贯通测量方案设计及 精度预计设计书
指导教师： 班级： 测绘07-4 学号： 0704070422 姓名：
一、设计专题
冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计及精度估算和技术造价
二、测区概况
北煤公司关山煤矿原辖一井、二井和三井三个矿井。其中，一井为中央并列立井和二段暗斜井分水平采矿开拓方式，二、三井为斜井开拓。现为了开拓深部煤层时，改善与属于通风条件，决定将三井合并，将厡一井新开拓一对竖井（主井及副井）延伸到-540米水平，掘进一对主石门及-540米水平大巷。原三个井所产煤炭全部经由-540米水平大巷运到新竖井提升。为加快工程速度，-540米水平东翼大巷有一井和三井两端同时以全断面巷道相向掘进贯通。
本巷道贯通贯通测量路线井上、下闭合总长度共约9km ，其中在-540米水平大巷中尚需实掘2300米。施工所在岩层大部分为沙页岩，地质情况比较简单。围岩稳定，地压不大。支护方式一律采用锚喷。巷道掘进方式为风动式凿岩机打眼，火药爆破，颤抖式装岩机装车，矿车运输，巷道断面宽3.5米，拱高2.5米。
冠山一井新竖井井口标高+210米，井底车场标高-542米，井深752米左右。贯通大行坡度为5%（三井高，一井低）。
从目前巷道施工位置及掘进速度考虑，贯通相遇点选在三井第二段暗斜井甩车场西侧，设7点与设9点之间k 处。
按照«煤矿测量规程»规定和巷道工程要求，本次贯通在水平重要方向x 上，允许偏差为M X 允=±0.5米，高程方面的偏差允许值为M Z 允=±0.2米。
现在已知条件已给出，国家二等控制点A （石厂）为：X A =4628191.41 YA =56287.43 边长 SAB =4151.137 SBC =3367.436 坐标方位角 a AB =41°38′44″.26 aBC =312°36′
12″.94 矿区范围为：东经129°39′到120°54′ 北纬41°45′到41°54′ 采用3°
高斯投影带，第40带中央子午线为L 0=120°。
三、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计 （一）平面测量方案设计
1）地面两近井点导线测量
由于矿区保护不善，一井和三井近景点已经遭到破坏，必须重新设置两点，根据矿区所在国家三角网，用控制网点水神庙、疙瘩山、平顶山插入三井近井点，用控制网点疙瘩山、大黑山、石厂定角测出一井近井点，都按照四等三角规格施测。两近井点间布设一级导线，敷设方向应与欲掘巷道方向大体一致，根据《煤矿测量规程》(2010版) 规定，每条导线长500m 左右，测距相对中误差1/30000，导线全长下相对中误差1/20000用拓普康GTS-750全站仪，此全站仪测角精度1″，测距精度±（2mm+2ppm*Dm）mm 。测回法四测回，测回互差小于±5″，方位角最大闭合差小于±10″。测距三测回，一测回最大互差10mm ，单程测回间最大互差15mm ，往返测回互差2（2mm+2ppm*Dm）mm 。布设导线形状和位置已绘到平面图上。
2）定向测量 ①主副井一侧
在主副井筒中各挂一根垂球，用油或者水作为稳重，根据一号井近井点，和导线上的已知点，在主副井间建立导线，测定两垂球A ，B 的坐标，敷设地面连接导线时应尽量减少导线点数，减小角度带来的误差。从近井点引来的节点O 到垂球线A,B 的导线应尽可能是起延两垂球线连线方向延伸。使两垂球显得相对精度更高，地面采用5″级导线，地下采用7″级导线，导线敷设形状与位置在平面图上已经画出。
②三号井一侧
由于三号井是斜井，可直接用测距导线导入定向，即在洞口附近后洞内设置一条定向边，（在平面图上已经画出）仍可用平面测量中的拓普康GTS-750全站仪，敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过±20" ，两测回间互差不超过±12" 。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm ；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000。
3）井下导线测量
地下导线应尽量沿线路中线布设，边长要接近等边，一般边长不得小于60m ，不得大于200m 。敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过±20" ，两测回间互差不超过±12" 。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000，用拓普康GTS-750全站仪。一井一侧从主副井定向边开始敷设，根据上述规定敷设到欲挖掘巷道尽头，三井一侧类似一井，随着航道开挖，先敷设边长较短精度较低的施工导线，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。保证巷道在x ′方向上的精度。
（二）高程测量方案设计
1）地面两井口高程基点测量
根据所给资料以及两井之间距离，可采用四等水准测量，根据《煤矿测量规程》(2010
版) 规定，四等水准测量要求入下表第3行所示，测区一三井位置和水准路线如下图所示。
2）导入高程
将经过检定的钢尺挂上重锤，自由悬垂在井中。分别在井上和井下安置水准仪，在A 、B 点上读数a 1和b 2，然后在钢尺上读数b 1和a 2，同时记下地上于地下的温度，由此可以计算出B 点的高程。可采用两次仪器高和移动钢尺进行两次两测回测量其高程。两次仪器高的高差互差小于3mm ，两次观测互差小于H/8000（H 为井深）。
3）井下高程测量
平巷中用S 3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mm R （R 为水准点间的路线长度，以km 为单位）。
斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。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。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm ±0.3mm ×L(L为导线的水平边长，以km 为单位) ，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mm L （L 为导线长度，以km 为单位）。
四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算
①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差M β上=±5″。
②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度M D =±（2mm+2ppm*Dm）mm ，求得平均边长D ≈466.56m 的M D =±（2mm+2ppm*0.46656m）mm =±2.93mm.
③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差M a0=±21.2″。
④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差M β下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度M D =±（2mm+2ppm*Dm）mm , 按井下导线平均边长114m ，求得M D =2.23mm。
y
地上导线对x 方向上的误差影响M X ′β上=±（M β上/p）
M X ′l 上=±
井下导线长度
R '
2y
上
=±0.108m
m
2l
cos 2a '上=0.005m
地下导线总长L=6156m。
井下导线在X ′方向上的误差计算
y
井下导线引起误差：M X ′β下=±（M β下/p）边长丈量三次 ：M X ′l 上=±（1/3）
R 'm
2y
下
=±0.317m
2l
cos 2a '上=±0.0113m
定向测量产生误差 主副井一侧：
主井：M X ′主=±（M a0/p）R y 主′=±0.276m
副井：M X ′副=±（M a0/p）R y 副′=±0.268m 三号井一侧
MX ′三=±（M a0/p）R y 三′=±0.023m
2220.5
M X ′定= （M X ′主+MX ′副+MX ′三）=±0.385m
222220.5
所以M x ′=±（M X ′定+MX ′β上+ MX ′l 上+ MX ′β下+ MX ′l 上）=0.168m 贯通相遇点K 在水平重要方向X 上的预计误差：
M x 预′=2 Mx ′=0.336m
'
（二）高程测量精度估算
①地面水准测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差 M kl 上=±（20/22）=±7mm
②导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 M h0=±（1/22）×（h/8000）=33mm
③井下水准测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差
Mkl 下=±（50/22）=±17.7mm
④井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差为
M kl 三=±50mm
地面水准测量误差引起的K 点高程误差： M H 上=±M kl L =±0.007×3. 71=±13mm
导入高程引起的K 点高程误差：
M H0主=±32.7mm
井下高程误差： 主副井一侧：
M H 主=±M kl R =±0.0177×3. 89=±35mm
三号井一侧：
M H 三=±M kl L =±50×. 11=±73mm
独立测两次高程所以贯通在高程的总误差：
M H =±1/2（M H 上+ MH0主+ MH 主+ MH 三）=±62mm
所以预计K 点高程误差为
M H 预=2 MH =±124mm
22220.5
经济技术造价
一、水准测量费用
（一）地面部分
造标费用，6887元每点，共7点，合计48209元人民币。
地面是四等水准测量，每公里787.28元人民币，地面导线长3725米，总计价格约为2933元人民币。
地面水准点平差313.95元/点，总共7个点，总价为2197.7元。 （二）井下部分
井下水准测量，每公里400元人民币，总长6156m ，合计2462元。 井下水准平差200元每公里，合计1231元。 二、导线测量
（一）地面部分
造标费用1568.71元/点，共7点，合计10981元。
四等导线1640.21元每公里，共3725米，合计6110元。 （二）井下部分
井下7秒导线1500元每公里，总长6156m ，合计9234元。 三、绘制竣工地形图
1：5000地形图一张，价格11667.97 四、总价
合计总费用约为93794.67元人民币。
注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。
贯通测量方案设计及 精度预计设计书
指导教师： 班级： 测绘07-4 学号： 0704070422 姓名：
一、设计专题
冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计及精度估算和技术造价
二、测区概况
北煤公司关山煤矿原辖一井、二井和三井三个矿井。其中，一井为中央并列立井和二段暗斜井分水平采矿开拓方式，二、三井为斜井开拓。现为了开拓深部煤层时，改善与属于通风条件，决定将三井合并，将厡一井新开拓一对竖井（主井及副井）延伸到-540米水平，掘进一对主石门及-540米水平大巷。原三个井所产煤炭全部经由-540米水平大巷运到新竖井提升。为加快工程速度，-540米水平东翼大巷有一井和三井两端同时以全断面巷道相向掘进贯通。
本巷道贯通贯通测量路线井上、下闭合总长度共约9km ，其中在-540米水平大巷中尚需实掘2300米。施工所在岩层大部分为沙页岩，地质情况比较简单。围岩稳定，地压不大。支护方式一律采用锚喷。巷道掘进方式为风动式凿岩机打眼，火药爆破，颤抖式装岩机装车，矿车运输，巷道断面宽3.5米，拱高2.5米。
冠山一井新竖井井口标高+210米，井底车场标高-542米，井深752米左右。贯通大行坡度为5%（三井高，一井低）。
从目前巷道施工位置及掘进速度考虑，贯通相遇点选在三井第二段暗斜井甩车场西侧，设7点与设9点之间k 处。
按照«煤矿测量规程»规定和巷道工程要求，本次贯通在水平重要方向x 上，允许偏差为M X 允=±0.5米，高程方面的偏差允许值为M Z 允=±0.2米。
现在已知条件已给出，国家二等控制点A （石厂）为：X A =4628191.41 YA =56287.43 边长 SAB =4151.137 SBC =3367.436 坐标方位角 a AB =41°38′44″.26 aBC =312°36′
12″.94 矿区范围为：东经129°39′到120°54′ 北纬41°45′到41°54′ 采用3°
高斯投影带，第40带中央子午线为L 0=120°。
三、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量方案设计 （一）平面测量方案设计
1）地面两近井点导线测量
由于矿区保护不善，一井和三井近景点已经遭到破坏，必须重新设置两点，根据矿区所在国家三角网，用控制网点水神庙、疙瘩山、平顶山插入三井近井点，用控制网点疙瘩山、大黑山、石厂定角测出一井近井点，都按照四等三角规格施测。两近井点间布设一级导线，敷设方向应与欲掘巷道方向大体一致，根据《煤矿测量规程》(2010版) 规定，每条导线长500m 左右，测距相对中误差1/30000，导线全长下相对中误差1/20000用拓普康GTS-750全站仪，此全站仪测角精度1″，测距精度±（2mm+2ppm*Dm）mm 。测回法四测回，测回互差小于±5″，方位角最大闭合差小于±10″。测距三测回，一测回最大互差10mm ，单程测回间最大互差15mm ，往返测回互差2（2mm+2ppm*Dm）mm 。布设导线形状和位置已绘到平面图上。
2）定向测量 ①主副井一侧
在主副井筒中各挂一根垂球，用油或者水作为稳重，根据一号井近井点，和导线上的已知点，在主副井间建立导线，测定两垂球A ，B 的坐标，敷设地面连接导线时应尽量减少导线点数，减小角度带来的误差。从近井点引来的节点O 到垂球线A,B 的导线应尽可能是起延两垂球线连线方向延伸。使两垂球显得相对精度更高，地面采用5″级导线，地下采用7″级导线，导线敷设形状与位置在平面图上已经画出。
②三号井一侧
由于三号井是斜井，可直接用测距导线导入定向，即在洞口附近后洞内设置一条定向边，（在平面图上已经画出）仍可用平面测量中的拓普康GTS-750全站仪，敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过±20" ，两测回间互差不超过±12" 。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm ；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000。
3）井下导线测量
地下导线应尽量沿线路中线布设，边长要接近等边，一般边长不得小于60m ，不得大于200m 。敷设7″级导线，测回法两个测回，同一测回中半测回互差不超过±20" ，两测回间互差不超过±12" 。测边时一测回读数较差不大于10mm, 单程测回间较差不大于15 mm；往返观测同一边长时，换算为水平距离后的互差，不得大于1/6000，用拓普康GTS-750全站仪。一井一侧从主副井定向边开始敷设，根据上述规定敷设到欲挖掘巷道尽头，三井一侧类似一井，随着航道开挖，先敷设边长较短精度较低的施工导线，而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。保证巷道在x ′方向上的精度。
（二）高程测量方案设计
1）地面两井口高程基点测量
根据所给资料以及两井之间距离，可采用四等水准测量，根据《煤矿测量规程》(2010
版) 规定，四等水准测量要求入下表第3行所示，测区一三井位置和水准路线如下图所示。
2）导入高程
将经过检定的钢尺挂上重锤，自由悬垂在井中。分别在井上和井下安置水准仪，在A 、B 点上读数a 1和b 2，然后在钢尺上读数b 1和a 2，同时记下地上于地下的温度，由此可以计算出B 点的高程。可采用两次仪器高和移动钢尺进行两次两测回测量其高程。两次仪器高的高差互差小于3mm ，两次观测互差小于H/8000（H 为井深）。
3）井下高程测量
平巷中用S 3水准仪后前前后往返观测，往返测高差的较差按《煤炭测量规程》不得超过高程闭合差±50mm R （R 为水准点间的路线长度，以km 为单位）。
斜巷中采用三角高程测量与导线同时施测。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。每条导线边两端点往返测高差的互差不大于10mm ±0.3mm ×L(L为导线的水平边长，以km 为单位) ，每段三角高程导线的高差往返测互差不应大于±100mm L （L 为导线长度，以km 为单位）。
四、冠山矿一、三井间-540大巷贯通测量精度估算 （一）平面测量精度估算
①地面导线的测角误差：根据规程得测角中误差M β上=±5″。
②地面量边误差：按拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度M D =±（2mm+2ppm*Dm）mm ，求得平均边长D ≈466.56m 的M D =±（2mm+2ppm*0.46656m）mm =±2.93mm.
③两井定向误差：根据规程反算求得一次定向中误差M a0=±21.2″。
④井下导线测角误差：根据规程得7″级井下基本控制导线测角中误差M β下=±7″。 ⑤井下导线量边误差：根据拓普康GTS-750全站仪的测距标称精度M D =±（2mm+2ppm*Dm）mm , 按井下导线平均边长114m ，求得M D =2.23mm。
y
地上导线对x 方向上的误差影响M X ′β上=±（M β上/p）
M X ′l 上=±
井下导线长度
R '
2y
上
=±0.108m
m
2l
cos 2a '上=0.005m
地下导线总长L=6156m。
井下导线在X ′方向上的误差计算
y
井下导线引起误差：M X ′β下=±（M β下/p）边长丈量三次 ：M X ′l 上=±（1/3）
R 'm
2y
下
=±0.317m
2l
cos 2a '上=±0.0113m
定向测量产生误差 主副井一侧：
主井：M X ′主=±（M a0/p）R y 主′=±0.276m
副井：M X ′副=±（M a0/p）R y 副′=±0.268m 三号井一侧
MX ′三=±（M a0/p）R y 三′=±0.023m
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M X ′定= （M X ′主+MX ′副+MX ′三）=±0.385m
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所以M x ′=±（M X ′定+MX ′β上+ MX ′l 上+ MX ′β下+ MX ′l 上）=0.168m 贯通相遇点K 在水平重要方向X 上的预计误差：
M x 预′=2 Mx ′=0.336m
'
（二）高程测量精度估算
①地面水准测量误差：按照规程限差求算四等水准测量每千米的高差中误差 M kl 上=±（20/22）=±7mm
②导入高程误差：按照规程限差求得一次导入高程的中误差 M h0=±（1/22）×（h/8000）=33mm
③井下水准测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差
Mkl 下=±（50/22）=±17.7mm
④井下三角高程测量误差：根据规程反算求得每千米的高差中误差为
M kl 三=±50mm
地面水准测量误差引起的K 点高程误差： M H 上=±M kl L =±0.007×3. 71=±13mm
导入高程引起的K 点高程误差：
M H0主=±32.7mm
井下高程误差： 主副井一侧：
M H 主=±M kl R =±0.0177×3. 89=±35mm
三号井一侧：
M H 三=±M kl L =±50×. 11=±73mm
独立测两次高程所以贯通在高程的总误差：
M H =±1/2（M H 上+ MH0主+ MH 主+ MH 三）=±62mm
所以预计K 点高程误差为
M H 预=2 MH =±124mm
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经济技术造价
一、水准测量费用
（一）地面部分
造标费用，6887元每点，共7点，合计48209元人民币。
地面是四等水准测量，每公里787.28元人民币，地面导线长3725米，总计价格约为2933元人民币。
地面水准点平差313.95元/点，总共7个点，总价为2197.7元。 （二）井下部分
井下水准测量，每公里400元人民币，总长6156m ，合计2462元。 井下水准平差200元每公里，合计1231元。 二、导线测量
（一）地面部分
造标费用1568.71元/点，共7点，合计10981元。
四等导线1640.21元每公里，共3725米，合计6110元。 （二）井下部分
井下7秒导线1500元每公里，总长6156m ，合计9234元。 三、绘制竣工地形图
1：5000地形图一张，价格11667.97 四、总价
合计总费用约为93794.67元人民币。
注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师和实习单位签署意见，最后交所在教学单位归档保管。