受矿山内部地形、煤层地质结构、开采方案及进度控制、煤炭运输等因素的影响,我国很多地区的矿山巷道设计成倾斜巷道。不同于典型的垂直和水平类型的巷道,倾斜巷道主要用于矿井水平间煤炭、矸石、材料、设备和人员的提升运输。斜巷运输系统由绞车、轨道、提升钢丝绳、串车组、斜巷安全设施及信号系统等组成。斜巷运输过程中出现的连接装置断裂、矿车和皮带运输设备的频繁磨损等“跑车”事故都与前期倾斜巷道坡度设计以及贯通测量的精度和工艺有着必然的联系。倾斜巷道的精密、准确、高质量的贯通测量对矿区的安全、高效、节能等环节起着至关重要的作用。本文主要针对山西省朔州市平朔矿区安太堡露天矿开采过程中倾斜巷道的贯通测量的关键技术进行研究。研究高精度GNSS控制网构建方法、井下陀螺精准定向方法和特殊的三角高程测量方法,探讨主要的误差来源于改正方法,采取分布平差与整体平差相结合的方法,减弱误差对导线边最弱点的影响,最终达到巷道贯通测量的精度规范。进而提高该矿区的倾斜巷道贯通的精度水平,保障矿区生产的安全性,提高矿区后续建设及维护的可持续性及能源利用节约性。针对山西中煤集团安太堡露天矿倾斜巷道贯通测量与开采的特殊情况,拟解决的关键问题有:(1)地面控制点与国家坐标系不统一,以及前期开采地表沉陷引起的破坏问题。(2)井下倾斜巷道距离较长,遇到特殊类型的倾斜巷道,比如急倾斜巷道,依靠传统的全站仪联系测量手段难以保障最终的贯通精度。与传统井下贯通测量相比,本课题的主要创新之处主要在于:(1)在地表GNSS控制网建设过程中,提出基于穷举法和投票法的矿山控制点粗差探测方法,快速准确地探测出被移动或者被破坏的地面控制点,并在数据处理过程中对其进行有效纠正。(2)在井下三角高程测量过程中的急倾斜和阶梯形地段,提出一种前后视的三角高程测量模式,可以有效消除全站仪测距的固定误差,同时还可以消除全站仪仪器高i的量取误差对测量结果的影响。(3)在井下导线测量过程中,引入陀螺定向方案提高井下长导线测量的精度和稳定性。在安太堡煤矿二号井运输巷道开展了基于陀螺定向提高井下导线控制精度的实验项目。在此项目中,除了计划中的陀螺定向技术之外,尝试利用本文研究的地面控制点粗差探测方法、前后视三角高程测量方法进一步提升井下巷道贯通测量的精度。验证过程主要采用三种方法:○1全站仪+水准仪;○2全站仪+水准仪+前后视三角高程测量;○3全站仪+水准仪+前后视三角高程测量+陀螺仪定向。在贯通点的对比结果表明,采用传统的全站仪+水准仪的测量方法,巷道贯通点存在超出限差的风险。应用本文提出的方法,平面和高程贯通精度都得到了明显的提升,达到国家规范的要求。