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桑树坪煤矿井上下控制测量技术总结报告桑树坪煤矿井上下控制测量技术总结报告 目 录 一、概述 ................................................................................................. 1 二、作业目的意义与作业内容 .............................................................. 2 三、作业技术依据 .............................................

桑树坪煤矿井上下控制测量技术总结报告
桑树坪煤矿井上下控制测量技术总结报告 目 录 一、概述 ................................................................................................. 1 二、作业目的意义与作业内容 .............................................................. 2 三、作业技术依据 ................................................................................. 3 四、已有资料情况 ................................................................................. 4 五、坐标系统选择 ................................................................................. 5 六、仪器设备与人员组织 ...................................................................... 5 七、陀螺定向 ......................................................................................... 6 八、导线控制测量 ............................................................................... 10 九、三角高程控制测量 ........................................................................ 13 十、提交资料清单 ............................................................................... 15 附件 全站仪检定书 桑树坪煤矿井上下控制测量系统工程技术总结报告 一、概述 1(交通地理位置 桑树坪煤矿是陕煤集团下属企业陕西陕煤韩城矿业有限公司的重要矿井,位于韩城市北部的桑树坪镇,距韩城市46.5公里,西距省会西安市约280公里。韩(城)宜(川)公路和韩(城)乡(宁)公路运煤专用线穿矿而过。与下(峪口)桑(树坪)铁路专用线与西(安)候(马)线接轨,交通便利,通讯发达。 桑树坪煤矿 图1 交通位置示意图 1 2(工程概况 桑树坪煤矿始建于1975年9月,1977年12月26日建成投产,井田走向长13公里,倾斜宽5公里,总面积约63.3平方公里。矿井设计生产能力300万吨,现核定生产能力为210万吨。矿井煤炭总储量7.4亿吨,可采储量5.7亿吨,服务年限120年,井田内共有可采煤层3层,即2,、3,和11,煤层。 本次项目于2012年12月初开始,从方案的设计、修改,井下巷道控制点的选点、标志埋设,井下导线、陀螺定向边的观测,直至数据整理、平差计算和技术总结编写,至2013年10月份内、外业工作全部结束。共实测井下导线点222个,导线总长27.5公里,平均边长约120米,其中189个永久点。加测井下陀螺边9条。 图2 桑树坪煤矿 二、作业目的意义与作业内容 陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪煤矿2011年8月7日因邻近小煤窑禹昌煤矿11号煤层底板透采发生突水,通过采空区进入桑树坪煤矿北二采区,在280大巷密闭墙处溃入矿井引起透水事故,井下 2 遭到透水的淹没。现井下排水工作已基本完成。由于一年多来透水对巷道的浸泡,导致井下控制点基本都已松动和变形,无法发挥控制测量的作用。因此应对桑树坪煤矿井下控制网进行分析和研究,设计控制测量方案,在还需发挥作用的主要巷道重新布设导线点,进行控制测量工作。并根据《煤矿测量规程》的要求加测陀螺定向边,以满足矿区后续安全生产的需要。 整个控制测量工作包括以下几个方面: (1)井下控制网恢复测量的方案设计; (2)井下控制点的选点和标志埋设; (3)井下平面和高程控制测量; (4)井下导线加测陀螺定向边; (5)加测陀螺定向边后方向附合导线及三角高程的数据处理; (6)桑树坪煤矿井下控制测量技术总结。 由于本次测量为矿山整个井下控制网的全面恢复,巷道复杂、导线总长度较长、平均边长较短,因此精度要求较高。在做好控制测量方案精心设计的基础上,实际作业中必须对控制测量的各个环节进行严格要求,观测数据必须满足《煤矿测量规程》和设计的各项限差要求,还应进行精度的分析。本次作业中,对精度达不到设计要求的测段,做了及时的返工测量。 三、作业技术依据 本次作业按照设计规定的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,采用一定等级的仪器设备,达到规定的精度要求,其作业依据为: 3 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 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 》.煤炭工业出版社.1990年; 3.林家聪等.《矿山测量学 生产矿井测量》.中国矿业大学出版社.1985年; 4.中华人民共和国测绘行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 .《国家三、四等水准测量 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》.GB 12898-91; 5(张风举等编著.控制测量学. 煤炭工业出版社.2006年。 四、已有资料情况 桑树坪煤矿和王峰煤矿相邻,王峰煤矿地面已完成GPS E级控制网。桑树坪煤矿井口附近有王峰矿井的采石场、办公楼、火车站及PG01、S006等多个E级控制点,所选点位与井筒的距离符合作业的需要,点间距合理,因此作为本次控制测量的起算点,见下表1。 表1 地面起算控制点 点名 编号 纵坐标X 横坐标Y 高程H WF07 3950744.343 19458256.331 611.224 采石场 WF08 3950515.352 19459213.779 468.824 办公楼 WF09 3949970.723 19460535.859 554.942 胡岭 PG01 PG01 3950995.464 19459728.009 579.183 S006 S006 3950770.025 19459553.595 448.139 HC01 3950261.561 19459372.395 498.080 火车站 4 经现场勘查,WF08、PG01、S006、HC01等点位稳定,保存完好,实测证明精度可靠,满足工程需要。 五、坐标系统选择 1(平面坐标系 根据桑树坪煤矿实际工作采用的坐标系统确定平面坐标为1954北京坐标系,高斯投影6?带第19带,中央子午线经度为111?。 2(高程坐标系 高程系统采用1985国家高程基准。 六、仪器设备与人员组织 1(仪器设备 为确保如期保质保量的完成任务,使用的测量仪器及配套设备均已经过严格的检验,其性能指标应符合《规范》和设计的要求。具体仪器设备如下表2。 表2 仪器设备配置明细表 名 称 型 号 数量 标称精度 全站仪 拓普康TPS 1台 测角2″测距2mm +2×Dppm Y/JTD-1 1台 ?5″ 陀螺仪 2. 人员安排 本次井上下控制测量作业项目按1个作业组 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ,测量工作在井下生产任务的间隙进行安排,因此安排的技术人员均长期从事矿山测量工作,熟悉井下测量。作业组共由6人组成,其中负责人1名,观测、记录、内业计算人员4名,检查人员1名。 5 七、陀螺定向 桑树坪煤矿井下主要大巷敷设导线较长,为确保矿山以后生产需要,确定可靠的井下控制测量的方位和坐标,最佳方案就是采用陀螺仪确定井下某些导线边的正确方位,并对导线进行方向附合导线的平差。 因此,于2013年1月22,24日和2013年6月25,27日进行了陀螺仪的定向工作。实测井下陀螺定向边共9条。2013年1月22,24日实测5条边,其中地面已知边一条,办公楼——采石场,井下待定边4条,为P2—P3、N22—N23、13-5—9-1、K2—K1;2013年6月25,27日实测6条边,其中地面已知边一条,采石场——办公楼;井下待定边5条,为K9—K7、P7-3—P6-3、BZ8—BZ10和N20—N19、NG9-5—NG9-3。 1(作业方法和精度要求 陀螺定向的作业采用一OO一厂的全自动陀螺仪,作业方法采用现场作业的常用方法:跟踪逆转点法。其基本方法和过程为: 1)在合适的已知边上测定仪器常数; 2)依次在各待定边上测定陀螺方位角; 3)同一已知边上再次测定仪器常数; 4)计算仪器常数平均值; 5)计算各测站点的子午线收敛角; 6)最后计算各待定边的坐标方位角。 陀螺定向的观测精度可按照《煤矿测量规程》中关于陀螺经纬仪 6 定向的一级要求执行,即其基本精度要求为: 表3 陀螺经纬仪定向精度指标 陀螺定向精同一边任意两测回一次测定中一次定向中 度等级 陀螺方位角互差 误差 误差 ?15″ ?40″ ?15″ ?10″ 注:一次测定中误差指:任意边一测回测量陀螺方位角的中误差; 一次定向中误差指:待定边陀螺定向所测坐标方位角平均值的中误差。 2(观测成果比较分析 陀螺定向工作即对井下待定边进行观测求得陀螺方位角,也要求对地面已知边进行观测以求得仪器常数,每个观测结果都需要符合表3的限差要求。 桑树坪煤矿井下导线共进行两次陀螺定向工作,其计算和精度分析与评定需要分别说明。 1)2013年1月第一次陀螺定向 按规范规定,仪器常数测前测后观测至少应测5测回,其结果及其计算如下表4。 表4 仪器常数观测结果计算 地面已知边 子午线数敛角r 实测陀螺方位角 仪器常数 办公楼—采石场 ? ′ ″ ? ′ ″ ? ′ ″ ? ′ ″ 145 39 3 145 39 2 0 -15 -46 145 39 12 137 32 13 283 27 2 145 38 56 145 39 2 7 按规范规定,井下每条待定边都应观测两测回,其陀螺方位角的互差比较如下表5。 表5 井下定向边两测回陀螺定向方位角互差 实测两测回互同一边任意两测回陀螺井下待定边 备注 差 方位角互差 P2—P3 6 N22—N23 10 ?40″ 13-51—9-1 0 K2—K1 -4 2)2013年6月第二次陀螺定向 第二次作业仪器常数观测结果计算如下表6。 表6 仪器常数观测结果计算 地面已知边 子午线数敛角r 实测陀螺方位角 仪器常数 采石场-办公楼 ? ′ ″ ? ′ ″ ? ′ ″ ? ′ ″ 103 27 32 103 27 39 0 -16 -9 103 27 29 0 -16 -45 103 27 2 103 27 38 103 27 53 第二次作业共测量井下待定边5条,其两测回陀螺方位角的互差比较如下表7。 表7 井下定向边两测回陀螺定向方位角互差 实测两测回互同一边任意两测回陀螺井下待定边 备注 差 方位角互差 K9—K7 -11 P7-3—P6-3 7 BZ8—BZ10 -5 ?40″ N20—N19 2 NG9-5—NG9-3 0 8 3(精度分析 1)2013年1月第一次陀螺定向的精度分析 ? 仪器常数平均值的中误差 仪器常数一次测定中误差为: m,,[vv]n,1,,5.7″ 仪器常数平均值的中误差为: m,m/5,,2.6″0 ? 一测回测定陀螺方位角中误差 ,小于规范规定的限差(?15″)要求。m,m,,[vv]n,1,,9.0″i , 其平均值中误差:m,,m/8,,4.0″ti ? 陀螺方位角一次定向中误差 22, m,m,m,,4.8″tt0 即根据陀螺经纬仪测定的坐标方位角中误差(陀螺方位角一次定向中误差)小于规范要求的?10″的精度。 2)2013年6月第二次陀螺定向的精度分析 ? 仪器常数平均值的中误差 在已知边上测定的仪器常数共5测回,可按白塞尔公式计算仪器 m,,[vv]n,1,,9.3″常数一次测定中误差为: m,m/5,,4.14″仪器常数平均值的中误差为: 0 ? 一测回测定陀螺方位角中误差 由于陀螺定向多采用待定边两个测回的双次观测法,本次观测待定边只有1条,可采用仪器常数一次测定中误差作为一测回测定陀螺方位角中误差为: m,m,,[vv]n,1,,4.07″,小于规范规定的限差(?15″)要求。i 9 ,其平均值中误差: m,,m/12,,1.8″ti ? 陀螺方位角一次定向中误差 最终的陀螺方位角是由5测回仪器常数平均值和2测回陀螺方位角平均值计算得到,由此可计算出待定边坐标方位角的中误差(即一次定向中误差)。 22, m,m,m,,4.5″tt0 即根据陀螺经纬仪测定的坐标方位角中误差(陀螺方位角一次定向中误差)小于规范要求的?10″的精度。 八、导线控制测量 1(导线控制测量方案 根据设计方案和桑树坪煤矿的测量技术人员的要求,以井筒附近的地面GPS控制点PG01、S006、WF08、HC01为起算边, 沿平硐、四号风井及六号风井及其井下的巷道,敷设7″导线,导线全长27.5km。井下导线平均边长约为120m左右,弯道部分的导线边实地布设时尽可能长,长度基本均超过30m,以减小测角误差的影响。 井下永久导线点都设置在巷道顶板稳固、通视良好且易于安置仪器观测、不受来往矿车影响的地方。根据桑树坪煤矿井下已经形成的巷道及后续开采情况,井下巷道共布设189个永久导线点,所有导线点以直径16mm的钢筋置入顶板。 2(导线控制测量技术要求 井下导线测站、角度和边长的观测要求见下表8、表9、表10、表11。 10 表8 井下导线测量要求 按导线边长分 导线 使用观测 15-30m 30m以上 类别 仪器 方法 对中次数 测回数 对中次数 测回数 DJ 2 2 1 2 7″导线 测回法 2 表9 井下导线水平角观测限差 同一测回中检验角与最两测回间互两次对中测回仪器级别 半测回互差 终角之差 差 (复测)间互差 DJ 20″ — 12″ 30″ 2 表10 井下导线边长观测限差 往返测回同一测回内测回间距离对向观测距观测方式 次数 数 读数互差 互差 离相对互差 1 2 10mm 15mm 1/6000 对向观测 表11 井下导线全长相对闭合差 导线全长相对闭合差 井田一翼长测角中一般边长 (m) 度(Km) 误差(″) 闭(附)合导线 复测支导线 ?5 ?7 60~200 1/8000 1/6000 本次测量数据同一测回中半测回互差基本都在10″左右,两测回间互差5″左右,均符合规范要求,不合格的数据已返工、重测。 3(井下导线的平差 对于一般的贯通工程而言,加测陀螺定向边后成为单一的方向附合导线,其平差简单易行。对于开采多年的矿山来说,井下巷道已形 11 成一定的规模,必然成为网形,这样的条件下加测的陀螺定向边形成网形。根据矿山技术人员的要求和井下巷道导线点的布设,对桑树坪煤矿井下导线进行分段平差计算,共分为10段,各段导线角度闭合差和导线全长相对闭合差见下表12。 表12 导线全长相对闭合差 角度闭导线全长相 起始边 结束边 限差 限差 备注 合差 对闭合差 PG01,S006 13-5,9-1 -10 ?44.3 13-5,9-1 N19,N20 -24 ?54.2 1/37958 N20,N19 P2,P3 -49 ?75.4 P2,P3 HC01,WF08 10 ?57.7 WF08,HC01 N10,N9 2 1/21814 ?37 N19,N20 N22,N23 10 ?24 1/28108 N22,N23 13-5,9-1 3 ?71.4 PD7,PD6 L6,L5 -38 1/14877 ?42 N31,N32 N20,S10 -16 1/15625 ?28 1/8000 方向附N19,N20 NG9-3,NG9-5 -12 ?48.5 合导线 P6,P5 P3-1,P2-1 支导线 13-5,9-1 K1,K2 29 ?52 K1,K2 P6-3,P7-3 -46 1/27210 ?50 P6-3,P7-3 9-1,13-5 -9 ?46 K4,K5 BZ10,BZ8 -51 ?79.2 1/10540 BZ10,BZ8 KB2,KB1 -34 ?66 K5,K6 G,K1 32 1/18419 ?46.4 方向附合导线的计算过程见桑树坪煤矿井下导线平差计算表。其方法是先根据陀螺定向的成果计算角度闭合差,符合限差要求后再反 12 号平均分配角度闭合差,得到方向附合导线中各边的方位平差值。然后计算坐标闭合差和导线全长相对闭合差,合格后根据导线长度按比例分配坐标闭合差,对坐标增量进行改正,最后计算各导线点的坐标。方向附合导线只平差角度,支导线只计算,不平差。井下导线布设及陀螺边的具体位置如下图3。 图3 井下方向符合导线示意图 根据表12,角度闭合差与限差最大比例为0.92/1、最小为0.04/1,满足限差要求。导线全长相对闭合差最大为1/37958,最小为1/10530,大部分远远小于规范规定的1/8000。 13 ΔX改正最大值0.014m,最小的-0.007m,大部分改正数在0.005以下。ΔY改正最大改正0.020m,最小的-0.014m,大部分改正数在0.005以下。 九、三角高程控制测量 1(高程控制测量方案 井下高程测量沿导线测量的路线,在导线测量的同时,利用四等三角高程测量的方法,采用往返测的观测方案。 由于井下无有效的高程控制点,因此,与导线测量和陀螺定向进行方位的检查并平差不同,井下高程测量只能进行支线的计算。因此井下三角高程测量采用往返观测的方法,既可以检查,也能有效地提高精度。 2(高程控制测量技术要求 因三角高程测量的方法完全能满足规范的精度要求,且操作简单易行,可与导线测量同步进行,故井下高程控制测量均采用了三角高程测量的方法进行观测。三角高程测量相关技术要求见下表13。 表13 三角高程测量的技术要求 相邻两点往返附合或环线测回数 等仪器倾斜角指标差测高差的互差闭合差级 级别 互差 互差 中丝法 (mm) (mm) 四DJ 2 15″ 15″ 10mm+0.3mm×τ 2 ,20L等 注:1.计算对向观测高差互差时,应考虑地球曲率和折光差的影响; 2.L为导线长度,以Km为单位; 3.τ为导线水平边长,以m为单位。 3(高程控制测量的平差计算 三角高程测量与导线测量同步进行,路线总长度约27.5km,相 14 邻测点间往返观测,应满足规范的精度要求,其闭合差如表14所示, 精度满足要求。 表14 井下三角高程测量实测闭合差 实测高差闭合差允许闭合差/mm 起点 终点 备注 /mm 9-1 9-1 29 ?45.9 KB2 K5 -3 ?42.6 K6 G -2 ?24.3 N19 13-5 28 ?39.5 N20 NG9-5 支线 N32 N20 -13 ?13.1 P5-1 P2-1 ?10 支线 PD6 L6 0 ?15.8 S006 HC01 6 ?53.1 HC01 N10 -5 ?17.9 十、提交资料清单 1.陀螺定向观测记录手簿; 2.井下导线观测记录手簿; 3.陀螺定向成果计算; 4.井下导线平差计算; 5.三角高程数据整理; 6.三角高程平差计算; 7.井下导线控制点成果表; 8.井下导线控制点展点图; 9.井下导线控制测量技术总结报告。 陕西天晴数码信息工程有限公司 2013年10月 15
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