煤矿测量与地质专业毕业论文范文

湘潭大学毕业设计伍亩冲矿井竹山塘矿井两井贯通工程测量设计湘潭大学毕业设计说明书题 目：长沙矿业公司五亩冲-竹山塘两井贯通工程测量设计学 院： 职业技术学院 专 业： 煤矿测量与地质 学 号： 20089216313 姓 名： 周 增 龙 指导教师： 吴 湘 平 完成日期： 2011年5月10日 湘 潭 大 学毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目： 长沙矿业公司五亩冲竹山塘两井贯通工程测量设计 学号： 20089216313 姓名： 周 增 龙 专业： 煤矿测量与地质 指导教师： 吴 湘 平 系主任： 赵 长 久 一、主要内容及基本要求 主要内容： 本次巷道贯通设计的主体为长沙矿业公司五亩冲矿井和竹山塘矿井之间的巷道贯通工程。贯通设计的主要内容包括矿井地面控制测量、矿井联系测量、井下测量三大部分。结合已有测绘资料和矿区实际情况，矿井地面平面控制网为E级GPS控制网，地面高程控制按四等水准测量要求布设附合水准路线；联系测量方案中，五亩冲矿井采用两井定向，长钢丝法导入高程，竹山塘矿井通过斜井直接敷设导线定向和导入高程；两矿井井下平面控制测量布设的都是7“基本导线，高程控制测量布设级水准路线。 基本要求： 设计要求按照测量行业所给的设计题目、测量技术要求、设计内容及其他相关资料进行。要求熟悉测量的基本程序；熟练掌握相关专业知识，譬如：控制测量学，平差技术，通过调查及搜集有关技术资料，进一步确定平面控制网和高程控制网的布设。通过毕业设计，综合以前所学的专业知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以相应的设计技巧，同时培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和作风。 二、重点研究的问题 本设计方案包括地面测量、矿井联系测量和井下测量三部分。地面包括地面平面控制测量与地面高程测量设计方案；矿井联系测量设计由矿井定向测量和导入测量两个方面；井下测量设计由井下平面控制与高程控制两个方面组成。误差预计包括水平重要方向上的预计和竖直重要方向上的预计。 三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1确定毕业选题3月04日 3月22日2收集有关资料3月27日 4月10日3拟定初步设计方案4月10日 4月13日4初步设计方案可行性的论证4月13日 4月15日5设计方案的确定4月15日 4月25日6编写技术说明书和绘制相关图表4月25日 4月30日7整理相关设计资料5月07日 5月9日8上交设计方案5月10日四、应收集的资料及主要参考文献1.周立吾，张国良，林家聪编.矿山测量学(第一分册)生产矿井测量M.徐州:中国矿业大学出版社,1987 2.中华人民共和国能源部制定.煤矿测量规程M.北京：煤炭工业出版社，1989 3.张国良，朱家钰，顾和和编.矿山测量学M. 徐州:中国矿业大学出版社, 2001 4.建设部于1999年2月10颁发，7月1日实施的城市测量规范（CJJ 8-99） 5.国家技术监督局1991年5月5日颁发，1992年1月1日实施的国家三、四等水准测量规范 6.国家测绘局1987年发布的中、短程光电测距规范 7.武汉大学出版社2006年出版控制测量学。 湘 潭 大 学毕业论文（设计）评阅表学号 20089216313 姓名 周 增 龙 专业 煤矿测量与地质 毕业论文（设计）题目： 长沙矿业公司五亩冲竹山塘两井贯通工程测量技术设计评价项目评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评 价该选题符合煤矿测量与地质专业培养目标，体现了煤矿测量与地质专业特点和教学计划的基本要求，达到了综合训练的目的；难度、份量适当。贯通测量技术设计内容丰富；技术用语准确，图表较完备；文字通顺。工作量饱满，图纸等达到了规定要求。该生具有较强的查阅文献、综合归纳资料的能力；有较强的知识综合运用能力；能熟练运用计算机辅助设计。评阅人： 2011年 月 日 湘 潭 大 学 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 20089216313 姓名： 周 增 龙 专业： 煤矿测量与地质 毕业论文（设计说明书） 48 页 图 表 3 张论文（设计）题目： 长沙矿业公司五亩冲竹山塘两井贯通工程测量技术设计 内容提要： 为了满足长沙矿业公司竹山塘和五亩冲矿井之间的巷道贯通，而进行贯通测量设计，包括地面测量、矿井联系测量、井下测量三大部分 。测区原有两个已知D级GPS点，分别为GPS1、GPS2，两个级水准基点107和A17。根据城市测量规范和煤矿测量规程，结合两矿井实际情况，以GPS1和GPS2两控制点在地面布设E级GPS控制网；以107和A17为水准基点在测区内布设等水准网。矿井联系测量：五亩冲矿井采用两井定向，长钢丝法导入高程：竹山塘矿井由于是斜井开拓方式，直接利用导线测量就可完成。井下测量设计包括平面与高程两部分。平面控制测量布设的是基本7导线，导线平均边长为120m左右，五亩冲矿井井下设置了24个导线点，井下导线边的总长度为3023m，竹山塘矿井井下设置了22个导线点，导线边总长为2512m。井下导线的总共长度为：5535m。指导教师评语该选题符合专业培养目标，体现了煤矿测量与地质专业特点和教学计划的基本要求，达到了综合训练的目的；难度、份量适当。该生具有一定的查阅文献、综合归纳资料和较强的综合运用所学知识解决实际问题的能力；能熟练运用计算机辅助设计。态度认真、勤勉，按要求较好地完成了贯通测量技术设计，设计方案思路清晰，所选相关技术参数合理，内容经过多次修改，且符合煤矿测量规程。文字表述正确，图纸清晰、美观。由于缺乏实际工作经验，部分内容不够完善，希望在今后的工作中加强理论学习和实践操作的锻炼，不断完善和提高自己。指导教师： 年 月 日答辩简要情况及评语答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见答辩委员会主任： 年 月 日51目 录第一章 矿区及工程概况7第一节 矿区概况7第二节 工程概况7第二章 贯通设计主要原始资料的评价 10第一节 贯通设计的主要原始资料 10第二节 原始资料的评价 10第三章 贯通允许偏差及贯通设计的技术依据 13第一节 贯通允许偏差的确定13第二节 贯通测量设计的技术依据13第四章 平面测量方案设计14第一节 地面控制测量方案设计14第二节 矿井定向测量方案设计20第三节 井下导线测量方案设计24第五章 高程测量方案设计27第一节 地面水准测量方案设计27第二节 导入高程测量方案设计28第三节 井下高程测量方案设计31第六章 贯通误差预计32第一节 贯通误差预计所需参数的确定32第二节 贯通相遇点K在水平重要方向的误差预计32第三节 贯通相遇点K在高程上的误差预计41第四节 贯通误差预计结论42第七章 贯通施工测量方案设计43第一节 贯通施工测量的目的与任务43第二节 贯通施工测量方案设计43第八章 贯通测量中应注意的问题50主要参考文献51第一章 矿区及工程概况第一节 矿区概况煤炭坝矿区位于宁乡县城西17公里煤炭坝乡境内，中心位置为北纬281434，东经1122316。走向长约12公里，平均宽18公里，含煤面积约21平方公里；矿区分为西峰仑、五亩冲、颜家冲、贺家湾、跃井、竹山塘六个井田，已经全面开发；矿区交通方便，自益阳市资江南岸向南，建有61公里的专用轻便铁路，直通本区各主要矿井，长沙常德、长沙桃江等干线公路，亦经过矿区或外侧；矿区属亚热带大陆性气候，年平均气温17C左右，平均降水量1367毫米；区内地势较低，起伏不大，多为低矮的丘陵；区内各含水层内，均有十分丰富的地下水，水源条件较好，但与此同时也给矿井的安全生产带来一定的威胁。煤炭坝地理位置示意图如下所示：第二节 工程概况此项贯通工程位于煤炭坝矿区下属的五亩冲矿井和竹山塘矿井之间，两井地面水平距离为1.57Km。五亩冲矿井采用双立井单水平上下山开拓，地面拥有主井、副井和箕斗井三个立井，井口地面标高分别为130.0m、130.0m、136.7m，落底标高分别为-100.5m、-100m、-85m。五亩冲矿井的主要开采水平包括-230水平、-296水平、-350水平以及-430水平。竹山塘矿井采用斜井多水平开拓方式，地面拥有主井、二号副井、新风井、老风井四个斜井，坡度25度左右，其中新风井的井口标高为100.0m，通风的同时，承担矿井排水的任务。竹山塘矿井现在的生产水平为-170水平，最低开采标高为-207m，总回风水平为-90m。正是由于五亩冲矿井井口标高（130.0m）都高于竹山塘矿井新风井（100.0m），而五亩冲又属于涌水量较大的矿井，因此，为减少生产成本，经研究讨论决定把五亩冲矿井的地下水也经竹山塘矿井的新风井排出地面，为达到以上目的，需在五亩冲矿井和竹山塘矿井之间掘一条巷道。根据设计要求，巷道两端点为G01和G02（见矿井采掘工程平面图），两点水平距离约490米，高差约20米，G01-G02方位角约为283。5833“。为加快该工程进度，采取两井同时以全断面相向掘进的施工方法，贯通点K为G01-G02的中点。第二章 贯通设计主要原始资料的评价第一节 贯通设计的主要原始资料本矿区采用1980国家坐标系统，取中央子午线经度为L0111的3带高斯投影。高程系统采用1985国家高程基准。主要原始资料有：1、测区已知D级GPS控制点两个，分别是GPS1和GPS2。国家三等高程控制点有伍亩冲煤矿附近的107号点和竹山塘煤矿附近的A17号点；2、煤炭坝地形图，其比列尺为1:2000；3、煤炭坝采掘工程平面图，其比例尺为1:500。第二节 原始资料的评价一、图纸煤炭坝地形图成图于2002年3月，为数字化测图成果，系用1980年国家大地坐标系统和1985年国家高程系统，采用1992年版图式，等高距为2米，可供图上选点之用。二、坐标与高程数据的评价（一）、测区平面控制点本测区已有平面控制点GPS1、GPS2，属于D级GPS控制点。GPS1(X=3126325.120米 Y=488429.967米 H=177.401米）GPS2（X=3125838.882米 Y=488108.653米 H=163.012米）D级GPS控制网的主要情况如下：1、测区内的D级GPS控制网是由湖南省第一测绘院于2000年组织施测的，执行的标准为：（1）、1992年国家测绘局发布的测绘行业标准全球定位系统（GPS）测量规范。（2）、1998年建设部发行的测绘行业标准全球定位系统城市测量技术规程。2、点位精度GPS测量的精度标准通常用GPS网中相邻点之间的距离中误差表示，其公式为：式中：-距离中误差（毫米）； -固定误差（mm）； b-比例误差系数（ppm）； d-相邻点之间的距离(km)。级别平均距离（Km）固定误差（mm）比例误差系数（10-6）D5101010由公式可知GPS1和GPS2之间的距离中误差为=3、标石保存情况经过现场踏勘，GPS1和GPS2两点的标石保存良好，可直接使用。经过上述分析，结合贯通工程的要求，测区内的已知GPS点可以作为我们此次贯通设计的起始资料。（二）、测区高程控制点本区内有两个国家三等高程控制点，分别为107（H=124.22米）和A17（H=103.030米）。该等级水准路线的情况如下：1、测区内的三等水准网是由湖南省第一测绘院于2000年组织施测的，执行的标准为：（1）、1999年建设部颁布实施的行业标准城市测量规范（CJJ8-99）（2）、1999年建设部颁布的行业规范工程测量规程2、测量的精度三等水准网的精度要求如下表所示：等级每公里高差中数中误差（mm）环线或附合路线长度（km）仪器级别水准标尺观测次数往返互差、环线或附合路线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm）山地（mm）三等650DS1因瓦往返各一次往一次124DS3木质双面往返各一次往返各一次注：1）、计算两水准点往返测互差时，L为水准点间路线长度km；计算环线或附合路线闭合差时，L为环线或附合路线总长度（km）；2）、n为测站数；3）、水准支线长度不应大于相应等级附合路线长度的1/4。3、标石保存情况经现场踏勘107、A17点的水准标石保存情况良好。经过上述分析，结合贯通工程的要求，测区的已知水准点可以作为此次贯通设计的起始资料。第三章 贯通允许偏差的确定及贯通设计的技术依据第一节 贯通允许偏差的确定按照煤矿测量规程规定和巷道工程要求，轨道贯通时，对于平巷，腰线间的允许偏差要求严些，可采用0.2米；对于斜巷，中线间的偏差要求宽些，要可以采用0.2米。结合矿井的实际情况，本次贯通的巷道主要是为了排水，对高程要求比较严格，综合各方面的因素，本次贯通在水平重要方向上，允许偏差为MX允=0.5米，高程方面的偏差允许值为MZ允=0.2米。第二节 贯通测量设计的技术依据1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 183142001），中华人民共和国国家标准。2、1998年建设部发布的行业标准GPS城市测量规程。3、2010版煤矿测量规程。4、1997年建设部发布的测绘行业标准城市测量规范。5、1998年出版的煤矿测量手册。第四章 平面测量方案设计第一节 地面控制测量方案设计此次矿区地面控制测量的目的在于确定五亩冲和竹山塘两矿井各自地面近井点的坐标，并使其建立统一的联系，为两井贯通在平面上提供保证。一、布网的依据、等级、形式根据全球定位系统测量规范中的相关规定，结合已有测量成果资料和矿区实际情况，矿区平面控制网以GPS网的形式布设。在将GPS技术用于两井间巷道贯通测量时，可选用D级或E级精度来布设两井井口附近的近井点 。已有成果中的GPS1和GPS2点属于D级，正好能够满足布设E级GPS网的要求，所以地面平面控制布设为E级GPS网，网形为网连式。二、E级GPS网的技术要求由中查的，E级GPS控制网技术要求如下表4-1-1所示：表4-1-1级别平均距离(km)(mm)(110-6)最弱边相对中误差E级0.2510201/45000三、布设的GPS控制网平面图GPS1GPS8竹山塘(B)GPS2GPS7五亩冲（A）GPS控制网平面图（不按比例）如上图所示，A、B分别为五亩冲矿井和竹山塘矿井的近井点，从煤炭坝地形图上量取得到两点间水平距离SAB=1445.871米，A-GPS2、A-GPS7、B-GPS8、B-GPS7之间均能通视。该GPS网的技术统计见表4-1-2表4-1-2平均边长最大边长最小边长备注GPS2-BB-GPS8996.963米1634.047米505.030米四、选点与标石埋设1、选点在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。选点应符合下列要求：（1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测；（2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业；（3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15；（4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰；（5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响；（6）交通应便于作业，以提高作业效率；（7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用；（8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。此外，有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况，以便于各点之间的联络和设备用电或充电。综上所述，结合测区的实际情况， GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方，或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建（构）筑物上。2、标石埋设（1）E级GPS点的标石及标志规格参见全球定位系统测量规范，标石的中心标志用铜材料制作，标志中心应刻有清晰、精细的十字丝；（2）地面E级GPS点标石可用混凝土预先制作，然后运往各点埋设，埋设时坑底填以沙石，捣固夯实或浇灌混凝土底层，楼顶E级GPS点标石应现场浇灌，浇灌前应将楼面磨出新层、打毛，钉上34颗钢钉，再套模浇灌；（3）埋石结束后应填写GPS点之记；（4）待标石埋设稳定，没有下沉，或现场浇灌的标石凝固后23天方可观测。五、作业要求 1、基本技术要求为保证GPS测量精度，采用载波相位静态相对定位作业模式，E级GPS测量作业的基本技术要求应符合表4-1-3的规定。表4-1-3E级GPS测量作业的基本技术要求级别卫星截止高度角()有效观测卫星数平均重复设站数时段长度(min)数据采样间隔(s)PDOP值E级1541.6401510注：1、观测时段长度应视点位周围障碍物情况、基线长短而作调整，2、可不观测气象要素，但应记录雨、晴、阴、云等天气状况。2、GPS卫星预报和观测调度计划（1）保证GPS作业观测工作顺利进行，保障观测成果达到预定的精度，提高作业工效，在进行GPS外业观测之前，应事先编制GPS卫星可见性预报表。预报表应包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组、最佳观测时间、点位图形几何强度因子等内容。（2）编制预报表所用概略位置应采用测区中心位置的经、纬度。（3）作业组在观测前应根据参加作业的GPS接收机台数、网形及卫星预报表编制作业调度表，其内容应包括观测时间、测站号、测站名称以及接收机号等项内容。3、观测准备（1）每天出发工作前应检查电池容量是否充足，仪器及其附件是否携带齐全。（2）作业前应检查接收机内存是否充足。（3）天线安置应符合下列要求： 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； 天线可用脚架直接安置在测量标志中心的铅垂线方向上，对中误差应小于3mm。天线应整平，天线基座上的圆水准所泡应居中； 天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过5。4、观测作业要求（1）观测组应严格按调度表规定的时间进行作业，以保证同步观测同一卫星组。当情况有变化需修改调度计划时，应经作业队负责人同意，观测组不得擅自更改计划。（2）接收机电源电缆和天线应连接无误，接收机预置状态应正确，然后方可启动接收机进行观测。（3）各观测时段的前后各量取天线高一次，两次量高之差不大于3mm。取平均值作为最后天线高，记录在手簿。若互差超限，应查明原因，提出处理意见记入手簿备注栏中。天线高是指观测时天线平均相位中心至测站中心标志面的高度，分为上、下两段：上段是指相位中心至天线底面的高度，这是常数hc，由厂家给出；下段是从天线底面至测站中心标志面的高度，由观测员在现场采用倾斜测量方法直接量取。具体方法是：从三脚架三个空档（互成120）测量天线底盘下表面至测站中心标志面的距离，互差应小于3mm，取平均值为L，天线底盘半径为R，再利用厂家提供的hc，按天线高 求出。（4）接收机开始记录数据后，作业人员可使用专用功能键选择菜单，查看测站信息、接收卫星数、卫星号、各通道信噪比、实时定位结果及存贮介质记录情况等。（5）仪器工作正常后，作业员及时（每隔15min）逐项填写测量手簿中各项内容。（6）一个时段观测过程中不得进行以下操作：关闭接收机以重新启动；进行自测试（发现故障除外）；改变卫星截止高度角；改变数据采样间隔；改变天线位置；按动关闭文件和删除文件等功能。（7）观测员在作业期间不得擅自离开测站，并防止仪器受震动和被移动，防止人和其它物体靠近天线，遮挡卫星信号。（8）接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机和手机等通讯设备；雷雨过境时应关机停测，并卸下天线以防雷击。（9）观测中应保证接收机工作正常，数据记录正确，每日观测结束后，应及时将数据下载到计算机硬、软盘上，确保观测数据不丢失。5、外业观测记录（1）录项目应包括下列内容： 测站名、测站号； 观测月、日/年积日、天气状况、时段号； 观测时间应包括开始与结束记录时间，宜采用协调世界时UTC，填写至时、分； 接收机设备应包括接收机类型及号码，天线号码； 近似位置应包括测站的近似经、纬度和近似高程，经、纬度应取至1，高程应取至0.1m； 天线高应包括测前、测后量得的高度及其平均值，均取至0.001m； 观测状况应包括电池电压、接收卫星号及其信噪比（SNR）、故障情况等。（2）记录应符合下列要求： 原始观测值和记事项目应按规格现场记录，字迹要清楚、整齐、美观，不得涂改、转抄； 外业观测记录各时段结束后，应及时将每天外业观测记录结果录入计算机硬、软盘； 接收机内存数据文件在下载到存贮介质上时，不得进行任何剔除与删改，不得调用任何对数据实施重新加工组合的操作指令。六、数据处理方案1、基线解算及其质量检验（1）基线解算以双差固定解作为最终结果，双差固定解的可靠性由以下两项指标来判别，即固定解的单位权中误差（Rms）和整周模糊度检验倍率（Ratio），其检验值见表4-1-5。根据表4-1-5判别时，Rms必须首先符合要求，而Ratio值越大表示固定值越可靠。表4-1-5静态GPS基线固定解可靠性判别表基线长度（km）551010Rms(m)0.0100.0120.015Ratio2.52.12.0（2）同步多边形闭合差检验对于采用同一种数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量相对闭合差和全长相对闭合差不宜超过表4-1-6的规定。对于采用不同数学模型的基线解，其同步时段中任一三边同步环的坐标分量闭合差和全长相对闭合差按独立环闭合差要求检核。同步时段中的多边形同步环，可不重复检核。表4-1-6 同步环坐标分量及环线全长相对闭合差的规定（110-6）等级限差类型E 级坐标分量相对闭合差6.0环线全长相对闭合差10.0（3）重复基线边检验重复基线的长度较差不宜超过下式的规定：式中：为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）（4）独立环闭合差检验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网中选取的独立基线构成独立环，各独立环的坐标分量闭合差和全长闭合差应符合下式的规定：式中: :为闭合环边数；:为E级GPS控制网规定的精度（按实际平均边长计算）=2、补测与重测（1）无论何种原因造成一个控制点不能与两条合格的独立基线相连接，则在该点上应补测或重测不得少于一条独立基线。（2）可以舍弃在重复基线较差、同步环闭合差、独立环闭合差中超限的基线，但应保证舍弃基线后的独立环所含基线数不超过表2的规定，否则应重测该基线或者有关的同步图形。（3）由于点位不符合GPS测量要求而造成一个测站多次重测仍不能满足各项技术规定时，可按技术设计要求另增选新点进行重测。3、GPS网平差（1）起算数据与坐标系统测区的起算数据为3度带的1980国家坐标系统，则中央子午线经度为111，故采用1980国家坐标系统，取中央子午线经度L0111的3带高斯投影。高程系统采用1985国家高程基准。 （2）三维无约束平差当GPS基线各项质量检验符合要求时，应以所有独立基线组成闭合图形，以三维基线向量及其协方差阵作为观测信息，以一个点的WGS84系三维坐标作为起算依据，进行GPS网的三维无约束平差。以提供各GPS控制点在WGS84坐标系下的三维坐标，各基线向量三个坐标差观测值的改正数，基线边长以及点位和边长的精度信息，并生成GPS高程拟合的数据文件。在三维无约束平差中，基线向量的改正数（Vx、Vy、Vz）绝对值应满足下式要求：Vx3Vy3Vz3式中：为E级GPS控制网规定的基线的精度。当超限时，可认为该基线或其附近存在粗差基线，应采用软件提供的方法或人工方法剔除粗差基线，直至符合上式要求。（3）二维约束平差在无约束平差确定的有效观测量基础上，以起算数据中提供的已知点作为强制约束的固定值，进行二维约束平差。平差结果就输出各GPS控制点在前述的坐标系统中的二维平面坐标，基线向量改正数，基线边长、方位以及坐标、基线边长、方位的精度信息，转换参数及其精度信息。约束平差中，应将已知坐标点组合成不同的约束条件，以发现作为约束的已知坐标与GPS网不兼容（即约束平差结果严重扭曲GPS无约束平差结果的精度）。第二节 矿井定向测量方案设计一、 五亩冲矿井两井定向测量方案设计（一）、五亩冲矿井两井定向测量方案五亩冲矿井所属的主、副井均为立井，两井口水平距离为51.43m,水平标高均为130.0m，立井下至-170m水平，井深约300m。综合矿井实际情况，采用两井定向。由于是两井定向，每个井筒内只需挂一根垂球线（长钢丝），占用井筒时间短，所以投点方式采用单重稳定投点。井上连接导线从近井点A出发，以GPS2或者GPS7定向，直接敷设一条导线到A点，再由A分别布设一条导线至主、副井的井口。井下连接导线从副井出发，经过01、02号点，再到主井（详情见煤炭坝采掘工程平面图）。以01-02边作为井下导线的起算边。井上连接导线按一级导线的要求进行布设，由煤炭测量规程可知测角中误差=5。井下连接导线按测角中误差为7的要求布设（参照第四章第三节井下7级导线布设的要求），采用钢尺量距。井上连接导线水平角观测使用拓普康防爆全站仪GTS- 332W，测4个测回，A-A采用以上全站仪进行测距，往返观测，测两个测回。A-主井、A-副井均采用钢尺量距。井下连接导线水平角观测方法和要求参照井下导线测量方案设计中的相关内容。井下连接导线采用钢尺量距。主、副井两井定向测量独立进行2次。（二）、施测步骤及相关要求1、仪器检验两井定向测量中使用的仪器拓普康防爆全站仪GTS- 332W和 50米钢尺量距在外业观测前需进行检验和校正。1）、拓普康防爆全站仪GTS- 332W的检测项目内包括：照准误差的测定；幅相误差的测定；周期误差的测定；加常数、乘常数的测定；棱镜常数的测定；测程的检验；内部符合精度的检测；精测尺频率值的测定；电源电压对测距影响的检测；气压计和温度计的检验与校正；光学对点器的检验与校正。2）、钢尺检定目的在于检定出作业尺的尺长方程式。检定方法包括比长检定法和基线检定法。3）、由于以上仪器的检验需要比较专业的工具，为了保证仪器能够正常工作，相关仪器必须送往比较专业的仪器检验场所进行检验和校正。2、井下连接导线导线点的埋设煤矿测量规程规定在进行联系测量工作前，必须在井口附近建立近井点、高程基点和连测导线点，同时在进底车场稳固的岩石中或碹体上埋设不少于四个永导线点和三个高程基点（也可用永久导线点作为高程基点）。近井点A、B,井下连接导线点01、02、均严格按永久导线点的要求埋设。3、定向投点的要求1）、为了减小投点误差，投点和连接测量期间应停止风机运转，否则应采取隔离或降低风速的措施。在淋水大的井筒，应采取挡水措施。2）、定向投点用的设备应符合下列要求：绞车各部件必须能承受投点时所承受荷重的三倍，滚筒直径不得小于250mm，并必须有双闸；导向滑轮直径不得小于150mm；钢丝上悬挂的重铊，其悬挂点四周的重量应互相对称。3）、投点用的钢丝应尽可能采用小直径的高强度钢丝。但必须保证足够的抗拉强度。钢丝上悬挂重铊的重量应是钢丝极限抗拉强度的6070。4）、垂线下放后，必须检查重铊与桶壁、桶底之间及垂线与井壁，井筒设备之间育无接触之处。当确认无接触后，方可进行连接测量。4、外业观测1）、水平角观测的技术要求见表4-2-1。表4-2-1等 级测角中误差（）测回数方位角最大闭合差（）GTS- 332W一级导线54102）、水平角观测限差应不超过表4-2-2的规定。表4-2-2仪器级别光学测微器两次重合读数差（）半测回归零差（）一测回内2C互差（）同一方向值各测回互差（）GTS- 332W381393）、光电测距的技术要求应符合表4-2-3的规定。表4-2-3等级采用仪器等级往返次数时间段总测回数一测回最大互差（mm）单程测回间最大互差（mm）往返测或不同时间段互差（mm）一级12410201530（A+BD）注：1、测回的含义是照准目标一次，读数四次；2、时间段是指不同的观测时间，如上午、下午或不同日期测同一条边；3、往返测量时，必须将斜距化算到同一水平面上方可进行比较；4、（A+BD）为测距仪的标称精度。其中：A为固定误差，单位mm；B为比例误差，单位mm/km，D为测距边长度：单位km。5）、光电测距时气象数据的测定要求应符合表4-2-4的规定表4-2-4等 级最小读数测记的时间间隔气象数据的取用温度（）气 压气压（Pa）气压计温度（）三、四等一、二级0.20.5501000.51.0单程观测始末每边测记一次单程两端的平均值测站端的数据6）、用钢尺丈量基本控制导线边长时，应遵守下列规定：对钢尺施以比长的拉力，悬空丈量并测定温度；每尺段应以不同起点读数三次，读至毫米，长度互差应不大于3mm；导线边长必须往返丈量，丈量结果加入各种改正数的水平边长互差不得大于边长的1/6000；在边长小于15m或倾角在15以上的倾斜巷道中丈量边长时，往返水平边长的允许互差可适当放宽，但不得大于边长的1/4000。5、两井定向的内业计算观测工作结束后，应及时整理和检查外业观测手簿中所有计算是否正确，观测成果是否满足各项限差要求，确认观测成果全部满足要求后，方可进行计算。当使用电子计簿器时，打印输出的项目应与手记相同，存储在记簿器内的各项限差应打印在记录中(1)、按导线计算方法，计算出地面两钢丝点主井、副井的坐标；(2)、 计算两钢丝点主井、副井的连线在地面坐标系统中的方位角；(3)、 以井下导线起始边副井-01为x轴，副井点为坐标原点建立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标；(4)、 计算主井、副井在假定坐标系中的方位角；(5)、 计算井下起始边在地面坐标系统中的方位角；(6)、 根据副井点的坐标和计算出的副井-01边的方位角，计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位角。二、竹山塘矿井斜井定向测量方案设计竹山塘矿井主斜井倾角为26度。通过直接从近井点敷设导线至井下定向。连接导线为GPS1-B-主斜井井口-B01-B02-B03-B04。连接导线按井下7级导线的要求进行布设。水平角观测采用和测距均采用拓普康防爆全站仪GTS- 332W。近井点B、主斜井井口、B01、B02、B03、B04均应按永久导线点的要求埋设标石。竹山塘矿井斜井定向测量独立进行3次。竹山塘矿井斜井定向测量的施测方法和外业观测的相关要求参照五亩冲矿井两井定向中的相关内容。第三节 井下导线测量方案设计一、导线测量的方法采用三联脚架法，使用拓普康防爆全站仪GTS- 332W敷设7级支导线。井下导线测量独立进行两次。二、导线的布设五亩冲矿井：井下从01点出发，经过南运输大巷转入-210皮带巷，到-205运输巷，再转到-205皮带巷，经21采区运输石门，转到2102运输巷，再经过-170皮带井，到达贯通端点G01点。导线点依次布设为A01、A02、A03A21、G01。随着贯通巷道向前掘进基本导线由G01经G03延伸到G05。导线的技术统计最长边边长最短边边长导线总长导线边数平均边长235.606m9.34m3022.721m23124.214m竹山塘矿井：从主斜井井底，沿-170东大巷，再经-170南大巷，再沿巷道往东到达贯通端点G02点。导线点依次布设为B04、B05、B06B18、G02。随着贯通巷道向前掘进基本导线由G02经G04延伸到G06。导线的技术统计最长边边长最短边边长导线总长导线边数平均边长151.118m11.243m1685.233m1759.764m井下经纬仪导线点按永久点的埋设要求进行埋设，可设在碹顶上或巷道顶底板的稳定岩石中。详细的施测路线已在煤炭坝采掘工程平面图中绘出。三、导线测量的精度要求井下导线布设为7级复测支导线，导线的主要技术指标参照表4-3-1，其它的要求按照煤矿测量规程中的相关规定执行。表4-3-1井田一翼长度（km）测角中误差（）一般边长（m）导线全长相对闭合差闭（附）合导线复测支导线57602001/80001/6000四、观测方法和相关要求（一）、水平角观测的方法和要求见表4-3-2和表4-3-3表4-3-2导线类别使用仪器观测方法按导线边长分（水平边长）15m以下1530m30m以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数7导线GTS- 332W测回法332212注：1、由一个测回转到下一个测回观测前，应将度盘位置变换180/n（n为测回数）；2、多次对中时，每次对中测一个测回。若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360/n。表4-3-3仪器级别同一测回中半测回互差检验角与最终角之差两测回间互差两次对中测回（复测）间互差GTS- 332W201230注：1、在倾角小于30的井巷中，经纬仪导线水平角的观测限差应符合表28规定。2、在倾角大于30的井巷中，各项限差可为表28中规定的1.5倍。3、在倾角大于15或视线一边水平而另一边的倾角大于15的主要井巷中，水平角宜用测回法。在观测过程中水准气泡偏离不得超过一格，否则应整平后重测。（二）、距离观察的方法和相关要求井下导线测距采用拓普康防爆全站仪GTS- 332W，往返观测，测两个测回。具体的方法和要求参照第四章第二节中光电测距的相关内容。第五章 高程测量方案设计第一节 地面水准测量方案设计一、水准基点的建立此次地面水准测量的目的是为两矿井在地面上提供用来导入高程的水准基点。按煤矿测量规程规定在五亩冲矿井的主井和副井旁各建立一个井口水准基点，分别为S01和S02，因为这两个立井相距较近，两点可互相利用。同时，在竹山塘主斜井旁也建立两个井口水准基点,分别为S06和S07，详细情况见煤炭坝地形图。二、水准网的等级由于此项贯通工程对高程的精度要求很高，所以矿区高程控制网按四等水准网的要求布设。三、水准路线的布设及简图竹山塘地面水准路线为：107-S01-S02-S03-S04-S05-S06-S07-A17。该水准路线为一附合水准路线，单程路线总长度为2.7Km。详情见煤炭坝地形图，简图如下A17五亩冲107四、使用仪器、观察方法、主要技术要求（一）、使用仪器地面水准测量采用已经检验和校正的DS3水准仪。（二）、水准测量的观测方法水准测量的观测方法见表5-1。（三）、水准网的主要技术要求水准网的主要技术要求见表5-2。表5-1等级仪器级别视线长度（m）前后视距差（m）前后视距累差（m）视线离地面最低高度（m）基本分划、辅助分划黑红面读数差（mm）基本分划、辅助分划黑红面高差之差（mm）四等DS31005100.23.05.0表5-2等级每公里高差中数中误差（mm）环线或附合路线长度（km）仪器级别水准标尺观测次数往返互差、环线或附合路线闭合差与已知点联测附合或环线平地（mm）山地（mm）四等1015DS3木质双面往返各一次往一次206注：1、计算两水准点往返测互差时，L为水准点间路线长度km；计算环线或附合路线闭合差时，L为环线或附合路线总长度（km）；2、n为测站数；3、水准支线长度不应大于相应等级附合路线长度的1/4。（四）、为提高高程的精度，地面水准测量独立进行两次。四、其他注意事项（一）、在外业观测前需对DS3水准仪进行检验和校正，保证仪器能够正常工作。检验的内容包括：一般检视；圆水准轴应平行于仪器的竖轴；十字丝横丝应垂直于仪器竖轴；管水准轴应平行于照准轴。（二）、水准测量的内业计算取位应符合表5-3的规定。表5-3等 级往(返)测距离总和(km)往返测距离中数(km)各测站高差(mm)往(返)测高差总和mm)往返测高差中数(mm)高程(mm)三、四等0.010.10.11.01.01.0第二节 导入高程测量方案设计一、五亩冲矿井导入高程测量（一）、导入高程测量方法根据煤矿测量规程的相关规定，结合矿井的实际情况，五亩冲矿井采用长钢丝法导入高程。五亩冲矿井井下水准基点为01和02点。导入高程测量使用的主要仪器为DS3水准仪和50米钢尺（均按要求进行了检验和校正）。导入高程测量方法的示意图如下：式中L为为钢丝上两标志间的长度。采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一钢丝，在井下端悬以重锤，使其处于自由悬挂状态；然后，在井上、井下同时用水准仪测得A、B处水准尺上的读数a和b，并用水准仪瞄准钢丝，在钢丝上作上标记；变换仪器高再测一次，若两次测得的井上、井下高程基点与钢丝上相应标志间的高差互差不超过4 mm，则可取其平均值作为最终结果。最后，可通过在地面建立的比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的长度，且往返测量的长度互差不得超过L/8000(L为钢丝上两标志间的长度)。（二）、注意事项1、在进行导入高程测量之前，两井口水准基点S01和S02需进行高程联测。2、井下水准基点应按要求埋设永久标石。二、竹山塘矿井导入高程测量竹山塘矿井的主斜井坡度为26度，如果采用水准测量的方法导入工程，不仅工作量大，而且精度也不会很高，经综合考虑决定竹山塘矿井采用三角高程法导入高程。（一）、三角高程路线竹山塘矿井导入高程测量的三角高程路线为S07-B01-B02-B03-B04。把B04点作为井下水准基点。（二）、使用仪器、观测方法、技术要求导入高程过程中，三角高程测量采用拓普康防爆全站仪GTS- 332W，测竖直角与光电测距同步进行。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。相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3mm（为导线水平边长，以m为单位）；三角高程导线的高程闭合差不应大于100mm（L为导线长度，以km为单位）。三角高程测量的垂直角观测精度要求见下表观测方法拓普康防爆全站仪GTS- 332W测回数垂直角互差指标差互差单向观测（中丝法）21515使用拓普康防爆全站仪GTS- 332W测距时，采用往返观测的方法，测两个测回。（三）、注意事项1、导入高程前需对竹山塘矿井井上水准基S06和S07进行高程联测，联测方法为往返测。2、竹山塘矿井导入高程测量独立进行两次。3、由于三角高程导线的导线边平均边长为180米，球气差对高差影响较小，所以不需要进行球气差改正。第三节 井下高程测量一、井下高程测量的方案井下高程测量，平巷中采用水准测量，布设级水准路线，平巷中用DS3水准仪，采用后前前后方法进行往返观测；斜巷中采用三角高程测量的方法与导线同时施测。二、井下水准路线的布设两矿井井下水准路线沿井下7级导线点布设，把导线点作为水准路线的水准点。井下水准点均按永久点的要求埋设标石，也可布设在碹体上。三、井下水准测量的相关要求井下水准测量往返测高差的较差不应大于50mm（R为水准点间的路线长度，以km为单位）。 相邻两点间的高差，用两次仪器高观测，其互差不大于5mm时，取平均值作为观测结果。由于此项贯通工程对高程的精度要求较高，而井下水准导线是以支导线的形式布设，为了提高精度，两矿井井下水准测量均独立进行两次。三、井下三角高程测量的依据及要求井下三角高程测量参照竹山塘矿井导入高程测量方案设计中的相关内容。第六章 贯通误差预计第一节 贯通误差预计所需参数的确定本矿区各项测量的误差参数均根据煤矿测量规程中的限差规定求得。1）地