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两井间巷道贯通测量设计及误差预计

摘要：两个井筒之间的巷道贯通一般需要贯通测量距离长，受已有巷道坡度

和角度限制，导线点不能均匀布置，导线边长一般较短，导线测站多，对贯通测

量增加了难度。为保证巷道能够准确贯通，在工程施工前要对贯通测量方案进行

设计，依据设计的测量方法和各项精度要求进行误差预计计算，误差预计结果能

满巷道贯通要求说明测量方案正确，否则需要重新设计。

关键词：两井；贯通；测量设计；误差预计

一、概述

铜川矿业公司玉华煤矿位于铜川市印台区，随矿井发展设计从地面开拓北风

井与井下现有巷道定点贯通。两井口间井下导线全长5300多米，地面控制距离

近5600米，闭合长度10893米。井下受巷道条件限制导线边长和角度不能均匀

布置且观测条件差，所以施工前必须进行贯通设计和误差预计。

二、地面控制测量设计

1．GPS平面控制

根据付(斜)井和北风井两个井口附近的具体条件并兼顾今后测量工作，设计

在付井附近布设六个近井点，北风井附近布设一组四个近井点，并与测区附近的

三个国家控制点共同构网联测，采用GPS测量方案。

(1)已知点资料

根据现有的“矿区控制点成果资料”，选取距测区10km以内的三个高等级控

制点“葡萄寺”Ⅱ等(点)、“中石峁”Ⅱ等(点)及“草滩”Ⅲ等(点)作为GPS起算点。

(2)近井点布设

首先布置与井下通视的井口永久点，其它点布设在稳定位置，要求最小基线

长度不低于200m。保证相邻两点之间相互通视，并尽可能使同组近井点之间都

通视。设计在两个井口共设置10个近井点，点位与编号见附图1。

(3)GPS网的精度设计

根据《煤矿测量规程》确定近井点测量采用E级GPS网。

(4)GPS网的图形设计

GPS网共有10个未知点(近井点)和3个已知点，其图形布设如附图1。采用

边连接方式，包括6个同步环。最长基线边9238m，最短基线边300m。总基线

边36条，其中独立基线边18条，必要基线边12条，多余基线边6条。

表1E级GPS网测量精度与技术要求

(5)GPS测量方法

先对三个已知点进行GPS检测，在确认已知点进行GPS约束平差，然后再

进行整体控制测量。

用标称精度不低于表1要求的双频GPS接收机静态方式观测，设计同步接

收机4台，观测2个时段，时段长度为60min，数据采样间隔为10″，最大PDOP

值小于6。

(6)GPS网平差处理

先用GPS平差处理软件先作基线解算和无约束平差，得到各点的WGS-84

坐标。再根据已知点54坐标与高程作三维约束平差，获得近井点的平面坐标。

基线向量的改正数及基线边相对误差应小于规范要求。

2．地面复测导线

在两井口之间布设5″级复测导线，以检测两井近井点的相对精度。地面复

测导线起于GPS近井点P2-P1终于P7-P8，尽量沿两井口的连线方向布设成近似

等边直伸形状。按一级光电测距导线要求施测。导线平差先检查最远边(P7-P8)

的导线测量方位角与GPS测量的方位角之差，以及相对于GPS成果的导线相对

闭合差是否都满足要求。若在限差范围内，证明复测导线精度及GPS近井点的

精度均满足测量要求。否则，须重新进行导线复测和GPS控制测量，直到满足

规范要求。

3．近井点高程联测

GPS正常高测量精度较低，不能作为近井点高程数据。起始近井点高程的绝

对精度对于贯通测量没有影响，但两井口高程起算点只能使用同一基准点高程

值，按四等水准测量要求先检测原有井口导线“付2”和“付1”的高程值高差不符

值在2倍允许限差以内时，取其中任一点的高程作为基准高程，再按四等水准测

量要求对10个近井点进行高程联测。

由于本次贯通在高程上为重要方向，精度要求较高。因此，副井和北风井之

间的高程联测应独立复测一次，取两次测量均值作为高程结果。

三、井下控制测量设计

1．井下平面控制

(1)导线布设方案

导线点应选择在稳定位置，尽可能加大导线边长度。北风井从地面单向掘进

与井下现有暗风井贯通，贯通点K(见