李鹏权
永城煤电控股集团永登煤业丰阳煤矿 河南登封 452484
1、工程概况及技术依据
1.1、工程概况
丰阳煤矿东风井位于矿区井田东翼，刘楼村附近。东风井是回风井，主要承担矿井东翼总回风系统，该贯通工程巷道为：东风井为新建井筒与井下+135m东翼回风上山贯通，两条巷道同时施工为相向贯通。东风井设计总长230m，+135m东翼回风上山设计总长282m，贯通导线全长约5.4km。《煤矿测量规程》规定，“井巷贯通测量允许偏差值由矿技术负责人和测量负责人根据井巷的用途、类型及运输方式等研究决定”，经丰阳煤矿研究确定在水平方向允许偏差±500mm,在垂直方向上允许偏差±300mm。
2、贯通误差预计
2.1、测量误差参数确定
（1）井下导线边误差。根据全站仪PENTAX R-422N型测距的标称精度为±（2+2×10-6D)mm，据此估算量边误差的大小。
（2）井下导线测角误差。此次贯通测量导线按7″基本控制导线施测，取=±7″。
（3）井下水准测量误差。根据《煤矿测量规程》中每千米水准测量的高差中误差容许限差为50mm，求得每千米水准测量的高差中误差=±18mm/km。
（4）井下三角高程测量误差。根据《煤矿测量规程》中每千米三角高程中误差容许限差为100mm，求得每千米三角高程的高差中误差=±25mm/km。
2.2、贯通相遇点K在水平重要方向上的误差
（1）井下导线测量误差引起的K点在方向上的误差。
测角误差引起的误差：
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2.4、误差预计结果
根据贯通误差预计结果，贯通相遇点K在水平重要方向上预计误差为430mm，高程上预计误差为240mm，均小于允许偏差，可以满足生产需求。
3、贯通测量方案设计
3.1、井上平面控制测量
采用全站仪进行导线测量，利用GPS校核。由于该矿建矿时间年久，原有的控制测量成果精度低、坐标系统不统一、地面上的控制点不复存在，虽然在矿井东西翼布设有导线测量点，但远远不能满足矿山开发和建设需要，更与国家等级控制网不能接轨。因此我们建议领导委托测绘部门，并协助他们在矿区范围内布设D级GPS控制网。
3.1.平面控制资料
测区附近有2个二等国家三角点（老坟沟、将军岭），一个三等国家三角点（毕家村），1954年北京坐标系，1956年黄海高程系成果；3个C级GPS点，1980年西安坐标系，1985年国家高程基准成果，作为测区起算点。
3.1.2、GPS点平高控制测量
平面控制采用GPS静态，按照D级要求实测，按观测计划控制点组成整体网。GPS数据采用南方GPS解算软件处理，全网统一平差，联测5个已知点，其中国家Ⅰ等点1个，Ⅱ等点2个，Ⅲ等点2个，施测过程及解算成果满足相关规范要求。
高程控制测量按照三、四等水准观测要求施测。联测GPS点，水准网平差采用清华微软件严密平差。
3.1.4、GPS网布设
D级GPS控制网联测将军岭、毕家村、老坟沟、SLFG、DE35五个已知点，以将军岭、老坟沟为校核点，采用静态观测法。
采用同步环边连接方式布网。观测时严格按星历预报安排时段，精确整平对中。在量取天线高时，从三个方向分别进行量取，其互差不大于3mm,并做好记录，取其平均值作为最后天线高。
3.1.5、四等水准网测量
（1）本次测量四等水准4.99公里。在二等水准高程基础上测设各点GPS高程，以其中一个（ZJ03）作为起算点。测设各点相对四等水准点，共测设四等水准点7个。
（2）观测、记录：四等水准网的观测和记录均严格按照规范要求执行。观测使用瑞士产莱卡电子水准仪（DNA03),并配备2米长0.5厘米分划的条码标尺；测量时，四等水准测量要求分别设置仪器，人工操作，自动观测、记录。
（3）四等水准网（1985国家高程基准）环闭合差0.0011m，限差为±40mm，控制网中最大误差情况：最大点位误差=0.001187m，最大点间距误差=0.000822m。经过计算，四等水准每公里水准测量偶然中误差=±1.87mm,每公里水准测量中误差=±0.0822mm。
3.2、井下平面控制测量
3.2.1、井下导线点布设
导线点布设采用在巷道顶板布设的方法，导线点布设在顶板，使用锚固剂埋设木桩，木桩上钉钢钉，施测时采用光学对点器，点下对中法对中，以确保对中精度，减少风流影响。导线布设从副斜井～+135m东翼回风暗斜井贯通处；
3.2.2、井下水平角观测方法及限差要求
（1）井下水平角观测采用宾得2″级R-422N防爆全站仪进行测量。
（2）导线测量精度级别，按矿井7″级基本控制导线要求施测。井下平面控制测量以GPS控制点ZJ05—ZJ03为起算坐标点，分别贯通工程敷设支导线，形成一个独立测量系统。
（3）采用四架法进行导线测量，一次对中，两个测回，短边测角及变坡点测角增加一个测回。
（4）水平角观测方法采用测回法，2次对中，每次对中2个测回，取其平均值作为最终成果；导线测量的各项技术指标要求均采用《煤矿测量规程》的相应规定并加以提高，该贯通工程水平角按以下技术指标规定进行测量。
导 线
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（2）边长测量限差及测回数要求
每条边的测回数不得少于两个。采用往返观测，一测回较差不大于6mm,单程测回间较差不大于10mm;往返观测同一条边时，化算为水平距离后的互差，不大于1/6000。
（3）光电测距加入气压、温度、加乘常数等各项改正，取2次测量结果平均值进行导线计算。
（4）控制最长边不得大于200m、最短边不得小于15m。避免长短边直接搭接，长边长度不得大于短边2倍。
3.2.4、井下高程测量
（1）井下高程测量全部采用光电测距三角高程测量方法进行，往返观测，边长往返各测量2个测回，垂直角测量2个测回，相邻两点往返观测高差的互差应不大于10mm+0.3mm×L（L为导线水平边长，以m为单位），测距相对中误差大于1/6000，最后取其平均值作为最终成果进行计算。
三角高程测量的技术要求如下：
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（2）井下平巷段采用水准测量进行高程测量，并与导线点联测，检核三角高程测量精度。
（3）水准测量要求:2次仪器高的高差互差不得大于5mm，往返测高差互差不得大于±50mm(R为水准路线长度，单位km)。
（4）水准测量应保持前后边长一致，互差不得大于3m，累计前后视边长互差不得大于5m，取往返测量平均值作为最终结果进行高程计算。
（5）前后视人员必须保证水准尺处于垂直状态，避免前倾后仰或左右歪斜。
5、精度评定与分析
5.1、贯通精度评定
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经方位闭合平差后计算贯通点K在水平重要方向实际偏差为0.3m，贯通后利用全站仪进行高程联系测量，在竖直方向上实际偏差为0.026m，满足生产要求。