天辰矿业有限公司齐克勒克煤矿
井巷工程贯通测量设计
规程名称：一采区贯通测量设计
编制：陈军
编制单位：重庆川九公司第二十一项目部
编制时间：二〇一三年六月三十日
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作业规程审批表
工程名称：齐克勒克煤矿一采区贯通测量设计
编制人：陈军
技术负责人：熊德发
施工单位：重庆川九建设有限责任公司第二十一项目部
编制时间：2013年6月30日
项目部会审意见
部门意见签字时间部门意见签字时间工程部通风
机电部调度室
地测安全经理
机电经理生产经理
项目总工项目经理
会审意见：
作业规程报审表
工程名称：齐克勒克煤矿1#井
致：新疆天阳建筑工程监理有限责任公司（监理单位）
我方已按照要求编制的齐克勒克煤矿一采区贯通测量设计，经我单位技术负责人审查批准，请予以检查。
承包单位（章）
项目经理：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师审核意见：
项目监理机构：
总监理工程师：
日期：
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作业规程报审表
工程名称：齐克勒克煤矿
致：新疆拜城县天辰公司齐克勒克煤矿（建设单位）
我方已按照要求编制的一采区贯通测量设计，经我单位技术负责人审查批准，请予以检查。
总工程师审查意见：
总工程师：
日期：
项目经理审核意见：
矿长：
日期：
机电项目经理审核意见：
机电项目经理：
日期：
安全项目经理审核意见：
安全项目经理：
日期：
生产项目经理审核意见：
生产项目经理：
日期：
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齐克勒克煤矿井巷工程贯通测量设计
（ 2013年6月30日）
工程概况：
1、井上下对照关系情况表 水 平 （m ）
+1960m
工 程 名 称
一采区+1960m 水平轨道石门
地面井口标高（m ） +2045m 井下巷道开口标高 （m ） +1964m 地面相对位置对掘
进巷道的影响 地面为荒山丘陵,对掘进无影响。
一、地形地貌
矿区地形总趋势为南、北高中部低、西高东低的槽状地形，区内沟谷不发育，仅有一条沿煤层走向的东西向较大冲沟，该沟谷只有雪融季节和降雨时才有水流，向东汇入梅斯布拉克河、向西汇入喀拉苏河；地形坡度一般在5°—40°之间，海拔高度1960-2200m ，相对高差240m ，属于中低山区地貌。 二、地震
矿区位于天山活动带附近，地震活动频繁，据调查自1947年至今，在矿区附近曾发生过4次6－7级地震；根据国家地震带烈度区划表，该区属7度烈度带；现矿井口及工业广场、居民住宅均分布在冲沟两侧，目前矿区内建筑物多属简易建筑，抗震能力差，当地震发生时易发生地裂等地质灾害，对附近建筑物及煤矿生产均构成威胁，矿区南部山体较陡，易产生岩体垮落、崩落；因此建议煤矿在修筑工业广场及矿井设施和居民区时应尽量避开陡峭山体，并加强抗震和防震能力。 三、构造
1、矿区为向南倾斜的单倾构造（与区域构造的方向一致），地层走向近东西，地层倾向178°－184°，地层倾角在80°－89°
之间，为急倾斜地层，含煤地层及煤层沿走向、倾向角度变化不大，煤层产状较稳定。
2、无大的断层，仅在矿区中部发现一条小型平推断层，编号为f1，该断层在矿区范围延伸300m，断层面倾向东92°左右，倾角85°左右，平推断距21m，上盘（东）向北平移21m，梅斯布拉克煤矿四号井一、二水平东巷见该断层；该断层地表出露较好，根据侏罗系底板砂砾岩标志层、老底砂砾岩标志层平移断距可以直接量取；矿区没有岩浆侵入，构造类别属于第二类“中等”构造类型。
3、地质构造对掘进的影响：遇F1断层停掘，作为与老窑之间的隔离煤柱，遇褶曲见煤层掘进，加强支护管理，防治冒顶堵塞巷道，无陷落柱、火成岩对掘进的影响。
4、岩层东西走向约N90°，NS倾N82oS，主要为细砂岩、粗砂岩。
天辰矿业公司齐克勒克煤矿是年设计生产能力60万吨的新建矿井，井田东西长约1.6km，南北宽约0.6km，井田面积约8.5平方公里。矿井开拓方式为平硐开拓，其一井巷贯通工程，为一采区+2045-+1960水平的轨道上山与一采区轨道上山下部车场的贯通，贯通导线周长约3700 m（贯通距离为1600m）；贯通巷道采用全断面掘进、一次成巷，相向掘进进行贯通。
主要贯通工程井筒的设计参数为：
1、主井平硐设计参数：
井口中心的平面坐标：X=4665498.500m，Y=27598584.072m；
井口中心的高程坐标：Z=1965.468m；
井口中心线的坐标方位角：а=354°
井筒掘进断面：S′=12.85m2
井筒净断面：S=11.89m2
井筒水平长：D=386m
2、+2045米进风井井筒设计参数：
井口中心的平面坐标：X=4665984.675m，Y=27599322.986m；
井口中心的高程坐标：Z=2055.054m；
井口中心线的坐标方位角：а=180°
井筒掘进断面：S′=7.16m2
井筒净断面：S=6.56m2
井筒水平长：D=180m
一、贯通测量方案设计
（一）贯通测量方案的选择
主井平硐与+2045米进风井之间的贯通为两井间的贯通工程，井巷贯通距离约1.6km，地面联测导线2.1km，贯通导线全长约3.7km。根据井巷施工计划安排，在两井间的贯通路线方案选择上，可根据井巷施工的实际进展情况，选择主要施工路线作为贯通误差预计的方案。贯通处为一采区轨道上山下部车场，即：从主井近井点D5开始，一个掘进工作面分别沿主井平硐386米、机轨回巷650米、一采区轨道上山下部车场170米掘进至轨道上山下部车场转弯完和另一个掘进工作面沿+2045水平进风井140m、一采区轨道上山上部车场及绕道40米、一采区轨道上山193米相向掘进在+1960m水平一采区轨道上山落平之后54米的位置贯通。按照工程施工计划，预计贯通时间为2013年8月。
（二）贯通测量误差预计
1、贯通相遇点的允许偏差确定
根据《规程》规定，结合工程需要，考虑到贯通相遇点所处的位置为采区轨道上山、运输上山、通风上山，这些巷道均为主要巷道，经与矿技术负责人、生产技术部门共同研究，项目经理同意，贯通相遇点K在水平重要方向上的允许偏差不得超过0.5m，在高程方向上的允许偏差不得超过0.3m。
2、地面与井下联系测量方案
齐克勒克矿区所在区域为高山地区，地形复杂，气候条件变化无常，通视条件差，难以满足四等控制的布网要求，且矿区范围内只有国家四等点和一
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级点，因此，根据井田区域的具体情况，决定在主井口与2045进风井之间采用一级（5″）光电导线作为贯通联系测量，同时将光电导线作为三角高程导线，按四等水准的要求将三角高程控制作为矿区高程的首级控制，在测角和测距中按四等光电导线要求施测，以满足四等水准的精度要求。联系测量线路的选择从主井工业广场135地质队布设的D6、D5为起始点，沿北偏东大约20°~30°的方向选择观测线路，按5″导线的要求进行布点。5秒控制线路长2.1公里，共敷设了六个控制点（FD1、FD2、FD3、FD4、FD5、FD6）。为满足贯通测量的需要，在井巷贯通工程施工期间分别在主井和进风井附近敷设1至2个近井点（根据导线点的通视条件布置）作为向井传递导线的联测点。
⑴面控制测量采用拓普康全站仪，施测按5″光电测距导线要求独立观
测两次，观测技术参数要求：
测距相对中误差1/30000；
测角中误差±5″；
导线全长相对闭合差1/20000；
水平角观测4个测回，方位角最大闭合差。
⑵水平角观测限差：半测回归零差8″，一测回内2c互差13″，同一方向值各测回互差9″；
⑶竖直角观测中丝法对向观测2个测回，倾斜角互差15″，指标差互差15″，对向观测高差较差±100s，高程闭合差（S—边长公里数）。
⑷光电测距2个测回（一测回读数四次），一测回最大互差10mm，单程测回间最大互差15mm，往返测或不同时间互差±√2.（2+2ppm.D）。
3、井下平面控制测量
井下贯通导线分别从主井近井点临2→主井平硐→机轨回巷→一采区轨
道上山下部车场→贯通相遇点K和另一掘进工作点+2045进风井近井点F临→+2045措施斜井→+2045轨道石门→一采区轨道上山→一采区轨道上山下部车场贯通相遇点K。井下导线共设计26个导线点，导线全长4.5公里，导线经过一条25°（一采区轨道上山长193米）的斜巷。在导线点的布设时，在布点条件允许的情况下，尽可能使前后视的导线边相等，考虑到井下的特殊环
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境和通视条件，导线边的长度一般布设为90米—300米为宜。本设计的井下导线边长在15米以下的三条、15米—30米的一条、30米以上的21条，井下平面控制按7″光电导线布设，采用拓普康GTS-102全站仪测角和测距。 井下导线主要技术参数指标如下：
测角中误差（″）
一般边长（m ） 导线全长相对闭合差 闭（附）合导线 复测支导线
±7 60—200 1/8000 1/6000 ±15
40—140
1/6000
1/4000
井下导线水平角观测作业要求如下： 导线
类别
全站 仪型 号
观测
方法 按导线边长分（水平边长） 15m 以下
15m ～30m
30m 以上
对中次数 测回数 对中次数 测回数 对中次
数
测回数
7″ 拓普康
GTS-102N 测回法
3
3
2
2
1
2
15″ 拓普康GTS-102N
测回法
2 2 1 2 1 2
注：①测回间变换度盘读数180°/n （n 为测回数）。 ②多次对中时，每次对中测一个测回。 倾角小于30°的井巷中水平角观测限差如下：
仪器级别 同一测回中半测回互差 两测回间互差 两次对中测回间互差 GTS-102N 20″ 12″ 30″ OS-602
20″
12″
30″
在倾角大于30°的井巷中，各项限差可为表中的1.5倍；
在倾角大于15°或视线一边水平而另一边的倾角大于15°的主要井巷观测过程中水准气泡偏离不得超过一格，否则应整平后重测。
井下光电测距作业要求：
⑴下井作业前，对测距仪进行检验和校正；
⑵测定气压读至100pa，气温读至1°C；
⑶每条边的测回数不得少于两个。采用单向观测或往反（或不同时间）观测时，其限差为：一测回读数较差不大于是10mm，单程测回间较差不大于15mm；往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改正）后的互差，不得大于1/6000。
(3)井下一级导线边长用全站仪测量，一测回四次读数，读数间较差不大于
5mm 。
4、井下高程控制测量
井下高程测量的线路与井下光电导线线路一致。高程测量在斜巷采用三角高程测量，用拓普康GTS-102N全站仪测角和测距，三角高程测量对两点间的高差采取对向观测的方式来提高精度；井下平巷采用S3级水准仪和普通水准尺按等外水准进行施测。
井下高程控制作业技术要求：
⑴巷三角高程测量技术要求
垂直角观测精度要求：
观测方法拓普康GTS-102（2″）拓普康OS-602（2″）
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
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对向观测（中丝法） 1 — — 1 — — 单向观测（中丝法）
2
15″ 15″
2
15″
15″
⑵三角高程测量的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。
⑶相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm*l （l 为导线水平边长，以m 为单位）；
⑷三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm √L （L 为导线长度，以km 为单位）；
⑸复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。 井下水准测量的作业技术要求：
⑴井下平巷每组水准点间高差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±50mm √R （R 为水准点间的路线长度，以km 为单位）； ⑵相邻两点间的高差，用两次仪器高观测，其互差不大于5mm 时，取平均值作为观测结果；
⑶水准测量高差的较差（或高程闭合差）不超过限差时，取往返观测的平均值作为测量成果。本贯通方案设计中，对地面、井下的平面与高程控制测量的技术作业要求和技术参数的未尽事项，一律按《煤矿测量规程》规定执行。 （三）、贯通测量误差预计：
1．根据上述选择的测量方案，各项误差参数确定为：
⑴地面光电测距导线的测角中误差m β＝±5″，测距仪测边中误差ml ＝±（2mm+2*ppm*D)；
⑵ 下光电测距导线的测角中误差m β＝±7″，测距仪测边中误差ml ＝±（2mm+2*ppm*D)；
⑶地面三角高程把复测支线作为闭合环的允许闭合差确定为±50√[s2]，则一次独立测量的中误差为：Mh上=±25√[S2]（S为导线边长，以km为单位）；
⑷井下水准测量的允许闭合差为±50√R（mm），则一次（单程）独立测量的中误差为：Mh下=±50/（2√2）*√R=±18√R（R—水准线路的长度，以km为单位）；
⑸井下三角高程的允许闭合差为±100√L，则一次独立测量的中误差为：Mh下=±50√L（mm）（L为导线长度，以km为单位）；
2．贯通相遇点K在水平重要方向X′轴上的误差计算：
根据上述测量方案，绘制一张比例尺为1：1000或1：2000的误差预计图。会同设计部门和生产部门，根据相向掘进的两掘进队的掘进速度等因素，确定出贯通相遇点K的位置大约在轨道上山落平之后50米处。在误差预计图中绘出K点，过K点建立假定坐标系，以待贯通的轨道上山中线方向为y’轴方向，以垂直于y’轴的方向为x’轴方向。并在图上标出已有导线点和设计导线点的位置。
地面控制测量对K点的误差影响
①地面控制测量测角误差引起K点在X轴上的误差Mxβ上：
计算公式：Mxβ上＝±mβ/ρ√∑Ryi2
∑Ryi2：贯通相遇点K与地面各控制测量点在Y轴上投影的平方和
计算：Mxβ上＝± 5/206265*√1343179=± 0.028(m)
②由地面控制测量测边误差引起K点在X轴上的误差Mx l上：
计算公式：Mx l上＝±√a上2∑lcos2α′+b上2Lx′2或Mx l上=√∑ml2*lcos2α
lcos2α′：地面各导线边坐标增量ΔX′在边长上的二次投影长度（m）；
a、b为测距的偶然和系统误差系数；α为各导线边与假定X′轴之间的夹角。
计算：Mx l上＝±√0.0022*982+（2*10-6）2* 3062=±0.063(m)
井下导线测量对K点的误差影响
③井下导线测角误差引起K点在X轴上的误差Mxβ下：
计算公式：Mxβ下＝±mβ/ρ√∑Ryi2
∑Ryi2：贯通相遇点K与各导线点在Y轴上投影的平方和，（见附表）
计算：（β=7″）Mxβ下＝±7/206265*√1141699= ±0.036(m) ④井下导线测边误差引起K点在X轴上的误差Mx l下：
计算公式：Mx l下＝±√a下2∑lcos2α′+b下2L X下′2
lcos2α′：井下各导线边坐标增量ΔX′在边长上的二次投影长度（m）
（见附表）；a、b为测距的偶然和系统误差系数。
计算：Mx l下＝±√0.0022*751+（2*10-6））2*992=±0.055 (m)
⑤各项误差引起K点在水平重要方向X轴上的中误差Mx（按两次独立测量预
计）：
计算公式：Mx＝±√M2xβ上+M2x l上+M2xβ下+M2x l下
计算：（β=7″）Mx K＝±√0.0282+0.0362+0.0632+0.0552 =±0.095(m)
⑥项测量均独立进行两次则平均值的中误差为：
（β=7″）Mx平=±Mx K/√2=±0.095/√2=±0.067(m)
3．贯通相遇点K在水平方向的误差预计：（取中误差的2倍）
水平方向预计误差：
（β=7″）Mxk预＝2Mxk＝2×（±0.067）＝±0.134(m)
4．贯通相遇点K在垂直方向上的误差预计：
①地面三角高程误差：M H上=±25√[S2]
=±25√[0.0452+0.1342+0.4552+0.6352+0.5402+0.1412+0.1932]
=±25√0.979=±25mm
③井下三角高程误差：M H下=±50√L=±50√1.78=±67mm
④各项误差引起K点在高程测量的误差：
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计算公式：M HK＝±√M2H上+M2H下
计算：M HK＝±√0.0252+0.0672 =±0.071(m)
⑦项测量均独立进行两次则平均值的中误差为：
M HK平=±M HK/√2=±0.071/√2=±0.050(m)
5．贯通相遇点K在垂直方向的误差预计：（取中误差的2倍）
M Hk预＝2M HK平＝±2×0.05＝±0.1(m)
从以上误差预计结果可以看出:在水平重要方向(x’)上的预计误差为0.134m,高程上的贯通预计误差为0.1m,均未超过允许的贯通偏差值,说明所选定的测量方案和测量方法是能满足贯通精度要求的.
五、贯通测量技术措施：
1、贯通前应对使用的仪器进行检校，并保存检校报告备查；
2、在贯通工作实测过程中应评定实际测量精度，若低于贯通方案要求，应再次测量查出其原因；
3、贯通测量的控制导线如作为矿井井下的首级控制导线时，应考虑导线边长归化到投影水准面的改正和投影到高斯平面的改正问题；
4、贯通测量导线的最后几个（不少于三个）测站必须牢固；
5、在计算井巷的贯通方向和距离时，可采用各次测量结果的算术平均值或加权平均值；
6、在贯通测量过程中，施工导线应跟随掘进巷道的进度延长，延长距离距掘进工作面碛头不得大于50米；
7、贯通导线控制测量应独立观测两次，并取两次测量结果的平差值作为最后标定贯通的方向，在最后一次标定贯通方向时，两个相向工作面间的距离不得小于50米；
8、在贯通工程实施中应有不小于1：2000的贯通工程进度图，并及时填绘工程进度情况；
9、贯通工程两工作面间的距离剩下20米—30米时，测量负责人应以书面报告矿技术负责，并通知生产、安全、通风等有关部门，作好井巷贯通的安全工作，同时停止一个工作面掘进，只保留一个掘进工作作业，并由安全部门组织，做好停掘工作面的安全警戒和防爆工作；
10、井巷贯通后，应在贯通点处测量贯通实际偏差值，联测贯通两端的导线，计算各项闭合差，贯通测量工作完成后，应进行精度分析，做出技术总结报告。总结报告连同设计书和全部内、外业资料一起保存。
六、附件名称：
1．井巷贯通工程施工进度图（1:2000）
第一章井巷贯通测量导线设计图（1:2000）
第二章井巷贯通误差预计图（1：2000）
3. 贯通误差预计参数表
4. 贯通导线点设计坐标表
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K点误差预计参数
1、地面控制导线测角、测距引起K点在X’上的误差预计参数：
点号Ryi Ryi2边名lcos2α′FH1 85 7225 FH1-F临0 F临45 2025 F临-FD4 25 FD4 76 5776 FD4-FD5 455 FD5 69 4761 FD5-FD6 415 FD6 304 92416 FD6-D5 0
D5 845714025 D5-临2 38 临2 724 524176 临2-ZJ1 49 ∑Ryi21343179 ∑lcos2α′982
L X上′29
2、井下导线测角、测距引起K点在X’上的误差预计参数：
点号Ryi Ryi2边名lcos2α′ZJ1 557 310249 ZJ1-落平点 1 落平点 505 255025 落平点-ZJ2 2
ZJ2 348 121104 ZJ2-ZJ3 2
ZJ3 175 30625 ZJ3-JG1 207 JG1 151 22801 JG1-JG2 188 JG2 132 17424 JG2-JG3 149 JG3 117 13689 JG3-JG4 111 JG4 105 11025 JG4-JG5 37 JG5 7 49 JG5-JG6 13 JG6 11 121 JG6-JG7 5
JG7 0 0 JG7-FG3 0
FG3 48 2304 FG3-FG2 0
FG2 138 19044 FG2-FG1 0
FG1 229 52441 FG1-FH5 0
FH5 285 81225 FH5-FH4 18
FH4 284 80656 FH4-FH3 3
FH3 274 75076 FH3-FH2 15
FH2 221 48841 FH2-FH1 0 ∑Ryi21141699 ∑lcos2α′751
L X下′30
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3、齐克勒克煤矿贯通导线点设计坐标表
点名坐标(X) 坐标(Y) 高程边长至点D6 4665212.918 27598583.512 1962.579 170.467 D5
D5 4665211.378 27598413.052 1952.718 141.299 临2
临2 4665331.958 27598486.712 1962.351 192.916 ZJ1
ZJ1 4665498.476 27598584.120 1965.799 52.36 落平点
落平点4665550.548 27598578.637 1964.324(顶) 157.949 ZJ2
ZJ2 4665707.631 27598562.122 1964.296(顶) 174.704 ZJ3
ZJ3 4665881.394 27598544.012 1961.503 209.802 JG1
JG1 4665904.509 27598752.537 1966.344(顶) 189.755 JG2
JG2 4665923.826 27598941.306 1966.698(顶) 150.421 JG3
JG3 4665939.144 27599090.945 1967.352(顶) 112.407 JG4
JG4 4665949.330 27599190.296 1963.430 132.083 JG5
JG5 4666062.949 27599272.256 1963.826 14.114 JG6
JG6 4666067.324 27599285.674 1963.871 14.114 JG7
JG7 4666055.909 27599293.974 1963.917 54.333 FG3
FG3 4666001.576 27599293.974 2046.000 74.724 FG2
FG2 4665926.852 ********.974 2015.622 100.038 FG1
FG1 4665826.890 27599293.974 2045.475 55.484 FH5
FH5 4665771.368 27599294.076 2048.519(顶) 18.016 FH4
FH4 4665772.196 27599312.073 2048.717(顶) 11.162 FH3
FH3 4665781.866 27599317.648 2048.264(顶) 60.61 FH2
FH2 4665834.449 27599347.798 2057.136(顶) 136.74 FH1
FH1 4665971.188 ********.274 2055.121 45.172 F临
F临4666011.299 27599326.500 2054.675 133.962 FD4
FD4 4666132.298 27599383.983 2070.612 454.976 FD5
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