向上的误差计算表如表3-2，3-3所示： 表3-2  井下导线引起K点在 方向上的误差计算表 导线点号 Ry’（m） R2y’(m2) 导线点号 Ry’（m） R2y’(m2) 1 2550 6502500 18 1360 1849600 2 2455 6027025 19 1275 1625625 3 2400 5760000 20 1185 1404225 4 2310 5336100 21 1085 1177225 5 2290 5244100 22 1000 1000000 6 2200 4840000 23 885 783225 7 2185 4774225 24 775 600625 8 2075 4305625 25 670 448900 9 2005 4020025 26 545 297025 10 1940 3763600 27 455 207025 11 1865 3478225 28 390 152100 12 1810 3276100 29 300 24806.25 13 1750 3062500 30 200 87025 14 1700 2890000 31 80 122500 15 1625 2640625 32 30 160400.25 16 1535 2356225 33 105 307470.25 17 1450 2102500 34 200 499849             表3-3  井下导线引起K点在 方向上的误差计算表 边号 边长L（m） 1——2 105 61.6 2——3 102 59.5 3——4 110 64.5 4——5 105 61.6 5——6 110 64.5 6——7 30 7.5 7——8 100 37 8——9 104 34.2 9——10 100 50 10——11 105 50 11——12 103 50 12——13 95 45 13——14 75 32.5 14——15 100 45 15——16 125 57.5 16——17 130 62.5 17——18 105 52.5 18——19 120 42.5 19——20 125 32.5 20——21 130 42.5 21——22 120 35 22——23 130 25 23——24 130 22.5 24——25 135 27.5 25——26 125 30 26——27 95 15 27——28 80 20 28——29 100 30 29——30 87 0 30——31 120 0 31——32 110 0 32——33 91 0 33——34 100 0 ∑ 5863         3.1 平面误差预计 贯通点 在水平重要方向 上的误差来源包括地面GPS控制测量误差、联系测量中的两井定向误差和井下控制导线测量误差。 3.1.1地面GPS控制测量对井下贯通点K在 方向上的误差影响 在将GPS用于两井间巷道贯通测量时，可选用E级网或D级网精度来测设两井井口附近的近井点，而且两井近井点之间应尽量通视，东庄矿、扩大区为两井的近井点，K点为贯通相遇点，这时由于地面GPS测量误差所引起的K点在 方向上的贯通误差可按下列公式估算： 式中 —近井点K和D之间的边长中误差，按 计算 a— 固定误差，对于D级及E级GPS网，a≤10mm； b— 比例误差系数，D级GPS网，b≤10× ；E级GPS网，b≤20 ； —两近井点连线与贯通重要方向X轴之间的夹角。 我们采用的GPS中的a=0.003m，b=0.5× m 所以 =± =±0.004m =±0.004×0.629=±0.003m 从目前测绘技术的发展情况来看，在进行两井之间的巷道贯通测量时，地面平面控制测量采用GPS技术建立近井点是值得提倡的一种方案，它不仅施测简便，而且精度高。但即便这样，也应尽量使两近井点 与 之间相互通视，这样在由近井点 向一号井井口施测连接导线时，也可以用近井点 作为后视点，同样由近井点 向二号井井口施测连接导线时，也可以用近井点 作为后视点，从而消除了起始边（ ）的坐标方位角中误差对于贯通的影响。 除上述误差外，还应再将从近井点到井口所敷设的近井连接导线的测量误差所引起的 点在 方向上的误差考虑进去，这样就可以预计出整个地面平面控制测量误差所引起的 点在 方向上的误差。 3.1.2两井定向对井下贯通点K在 方向上的误差影响 两井定向的误差都集中反映在井下导线起始边的坐标方位角上。所以，两井定向误差引起的 点在 方向上的误差为： = 2700=±0.160m 式中 ——两井定向误差，即由定向引起的井下导线起始边坐标方位角中误差； ——井下导线起始点与 点连线在 方向上的投影长度。如图3-1-1所示的 和 。 应当注意，两个立井的两井定向误差所引起的 点在 方向上的误差 和 应分别求出。定向过程中所积累的井下导线起始点的坐标误差值很小，一般可以忽略不计。 3.1.3井下控制导线测量对井下贯通点K在 方向上的误差影响 井下导线测角和量边误差引起的 点在 方向上的误差 和 的预计公式为 ±0.0066m 式中 ——井下导线测角中误差； —— 点与各导线点的连线在 轴方向上的投影长度，可从设计图上量取； ——导线点数。 ——井下光电测距的量边误差，一般按仪器厂家给定的计算公式确定； ——导线各边与 轴的夹角。 井上、下使用同一根钢尺丈量边长，可认为量边系统误差相同，则井上、下导线可以不考虑量边系统误差的影响。否则，要把井下量边系统误差对贯通的影响 考虑在内， 为一号井和二号井的井下导线两个起始点连线在 轴上的投影长度。如图3-1-1所示： 图3-1-1  两井定向误差图 3.2高程误差预计 两井间巷道贯通相遇点 在高程方向上的误差来源包括地面控制网水准测量误差、导入高程误差、井下水准测量和三角测量误差。 3.2.1地面控制网水准测量对井下贯通点K在高程方向上的误差影响 地面水准测量引起的高程误差 为 式中  ——每1km水准观测高差中误差； 缺乏大量实测资料无法求得 值时，可以按有关规程中规定的限差进行反算求得。如规程中规定地面水准测量测段往返测高差互差的限差为 mm，则取 km时，得1km（每1km）往返测高差互差的限差为20mm；如果认为限差是中误差的2倍，则有每1km往返测观测高差的中误差为10mm，那么一次测量每1km观测高差中误差为 / =7.07mm。 3.2.2导入高程对井下贯通点K在高程方向上的误差影响 缺乏大量实测资料无法求得导入高程中误差时，也可以按有关规程中规定的两次独立导入高程的容许互差来反算求得一次导入高程的中误差。规程中规定：两次独立导入高程的互差不得超过井筒深度 的1/8000,则一次导入高程的中误差为 =±0.038m 两井定向中两个立井的导入高程中误差 和 应分别计算。 3.2.3井下水准测量对井下贯通点K在高程方向上的误差影响 井下水准测量误差可以按水准路线长度或者按水准测量的测站数分别进行估算。我们认为水准测量每千米观测高差中误差都相同，则地面水准测量引起的高程误差为 3.2.4井下三角高程测量对井下贯通点K在高程方向上的误差影响 井下三角高程测量引起的贯通点K高程误差为 4总  结 4.1贯通相遇点K在平面上的误差预计 贯通在水平重要方向 上的总误差为 =±0.185m 贯通相遇点K在水平重要方向 上的预计误差为 ±0.371m 4.2贯通相遇点K在高程上的误差预计 贯通相遇点K在高程上的总误差为（以上各项高程测量均独立进行两次） 贯通相遇点K在高程上的预计误差为 2 0.063=±0.126m 通过误差预计，得知此设计方案 满足《煤矿测量规程》规定和巷道工程要求的贯通在水平重要方向X上的允许偏差值 ，而高程测量方案也满足贯通精度要求。 5结论和建议 贯通测量的好坏，固然决定于贯通质量的好坏,固然决定于所选择的贯通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。一方面在重要贯通工程开始施测前,要充分做好人员准备,另一方面要切实抓好质量保证体系的贯彻落实。除此之外,还要注意采取如下措施: （1）提高控制测量的精度。 （2）测量过程中,提高仪器对中精度,如使用三架联测法施测。 （3）在斜巷中测角时,注意对中精度和仪器整平的精度,每测回重新对中整平。 （4）在巷道中,由于顶板淋水等原因,导线点的标识有时不清楚。专门制作导线点标志牌,实行挂牌管理。 （5）小断面掘进,当贯通距离剩余20m以上时,采取小断面掘进,提高贯通段巷道质量。 通过东庄煤矿两井贯通的实例，我们可以总结出大中型贯通测量应遵循的一些基本原则： （1） 大中型贯通施测前，应进行贯通测量方案设计和贯通测量误差预计。 （2） 贯通测量施测过程中，应采用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） 从贯通测量的外业观测到内业计算，都应坚持用多余的数据进行检校的原则，以提高测量成果的可靠度。 总之，只要抓好贯通测量中的每一个环节工作，就能保证每一个贯通工程都 能实现准确贯通，使测量真正起到“眼睛”的作用 通过此次大型贯通设计，我学到了很多东西，而且也将很多我们课堂上所得的知识应用到了现实的贯通上，实现了真正意义上的理论实践想结合。而且从这次贯通设计中，我们都取得了丰富的贯通实践经验，同时也给我们这样一个启迪：对于大型的贯通工程，首先应根据工程的限差要求进行误差预计，采用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，贯通工程就一定会达到预期的效果。 谢  辞 四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。四年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。 伟人、名人为我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和赞美献给一位平凡的人，我的导师董增林老师。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念，树立了宏伟的学术目标，领会了基本的思考方式，从论文目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。您不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，谨向导师表示崇高的敬意和衷心的感谢！本论文的顺利完成，离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。在此感谢任焕乐、姜斌等同学的指导和帮助；感谢测绘工程专业所有老师对我四年孜孜不倦的教诲，在此表示深深的感谢。没有他们的帮助和支持是没有办法完成我的学士学位论文的。 在此祝愿各位老师身体健康，万事如意，同学们学业有成，前程似锦！ 参考文献 ［1］徐绍铨，张华海，杨志强，等.GPS测量原理与应用(第三版)[M]. 武汉：武汉大学出版社，2008. ［2］独之行，刘智敏. GPS测量实施与数据处理(第一版) [M]. 北京：测绘出版社，2010. ［3］郑文华等. 地下工程测量 [M].北京：煤炭工业出版社.2007. ［4］赵吉先，吴良才，周世健. 地下工程测量 [M]. 北京: 测绘出版社，2005. ［5］董秀桃，郭玉社.提高大型贯通工程测量精度得方法［J］矿业快报，2003,(3);5-7. ［6］GPS测量规范：《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2009 ［7］水准测量规范：《国家三、四等水准测量规范》GB12898-2009 ［8］煤矿测量手册（上册）[M]. 北京: 煤炭工业出版社，1990.