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1、山东科技大学泰山科技学院毕业设计(论文)设计题目：基于MATLAB语言在李家村煤矿-270水平联络巷贯通测量中的应用 院(系): 资源与土木工程系 专业班级: 测绘工程 设计人: 王学 学号: 1041020127 2014年 6月 9 日摘要为解决李家村煤矿矿井通风困难和提升、运输环节多的状况，结合影响矿井开拓的其它因素，特别是考虑到有利于井田深部的开拓开采，在充分利用矿井现有生产系统的前提下，提出在井田-270m水平与新建立井进行水平联络巷的巷道贯通的方案。巷道贯通后，开拓方式由原来的斜井开拓改为综合开拓方式，矿井生产能力得到提高，服务年限得到延长。当面对复杂的矿井贯通工作时，由于传统的手
2、工预计方法工作量大、容易出错、精度低，且不易掌握，误差预计往往无法进行。在很多技术环节上，一般的矿山测量人员也难以把握，多凭经验与感觉去完成。这就造成了有些贯通能够满足要求，但也有些出现较大偏差，甚至发生工程事故。通过使用MATLAB语言开发误差预计功能，能够方便、快速、准确的获得误差预计的结果，从而得到贯通相遇点K在贯通重要方向上的预计误差。最大限度地提高矿井贯通测量精度，具有现实意义。关键词：贯通测量 一井定向 误差预计 MATLAB语言AbstractTo solve Li jiacun coal mine ventilation difficulties and improve the
3、 status of the transportation more， combined with other factors affecting mine development ，especially considering the beneficial to mine deep mining， the mine development way transformation，put forward in the field -270 horizontal connection for roadway expedite.after the new mine，pioneering way fr
4、om the original inclined to develop comprehensive development way，the mine production capacity was improved，get extended length of service. When facing the complicated mine through work， due to the traditional manual method is expected orkload is big，easy to get wrong， low accuracy，not easy to maste
5、r，error is often unableto，in many technical process，deneralmmine surveying personal also difficult to grasp，more on experience and feeling to complete，this creates some breakthrough can meet the requirrments ，but also a big deviation，even engineering accidents.By using the MATLAB language is to deve
6、lop error function， to convenient、quick，accurate get error of predicted results ，design breakthrough point K is obtained on the important direction of error estimates， the maximum improve mine through measuring precision，has a realistic significance.Key words: roadway expedite ， one directional well
7、 ，error estimate， MATLAB languag目 录1绪论11.1选题背景及研究11.2工程依据及规范22矿区概况32.1矿区地理及交通位置32.2矿井地质概述32.3工程概况43矿井地面控制测量63.1矿区平面控制测量63.2矿区高程控制测量94矿井联系测量104.1矿井定向测量104.2导入标高145井下控制测量165.1井下平面控制测量165.2井下高程控制测量216巷道贯通测量226.1贯通测量概述226.2两井间的巷道贯通测量工作257误差预计287.1误差预计概述287.2两井间巷道贯通测量误差预计318 MATLAB语言测量程序设计418.1MATLAB语言简介
8、418.2编程的实现439结束语45参考文献46致谢47附录148附录269 1绪论1.1选题背景及研究为解决李家村煤矿矿井通风困难和提升、运输环节多的状况，结合影响矿井开拓的其它因素，特别是考虑到有利于井田深部的开拓开采，对矿井开拓方式进行改造，提出在井田-270m水平联络巷进行巷道贯通。 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
9、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，测绘仪器制造也得到了长足进展，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、设计、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。 当面对复杂的矿井贯通工作时，由于传统的手工预计方法工作量大、容易出错、精度低，且不易掌握，误差
10、预计往往无法进行。在很多技术环节上，一般的矿山测量人员也难以把握，多凭经验与感觉去完成。这就造成了有些贯通能够满足要求，但也有些出现较大偏差，甚至发生工程事故。 而基于MATLAB语言的贯通测量程序设计能够方便、快速、准确的获得误差预计的结果。本课题以李家村煤矿-270水平联络巷贯通为实例，通过使用MATLAB语言开发误差预计功能，从而得到设计贯通点K在重要方向上的误差预计。最大限度地提高矿井贯通测量精度，具有现实意义。1.2工程依据及规范1、国家三、四等水准测量规范（GB/T 12898-2009）(以下简称新规范)，2009年5月6日发布，自2009年10月1日施行。本次贯通测量用新规范。
11、2、现行煤矿安全规程由国家安全生产监督管理局（国家煤炭安全监察局）颁布并于2005年1月1日起实施。在此基础上，2006年、2009年、2010年进行了四次局部修订。本次使用最新修订版本。3、煤矿测量规程（以下简称规程），于1989年正式发布。现行的规程是在1975年颁发的煤矿测量试行规程的基础上修改、补充制定的。4、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2001），本标准适用于根据和局部GPS控制网的设计、布测和数据处理。2矿区概况2.1矿区地理及交通位置沂源县李家村煤矿有限公司行政区划隶属淄博市沂源县李家村镇管辖，地理坐标为东经1175511806，北纬36103615，拥
12、有山东省国土资源厅颁发的采矿许可证，证号3700000520255，矿区面积12.4881km2，有效期限2005年12月至2010年12月，矿区范围由19个拐点圈定，开采标高为220m至-1300m。李家村井田范围东以古近系剥蚀线为界，西以断层F8与临沂矿务局草埠煤矿（现已关井）相邻，北以F1断层，南以古近系剥蚀线为界。李家村煤矿位于山东沂源县李家村镇，矿井东距沂源县城12km，西距莱芜市43km，省道329线在矿区通过，交通十分便利。2.2矿井地质概述2.2.1工程地质特征李家村井田内各煤层埋藏于侵蚀基准面以下，构造较发育，根据钻孔与采矿工程揭露情况分三个工程地质岩组。第四纪松散岩组：井田
13、内均有发育，岩性以冲积层为主，上部主要为粘土，下部为含水砂砾层，均不整合覆盖于古近系红色粘土质粉砂岩及侏罗系粉砂岩之上，上部粘土厚度06.50m，下部砂砾层厚度0.6011.00m。该层结构松散、易坍塌。古近纪官庄群、侏罗纪淄博群粘土质粉砂岩：井田内以紫红色粘土质粉砂岩为主，无层理，夹薄层细砂岩及砾岩，泥质胶结为主，岩性相对较稳固，厚度200914m，为隔水层。煤系地层岩组：李家村井田内可采或局部可采煤层7层，直接顶底板为粉砂岩、砂岩、石灰岩、粘土岩等。李家村井田属华北型石炭二叠系海陆交互相含煤沉积，假整合于中奥陶系石灰岩之上，因遭受后生剥蚀，浅部仅保存煤系下部的本溪组和太原组地层，勘探发现在
14、深部还保存煤系上部的山西组地层。煤系上覆地层为侏罗系淄博群三台组、古近系官庄群及第四系表土流砂层。构造形态：李家村井田位于李家村断陷盆地内，盆地呈北断南超的箕状形态。地层走向近东西，倾向北，倾角2540，浅部缓，往深部变陡。断裂构造：由于受东西和南北向区域构造影响，井田内断层较发育，均为高角度正断层。根据李家村煤矿生产实际揭露及钻孔揭露，井田内落差大于20m的断层7条，其性质均属张扭性断层，除F1-2为弧形断层外，其余断层走向较稳定。李家村井田内只有68-05#钻孔揭露3层岩浆岩，厚度0.255.10m，岩性为中细粒辉石闪长岩，侵入10-1煤层附近。根据李家村煤矿的开采资料，在浅部均未发现有岩
15、浆岩侵入，煤层稳定性和煤质不受岩浆岩影响。矿区深部物探、钻探均未发现岩浆岩。综上所述，本区工程地质条件的复杂程度为中等偏复杂。2.3工程概况矿井现有生产系统存在两大问题，矿井现有通风系统存在的问题和提升、运输系统及存在的问题。矿井通风难易程度评价为中等，但接近困难。风量不足，风量不足是矿井现有生产系统中存在的最大困难。矿井进回风线路长；巷道断面较小，无法提高矿井所需的风量；矿井进回风巷道多为单进单回，是造成矿井通风阻力较大，通风较困难的直接原因现提升系统从地面+316m至-650m有三级提升，还有+34m和-270m水平大巷运输，共有三级提升和两条水平运输系统，由于提升运输环节多，需占用大量车
16、场操作和运输人员，由于辅助生产人员多，影响了矿井全员效率的提高和增加了原煤生产成本。 为解决矿井通风困难和提升运输环节多的状况，结合影响矿井开拓的其它因素，特别是考虑到有利于井田深部的开拓开采，在充分利用矿井现有生产系统的前提下，提出在井田-270 m水平与新建立井进行水平联络巷的巷道贯通。巷道贯通后，开拓方式由原来的斜井开拓改为综合开拓方式，矿井生产能力得到提斜井开拓改为综合开拓方式，矿井生产能力得到提高，服务年限得到延长。李家村村煤矿-270水平联络巷贯通属两井间巷道单向贯通,此次贯通是李家村煤矿建矿以来重要的大型贯通工程，贯通测量系统复杂、工作量大、难度大、技术上要求高。根据生产进度情况
17、及客观条件的限制,贯通相遇点距立井20 m处,明显地偏于立井一端,对贯通精度十分不利。根据煤矿测量规程规定，开拓工程贯通相遇点处，两井间贯通相遇点K在水平重要方向的允许偏差为0.5 m，贯通相遇点K在竖直方向的允许偏差为0.2 m。3矿井地面控制测量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。【1】李家村煤矿井田有寺岭、李家村、北官庄、王庄四个四等三角点坐标（单控点），现场查验点之标架已破坏，但埋石点均保存
18、完好。在井田西部插有5级小三角点西岭，又利用寺岭、李家村村两点横穿井田中部布设无定向线形锁。同时在三角点上测算出矿水塔、大楼和钻塔等坐标，连同原三角点共21个永久点为李家村矿井田的基本控制点。本次贯通测量平面坐标系统采用1954北京坐标系，高程系统采用1956黄海高程系统。3.1矿区平面控制测量3.1.1网点布设地面控制网布设为E级GPS控制网使用南方NGS9600静态GPS进行平面控制测量(见图3-1)，利用小寺岭和Z1控制点作为该控制网的起算点，在立井测设2个E级GPS控制点H1和H2。由于两井相距较远且地势不平坦，布设成三角网的形式。立井H1H2副井Z1Z2寺岭图3-1地面控制测量GPS
19、网形布设示意图 3.1.2施测方法GPS测量外业实施包括:GPS点的选埋、观测、数据传输及数据预处理等工作。GPS点位的选择已经选好，选取寺岭与Z1作为已知的控制点，与H1、H2 、Z2 进行联测。本次选取的是经典静态定位模式，采用三台接收设备，分别安置在一条基线的两个端点，同步观测4颗以上卫星，每时段长45分钟至2个小时或更多。基线的相对定位精度可达5mm+1ppmD，D为基线长度（KM）。GPS观测与常规测量在技术要求上有很大的区别，本次选用E级GPS进行控制测量，GPS测量的技术指标为E级技术指标见表3-1。表3-1 GPS测量的技术指标等级平均边长/km仪器要求精度指标/mm图形强度（
20、PDOP）观测时段个数时段长/min卫星高度角限值/aBE52单频或双频102010260153.1.1内业计算GPS网数据处理分基线解算和网平差两个阶段。各阶段数据处理软件可采用随机软件或经正式鉴定的软件，对于高精度的GPS网成果处理也可选用国际著名的GAMIT/GLOBK、BERNESE、GIPSY、GFZ等软件。本次选用GFZ软件进行解算。对于两台级以上接收机同步观测值进行独立基线向量（坐标差）的平差计算叫基线解算。它的基本内容是：数据传输；数据分流；统一数据文件格式；卫星轨道的标准化；探测周跳、修复载波相位观测值；对观测值进行必要改正。对野外观测资料首先要进行复查，内容包括：成果是否符
21、合调度命令和规范要求；进行观测的数据质量分析是否符合实际。然后进行每个时段同步观测数据的检核；重复观测边的检核；同步观测环检核；异步观测环检核。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网一般规定，三边同步环中第三边处理结果与前两边的代数和之差应小于下列数值：， 。 各独立环的坐标分量闭合差及全长相对闭合差应符合下式：，。 在各项质量检核符合要求后，以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其相应方差阵作为观测信息，以一个点的三维坐标作为起算数据，进行GPS网的无约束平差。再在无约束平差确定的有效观测量的基础上，在国家坐标系或城市独立坐标系下进行三维约束平差或二维约束平差。 无
22、约束平差中，基线向量的改正数绝对值应满足下式：，。 约束平差中，基线向量的改正属于剔除粗差后的无约束平差结果的同名基线相应改正书的较差应符合下式要求：，。式中，为相应的等级精度。3.2矿区高程控制测量副斜井井口水准基点Z1与立井井口水准基点H1之间使用DS2型自动安平水准仪按四等水准要求进行往返测，每公里高差中数中误差10 mm，往返互差、环线或附和路线，独立进行2次，单程路线长4. 6123 km水准测量观测的技术要求应符合表3-1的规定。表3-1 地面四等水准测量作业限差等级仪器类型标准视线长度/m后前视距差/m后前视距差累计/m黑红面读数差/mm黑红面所测高差之差/mm检测间歇点高差之差
23、/mm四等S3805.010.03.03.05.04矿井联系测量将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称为平面联系测量。将地面高程系统传递到井下的测量称为高程联系测量，简称导入高程。矿井联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。【2】 联系测量的任务在于:(1) 确定井下全站仪导线起算边的坐标方位角；(2) 确定井下全站仪导线起算点的平面坐标x和y；(3) 确定井下水准基点的高程H。前面两项任务是通过矿井定向来完成的；第三个任务是通过导入高程来完的。这样就获得了井下平面与高程测量的起算数据。4.1矿井定向测量进行矿井定
24、向时考虑到实际情况，在立井与副斜井进行不同的定向方式。在新建立井井下一井定向，在斜井导线测量用以定向。4.1.1一井定向一井定向方法有连接三角法、四边形法和适用于小型矿井的瞄直法等。我们这里采用连接三角法。立井井深989.305 m，采用一井定向，三角形法连接，独立进行三次。1、 投点采用连接三角形进行一井定向时，要在井筒内挂两根垂球线。投点时，一般都采用垂球线单重投点法，即在投点过程中，垂球的重量不变。单重投点可分为两类：单重稳定投点和单重摆动投点。2由地面向定向水平上投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，致使垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离，一般称这种线量偏差为投点误差。由这种误
25、差而引起的垂球线连线的方向误差，叫做“投向误差”。图4-1中A和B系两垂球线在地面上的位置，而A和B为两垂球线在定向水平上偏离后的位置。图4-1（a）中表示两垂球线沿其连线方向偏离，则这种投点误差对AB方向来说没有影响。 A A B B (a)BAAB(b)BA AB(C) 图4-1 图4-1（b）则为两垂球偏向于连线的同一侧，且在连线的垂直方向上，使AB方向的投射产生了一个误差角。则tan=如果两垂球向其连线两边偏离，且在垂直于连线方向上（图4-1（C），则其投向误差可用下式求得：tan=设AA=BB=e，AB=c，由于很小，则上式可简化为：2、 连接连接三角形法的示意图如图4-2所示。由于
26、不能在垂球线A、B点安设仪器，因此选定井上下的连接点C和C，从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和ABC，一般把这样的三角形称为连接三角形。CEADBBDAC;EEEACbbcDDaBaC图4-2 连接三角形示意图3、 内业内业计算分为两部分：解算连接三角形各未知要素及其检核；按一般导线方法计算各边的方位角与各点坐标。（1） 三角形的解算对于延伸三角形，垂球处的角度按正弦公式计算：，。在井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量的和计算的两垂球线间的距离平差井下计算。（2） 测量和计算正确性的检核连接三角形三内角和应等于1800。一般均能闭合，若有微小的残差时，则可以将其平均分配与中。两
27、垂球线间距离的检核。设c丈为两垂球线间距离的实际丈量值,c计为其计算值，则：d=c丈-c计。式中c计可按余弦公式计算：。当井上连接三角形中井下连接三角形中且符合煤矿测量规程要求时，可在丈量的边长a、b及c中分别加入下列改正数：，。4.1.2斜井几何定向副斜井：井口标高+316m，井底标高+34m，井筒坡度1830，斜长888.736m，采用单钩串车提升，担负升降人员和回风任务。井筒采用半园拱断面，面积5.79m2。斜井使用NTS-202全站仪按7级导线的要求采用测回法施测,同一测回中半测回互差20,两测回间互差12。具体方法同三角高程测量导入高程的方法，使用全站仪导入高程的同时，进行角度测量。
28、具体方法在4.2.2通过斜井导入高程和5.1井下平面控制测量中做具体介绍。4.2导入标高高程联系测量的任务，就在于把地面的高程系统，经过平硐、斜井或立井传递到井下高程测量的起点上。所以我们称之为导入高程。4.2.1通过立井导入高程采用长钢丝法导入高程，导入高程独立进行两侧，互差不得超过井深的1/8000。用钢丝导入高程时，因为钢丝本身不像钢尺一样有刻度，所以不能直接量出长度l，必须在钢丝上用特制的标线夹，在井上、下水准仪视线水平做出标记m和n，然后将钢丝提升到地面，用光电测距仪、钢尺或井口附近设置专门的量长台来丈量两标记之间的距离。图4-3井架标尺m水准仪长钢丝n标尺水准仪图4-3 长钢丝导入
29、高程4.2.2通过斜井导入高程通过斜井进行三角高程测量导入高程。施测方法如图4-3所示。安装全站仪与A点，对中整平。在B点悬挂垂球。用望远镜瞄准垂球线上的b点，测出倾角，用钢尺丈量仪器中心到b点的距离，量取仪器高i及觇标高v。由图4-3可以看出，B对A点的高差可按下式计算：式中： 实测斜长垂直角，仰角为正，俯角为负 i仪器高，由测点直仪器中心的高度，测点在底板时为正值，在顶板是为负值； v 觇标高，由测点量至照准目标点的高度，测点在底板时为正值，在顶板是为负值；Bvb hAli l图4-4 三角高程测量5 井下控制测量由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面
30、控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网和交会法等多种可能方案。井下平面控制测量的目的是建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求。35.1井下平面控制测量 地下控制方案我们选择使用导线网作为井下平面测量控制，地下导线测的作用是以必要的精度建立地下的控制系统，并依据该控制系统可以放样出隧道（或巷道）的掘进方向。4与地面导线测量相比，地下工程中的地下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。地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）
31、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）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。施测方法: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导线测量。使用型的NTS-202全站仪按7级导线的要求采用测回法施测。1、井下导线布设与导线点的选择井下导线的布设，按照“高级控制低级”的原则进行。我国煤炭测量规程规定，井下平面控制分为基本控制（表5-1）和采区控制（表5-2）两类，这两类又都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线。表5-1 井下基本控制导线的主要技术指标井田一翼长度/km测角中误差/一般边长/m导线全
32、长相对闭合差闭（附）和导线复测支导线57602001/80001/6000515401401/60001/4000表5-2 井下采区控制导线的主要技术指标采区一翼长度/km测角中误差/一般边长/m导线全长相对闭合差闭（附）和导线复测支导线 11530901/40001/30001301/30001/2000井下导线点按照其使用时间长短和重要性而分为永久点和临时点两种。导线点应当选择在巷道顶（底）板稳固、通视良好且易于安设仪器观测、尽量不受来往矿车的影响。导线点之间的距离按相应等级导线的规定边长来确定。临时导线点可设在巷道顶底板岩石中或牢固的棚梁上。永久导线点应埋设在主要巷道中，一般每隔3005
33、00m埋设一组三个永久点，以便用测角来检查其是否移动。永久点的结构应以坚固耐用和使用方便为原则，用作顶板标志的点芯铁最好焊上一段铜头。设于巷道底板的永久点是一段直径25mm的钢筋用混凝土埋设于巷道底板，钢筋的顶端磨成半球面，并钻一中心小孔作为测点中心。所有导线点均应做明显标志并同一编号，用红漆或白漆将点位圈出来，并将编号醒目地涂写在设点处的巷道帮上，以便于寻找。2、井下导线角度测量由于井下的特殊环境条件，而使井下测与地面测角具有以下不同点：（1）井下测点多位于巷道顶板上，因此全站仪要在测点下对中，全站仪望远镜应当刻有仪器中心，即镜上中心。全站仪在测点下对中时，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点
34、上悬挂下垂球，移动全站仪使镜上中心对准球尖。对中用的垂球尖最好是可伸缩的，以利于微调。如果井下巷道中风大，可将作觇标用的垂球加重，放入水桶中稳定，或加档风布。为利于在顶板测点下对中，最好在望远镜上安装点下对中器，或利用专门的点下光线对中器。由于井下导线边较短，风流较大，所以要十分注意全站仪及觇标对中，以及减少其对测角精度的不良影响。（2）在倾角很大的及倾斜巷道中测角时，望远镜视线有可能被水平度盘挡住，因此，要求望远镜要短，最好有目镜棱镜、弯管目镜或偏心望远镜。另外，仪器竖轴倾斜对水平角测量精度的影响随仪器视线倾角的增大而增大，所以在倾角较大的巷道中测角时，要注意严格整平全站仪。（3）井下黑暗潮
35、湿，并有瓦斯及煤尘，因此要求仪器有较好的密封性，全站仪及觇标均需照明，最好有防爆照明设备。如果有垂球线作为觇标时，可将矿灯置于垂球线的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸或毛面薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景上。3、井下测角方法与限差规定井下测角一般用测绘法，如图5-1，测量角度=ACB时，在C点安置全站仪，整平对中，在后视点A和前视点B悬挂垂球线作为觇标，并用矿灯蒙上白纸照明垂球线。瞄准时，应先用望远镜筒外的准星大致照准觇标处的灯光，再调焦对光，并用矿灯照明十字丝和读数窗，才能精确瞄准和读数。用测回法同时测量水平角与竖直角的步骤如下：(1)正镜瞄准后视点A，使水平度盘读数大致对于0，读取水平
36、度盘读数a，并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志（通常是用大头针或小钉插入垂球线的适当位置作为测量竖直角及丈量觇标高的标志），使竖盘指标水准器的气泡居中后，读取竖盘读数L； A B C图5-1 测回法 （2）正镜顺时针方向旋转照准部，照准前视点B，读取水平度盘读数b和竖盘读数L；（3）倒镜后逆时针方向旋转照准部，照准前视点B，读取水平度盘读数b和竖盘读数R； （4）倒镜逆时针旋转照准部，照准后视点A，读取水平度盘读数a和竖盘读数R；（5）最后计算一测回所测水平角为： 竖直角的计算公式随全站仪竖盘刻化方法的不同而异。若竖盘以全圆顺时针方向注记，且当望远镜水平时竖盘读数为90（正镜）和270（倒
37、镜），则竖直角的计算公式为： 后视： 前视： 在倾角小于30的井巷中，全站仪导线水平角的观测限差见表5-3，.在倾角大于30的井巷中，各项限差可放宽1.5倍，并且要特别注意整平仪器，因为在视线倾角大时，仪器竖轴和水平轴倾斜对测角精度的影响较大。表5-3 井下导线水平角的观测限差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2012304、 井下导线边长测量井下导线量边直接在测角的同时，使用全站仪进行测边。每条边的测回数不得少于两个（一测回是指照准棱镜一次，读数四次）。采用往返观测时，其限差为：一测回内4个读数之间校差不大于10mm；单程测回间校差不大于15mm；往返观测同一边长时，
38、化算为水平距离后的互差，不得大于边长的1/6000.5、井下导线测量内业计算井下基本基本控制导线往返测平距的互差不超过边长的1/6000，则可取其平均值作为最后边长；采区控制导线返测平距的互差不超过边长的1/2000，则可取其平均值作为最后边长。本次贯通为两井间的巷道贯通，因此为附和导线。则附和导线的精度闭合差为：和角度改正数计算公式：。附和导线角度闭合差容许值：。坐标方位角的推算：。附和导线坐标增量闭合差为： 导线点坐标：5.2 井下高程控制测量井下高程控制测量与导线平面控制测量共有同一套控制点。一水平、三水平及-270水平按级水准要求施测。级水准采用DS2型自动安平水准仪进行往返侧，往返测
39、高差的较差不大于，每公里高差中数中误差20mm，并独立进行2次，路线总长2.258km。斜巷中三角高程测量与导线同时施测，相邻两点往返测量的高差互差不应大于()；三角高程导线的高差闭合差不应大于。当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。三角高程测量单程路线总长2.357 km。6 巷道贯通测量6.1 贯通测量概述采用两个或多个相向或同向的掘进工作面分段掘进巷道，使其按设计要求在预定地点彼此结合，叫做巷道贯通。在煤矿开采过程中，贯通测量是矿井建设发展的重要一环。由于贯通测量工作涉及地面和井下，不但要为矿山生产建设服务，也要为安全生产提供信息，以供管理者做出安全生产决策。贯
40、通测量的任何疏忽都会影响生产，甚至可能导致事故的发生。因此，贯通测量是一项非常重要的测量工作，测量人员所肩负的责任是十分重大的。如果因为贯通测量过程中发生错误而导致巷道未能正确贯通，或贯通后结合处的偏差值超限，都将影响巷道质量，甚至造成巷道报废，人员伤亡等严重后果，在经济和时间上给国家造成重大的损失。因此，要求测量人员一丝不苟，严肃认真对待贯通测量工作。6 6.1.1井巷贯通和贯通测量从巷道的一端向另一端的指定地点掘进，叫做单向贯通，见图6-1 图6-1 单向贯通贯通测量工作中一般应当遵循下列原则：(1)要在确定测量方案和测量方法时，保证贯通所必须的精度，既不能因精度过低而使巷道不能正确贯通，
41、也不能因盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。(2)对所完成的每一步测量工作都应当有客观独立的检查校核，尤其要杜绝粗差。贯通测量工作的主要任务包括：根据贯通巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。重要贯通工程，要进行贯通测量误差预计。根据选定的测量方案和测量方法进行各项测量工作的施测和计算，以求得贯通导线最终点的坐标和高程。各种测量和计算都必须有可靠的检核对贯通导线施测成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时所采用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计的要求，则应重测。根据求得的有关数据，计算贯通巷道的标定几何要素，并实地标定贯通巷道的中线和腰线根据掘进工作的需要，及时延长巷
42、道的中线和腰线。定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时调整中线和腰线。巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边的导线连接起来，计算各项闭合差。还应对最后一段巷道的中腰线进行调整。重要贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，作出技术总结。6.1.2 贯通测量的种类和容许偏差井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通3种类型。凡是由一条导线起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯通。两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线，而只能由两个井口，通过地面联测、联系测量，再布设井下导线到待贯通巷道两端的贯通。
43、立井贯通主要包括从地面及井下开凿的立井贯通和延深立井时的贯通。贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在3个方向上：（1）水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，这种偏差只对贯通在距离上有影响，而对巷道质量没有影响；（2）水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差（见图6-4）。（3）竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差（见图6-5）。X图6-4 皮带机巷道的容许Xhh图6-5 贯通的腰线容许偏差h以上三种偏差中，第一种偏差只对贯通在距离上有影响，对巷道质量没有影响；后两种偏差和对于巷道质量有直接影响，所以又称为贯通重要方向的偏差。井巷贯通的允许偏差值，主要根据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法及测量工作所能
44、达到的精度确定。表6-1 井巷贯通的容许误差贯通种类贯通巷道名称及特点在贯通面上的容许偏差/m两中线之间两腰线之间第一类同一矿井内贯通巷道0.30.2第二类两井之间贯通巷道0.50.2第三类立井贯通先用小断面开凿，贯通之后再刷大至设计全断面0.5_用全断面开凿井并同时砌筑永久井壁0.1全断面掘砌，并在破保护岩柱之前预先安装罐梁罐道0.0 20.03 6.2 两井间的巷道贯通测量工作两井间的巷道贯通，是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线的贯通。为保证两井之间巷道的正确贯通，两井的测量数据必须统一，即采用同一坐标系。所以，这类贯通的特点是两井都要进行联系测量，并在两井之间进行地面测量和井下测量，因而积累的误差一般较大，必须采取更精确的测量方法和
