陕煤集团黄陵建庄矿业有限公司
建北煤矿井上下控制测量方案
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年月日
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审批人：
年月日
陕西天晴数码信息工程有限公司
二零零九年十月
I．技术方案：
建北煤矿井上下控制测量方案
一、概述
建北煤矿地处黄陵县腰坪乡境内，与铜川市焦坪矿区相邻，矿区属山区黄土高原地貌，地形起伏极大，平均海拔约1300m 左右，沟深山陡，植被茂密，当地道路正在施工，交通极为不便。建北煤矿交通路线见下图1。
图1 建北煤矿交通路线示意图
建北煤矿建北矿井主井、副井、风井均采用斜井的开拓方式，设计年生产能力为240 万吨，设计服务年限60 年，其井田位置见下图2。
图2 建北煤矿井田位置示意图
受陕煤集团黄陵建庄矿业有限公司(甲方)的邀请,陕西天晴数码信息工程有限公司针对甲方建北煤矿井上下控制测量的项目，实施地面控制网的恢复和井下控制测量的延伸等工作，依照甲方对矿山开采的控制测量工作的基本要求提出本技术方案。
二、实施井上下控制测量工作的意义与内容
建北煤矿的矿井建设工作接近尾声，地面建、构筑物按设计方案和要求已基本建设完成；井下巷道在原有主、副井与风井的巷道贯通之后，又向前延伸至一盘区，正在掘进101 工作面。
由于建井时期在修建各类建、构筑物的时候，对控制网造成了相当大的破坏，仅剩下一个控制点，无法满足工程建设的需要。
井下控制测量因施工单位对巷道的处理，控制点也所剩无几，不能满足巷道延伸控制的需要。因此，尽快恢复地面控制网和延伸井下控制已是当务之急。其工作包括以下几个方面：
（1）工业广场与风井之间平面和高程控制测量；
（2）通过副斜井的井下平面和高程控制测量；
（3）井下陀螺定向。
三、技术设计
(一) 作业依据
1.中华人民共和国能源部制定.煤矿测量规程.煤炭工业出版社.1989 年；
2.中国统配煤矿总公司生产局.煤矿测量手册.煤炭工业出版社.1990 年；
3.中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GBT 18314-2001；
4．中华人民共和国测绘行业标准《国家三、四等水准测量规范》GB 12898-91。
(二) 地面控制测量
（1）平面控制
图3 地面GPS 及井下导线控制网示意图
根据建北煤矿主、副井工业广场和风井广场的地形条件与建、构
筑物布置情况及井上、下联系测量的需要，计划设计包括办公楼顶和风井广场建筑物（或构筑物）上的控制点，共布设8 个平面及高程控制点（高程根据需要至少每个井口应有三个控制点，如果平面和高程不能共用则另设高程控制点），构成比较良好的网形，再加上附近的三个国家控制点共101 个点，建立E 级平面控制网（见上图3），其精度完全能够满足近井点和工业广场地形测绘的要求，符合矿井长远建设和生产的需要。
（2）高程控制
高程以国家等级控制点为起算点，相对主、副斜井工业广场办公楼的平面控制点，建立地面水准控制点，实测四等三角高程，各个控制点。
（三）联系测量与井下控制测量
建北煤矿因建设和生产的需要，主斜井和风斜井的使用存在较大的困难，因此本次井上、下联系测量通过副斜井进行。
由于副井是斜井，故采用导线测量的方法，这样可将井上、下联系测量与井下控制测量一并考虑。
（1）平面控制
从主、副井附近办公楼上的近井点JB02 开始，沿副斜井至辅助运输大巷，直至一盘区，巷道测量长度约 3km。井下平面控制测量的方法是采用支导线测量的方法，以7″导线进行观测。为符合《煤矿测量规程》的规定和后续井巷工程掘进精度的需要，计划在适当的位置共加测2 条陀螺边，见上图3。
直线巷道的导线边长设计约为200m 左右，弯道部分的导线边实地布设时应尽可能长，以减小测角误差的影响。
井下永久导线点应设置在巷道顶板稳固、通视良好且易于安置仪器观测、尽量不受来往矿车影响的地方。根据建北煤矿已经形成的井下巷道及后续掘进设计的情况，永久点可埋设三组，每组三个，分别设置在副斜井底、辅助运输大巷中部和其终点处，可满足一盘区及后续的二盘区开采的需要。在副井井下车场和辅助运输大巷终点处各加测一条陀螺定向边，以直径不小于16mm 的钢筋置入顶板。
（2）高程控制
井下高程测量采用四等水准或四等三角高程支线测量的方法，独立观测两次，以满足井巷工程掘进精度及可能的贯通测量的要求。
（四）陀螺经纬仪定向
为提高井下平面控制测量的精度，满足矿井生产和贯通测量的需要，设计考虑在井下大巷加测2 条陀螺定向边。
为检核导线测量的成果，有效提高导线的精度，在主要大巷中加测的陀螺定向边应采用高等级测量的精度要求，即陀螺方位角一次测定中误差≤±15″，陀螺方位角一次定向中误差≤±10″。
陀螺经纬仪定向应采用 3（2）～2～2（3）的观测顺序，即测前已知边仪器常数测定3 测回；井下待定边测定2 测回；测后已知边仪器常数测定2 测回。测前测后仪器常数应在同一条边上观测，防止系统误差的影响。
四、技术要求
GPS 测量、导线测量和水准测量的技术要求主要以《煤矿测量规程》为依据，结合其它技术要求。
（1）地面GPS
测量 GPS 控制采用边连接的方式，点位应选在利于长期保存和交通方便，对天通视良好的地方，距离一万伏以上高压电力线、广播电视塔等强功率发射源应在200 米以上。相邻点与点之间的平均边长控制在 500m 左右，相邻点之间必须通视。
E 级GPS 网观测技术要求表1
GPS 接收机的仪器高应量至毫米，开机前量测 1 次，关机后量测1 次，共量测 2 次，且量测互差不大于 3mm，取平均值作为最后结果。 GPS 观测记录见附录3：GPS 点外业观测手簿格式记录。
（2）地面四等水准测量
四等闭合水准测量主要技术要求表2
四等水准观测技术要求表3
（3）井下导线测量
井下导线技术要求表4
井下导线水平角观测限差表5
在倾角大于30 度的井巷中，各项限差可为上表规定的1.5 倍。
（4）井下光电测距
① 下井作业前，应对全站仪进行检验和校正；
② 每条边的测回数不得少于两个。采用单向观测或往返观测的时候，其限差为：一测回读数较差不大于 10mm，单程测回间互差不大于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 在井下使用光电测距仪，必须严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。
（5）井下三角高程测量
井下三角高程测量技术要求表6
仪器高和站标高应用钢尺丈量两次，当互差不大于5mm 时，取其平均值作为最终结果。
（6）陀螺经纬仪定向
① 陀螺经纬仪定向，应遵守下列规定：
a.陀螺经纬仪的悬挂带零位不能超过0.5 格，否则应及时进行改正，达到要求时，方可用于定向测量；
b.陀螺经纬仪一次定向应按下列程序进行：
I.在地面已知边上采用两测回(或三测回)测量陀螺方位角，求得两个(或三个)仪器常数；
II.在井下定向边上用两测回测量陀螺方位角；
III.返回地面后，要尽快在原已知边上再用两测回(或三测回)测量陀螺方位角，再求得两个(或三个)仪器常数；
IV.同一边任意两测回测量陀螺方位角的互差，对15″级和25″仪器分别不得超过40″和70″；
V.井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向平均值的中误差，对15″级和25″仪器分别为10″和15″，其互差分别不超过40″和60″；
② 测量陀螺方位角，应遵守下列规定：
a.地面观测时，仪器、三角架和电源部分要避免阳光直射，并尽可能在温度变化较小、天气晴朗、和风小的时间里进行；
b.仪器严格整平，观测过程中水准气泡判例不得超过0.5 格。每次测量后，由一个测回转到下一个测回观测前，应停止陀螺转动10-15min 左右，并使读盘位置变换180°/n。
c.观测限差规定如下：
I.测前与测后零位值的互差，对15″级仪器不得超过 0.2 格，对其它仪器不得超过0.4 格；
II.采用跟踪逆转点法观测时，一般应连续观测五个逆转点，计算三个陀螺摆动中值。相邻和间隔摆动中值的互差见下表：陀螺经纬仪观测技术要求表7
III.井上、下零位变化超过0.3 格时，应加入零位改正。
五、提交资料
(一) 技术设计方案;
(二) 井上下控制网图;
(三) 点之记;
(四) GPS、导线观测手薄;
(五) GPS、导线平差计算;
(六) 井上下控制点成果表;
(七) 技术总结报告。
II．人员、设备配备计划表：
1.全部人员配备表
2.设备配备计划
拟配瑞士WILD厂GAK-1陀螺经纬仪一台、中海达GPS（静态）接收机4台、拓普康2″全站仪一台，测距精度2mm+2ppm、索佳C32Ⅱ水准仪 (S3型)一台，3米区格式木质水准尺及尺垫一副，计算机一台。
III．质量保证措施：
每次测量过程中严格执行相关测量规范和本设计的规定，做到测站合格，路线合格。内业平差计算前都应在原始数据经两人分别检查无误后方可进行。内外业完成后应即时完成技术总结报告，及时送交甲方。
在人员上岗前，由项目组长组织大家学习本项目观测方案及相关
规范，让项目组成员都对自己及彼此工作内容、工作方法等都有清楚的认识。
IV．安全保证措施：
1.在施工开始前，项目组长对项目组成员进行山区和矿山井下工作的安全教育与培训，要求每个技术人员都要认真了解煤矿井下作业的安全措施，提高安全意识，严格遵守工程作业的安全要求,保障人员的人身及其它设施安全。
2.和其它施工方积极配合，建立良好的施工合作关系、创建文明的安全的施工环境。
V.以往履行合同情况:
陕西天晴数码信息有限公司在以往履行的合同中，都能按照合同要求，按时、按质完成规定的各项任务；实事求是、客观公正的处理一些事务，在出现合同中未说明的或原先未考虑到的异常情况时，都能和甲方或上级主管部门充分协商，在公平合理的前提下解决问题。
陕西天晴数码信息工程有限公司 2009 年10 月
建北煤矿控制测量国家等级点
注：
1．平面控制点坐标为1954 年北京坐标系成果，3°带第36 带（中央子午线经度108°），高程为1956 年黄海高程系；
2．高程控制点（黄彬 18、黄彬 19）为 1985 国家高程基准，比 1956 年黄海高程系低0.017m；
3．用四等三角高程推算得碾子沟西高程为1530.034m；
4．财神庙点位于黄陵县建庄公社新村大队阎庄生产队阎庄东南约2.5 公里荙蓿沟。