中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓名班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：2012年6月20日目錄一、課程設(shè)計(jì)概述11.1設(shè)計(jì)目的11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3編制依據(jù)11.4坐標(biāo)系統(tǒng)1二、礦井平面聯(lián)系測(cè)量22.1 兩井定向方案22.1.1 技術(shù)規(guī)范及限差要求22.1.2 測(cè)量方案32.1.3 投點(diǎn)、連接42.1.4 工作組織與安全措施52.2.2 陀螺經(jīng)緯儀定向步驟72.2.3 組織工作與注意事項(xiàng)82.2.3 陀螺經(jīng)緯儀定向誤差分析82.3 兩種方案的比較82.3.1 兩井定向精度估計(jì)82.3.2 陀螺定向精度估計(jì)9三、井下平面控制測(cè)量113.1井下導(dǎo)線的等級(jí)與布設(shè)113.2 導(dǎo)線布設(shè)系統(tǒng)123.3 精度估算133.3.1

2、基本控制精度估算133.3.2 采區(qū)控制精度估算14四、高程聯(lián)系測(cè)量154.1 高程導(dǎo)入方法154.1.1 鋼尺導(dǎo)入高程154.1.2 鋼絲導(dǎo)入高程164.1.3 光電測(cè)距儀導(dǎo)入高程174.2 精度估算17五、井下高程控制測(cè)量185.1 地面水準(zhǔn)測(cè)量185.1.1 地面水準(zhǔn)布設(shè)方案185.1.2 地面水準(zhǔn)精度估算195.2 井下水準(zhǔn)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)215.2.1 井下水準(zhǔn)布設(shè)方案215.3 井下三角高程設(shè)計(jì)235.3.1 布設(shè)方案235.3.2 精度估算23六、經(jīng)驗(yàn)與收獲24請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注！一、課程設(shè)計(jì)概述1.1設(shè)計(jì)目的礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完礦山測(cè)量學(xué)課程和完成礦山測(cè)

3、量教學(xué)實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行的，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪高級(jí)工程人才基本訓(xùn)練的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的在于通過對(duì)某礦井的主要礦山測(cè)量工作的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力及其創(chuàng)新能力。為了通過模擬實(shí)踐更好的理解課本知識(shí)，更真實(shí)的了解礦山測(cè)量工作，環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院在2012年5月組織09屆學(xué)生進(jìn)行為期一周的礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生將學(xué)過的知識(shí)有效的復(fù)習(xí)并形成體系。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)礦井平面聯(lián)系測(cè)量(2)井下平面控制測(cè)量(3)高程聯(lián)系測(cè)量(4)井下高程控制測(cè)量1.3編制依據(jù)(1)煤礦安全規(guī)程(2)煤礦測(cè)量規(guī)程(3)全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范(GB/18314-2009)(4)DZS3水準(zhǔn)儀使用說明書（北京

4、博飛）；(5)Leica TC1500用戶手冊(cè)(瑞士徠卡)；(6)測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定，CH 100295。(7)測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，CH 100395。1.4坐標(biāo)系統(tǒng)一個(gè)礦區(qū)應(yīng)采用統(tǒng)一的坐標(biāo)和高程系統(tǒng)。為了便于成果、成圖的相互利用，應(yīng)盡可能采用國(guó)家3帶高斯平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在特殊情況下，可采用任意中央子午線或礦區(qū)平均高程面的礦區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)。礦區(qū)面積小于50且無發(fā)展可能時(shí)，可采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。礦區(qū)高程盡可能采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，當(dāng)無此條件時(shí)，方可采用假定高程系統(tǒng)。 二、礦井平面聯(lián)系測(cè)量將地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下的測(cè)量稱平面聯(lián)系測(cè)量，簡(jiǎn)稱定向。礦井聯(lián)系測(cè)量的目的是使地面和井下測(cè)量控制網(wǎng)采用同一

5、坐標(biāo)系統(tǒng)。其必要性在于：(1)需要確定地面建筑物、鐵路和河湖等與井下采礦巷道之間的相對(duì)位置關(guān)系。(2)需要確定相鄰礦井的各巷道間及巷道與老塘(采空區(qū))間的相互關(guān)系，正確地劃定兩相鄰礦井間的隔離礦柱。 (3)為解決很多重大工程問題，如井筒的貫通或相鄰礦井間各種巷道的貫通，以及由地面向井下指定地點(diǎn)開鑿小井或打鉆孔等等。聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)在于確定：(1) 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角；(2) 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)x和y；(3) 井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程H。本設(shè)計(jì)采用兩井定向方案與陀螺經(jīng)緯儀定向兩種方案，并對(duì)其進(jìn)行了精度評(píng)定和比較。2.1 兩井定向方案當(dāng)?shù)V區(qū)有兩個(gè)立井，且兩井之間在定向水平上有巷道

6、相通并能進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就要采用兩井定向。兩井定向時(shí)，由于兩垂球線間距離大大增加，因而由投點(diǎn)誤差引起的投向誤差也大大減小，這是兩井定向的最大優(yōu)點(diǎn)。圖 兩井定向示意圖2.1.1 技術(shù)規(guī)范及限差要求表 近井光電測(cè)距導(dǎo)線的布設(shè)與精度要求等 級(jí)附（閉）合導(dǎo)線長(zhǎng)度（km）一般邊長(zhǎng)（km）測(cè)距相對(duì)中誤差測(cè)角中誤差導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差三等導(dǎo)線四等導(dǎo)線一級(jí)導(dǎo)線二級(jí)導(dǎo)50.251/1000001/1000001/300001/200001.82.55101/000001/400001/200001/10000煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定，兩井兩次獨(dú)立定向所算得的井下定向邊的方位角之差，不應(yīng)超過1。則一次

7、定向的中誤差為 若忽略投向誤差，認(rèn)為井上、下連接誤差大致相同，則2.1.2 測(cè)量方案本設(shè)計(jì)中，井上測(cè)設(shè)采用二級(jí)導(dǎo)線，從兩個(gè)給定已知點(diǎn)M、N敷設(shè)導(dǎo)線，求得近井點(diǎn)的坐標(biāo)及方位角，設(shè)計(jì)圖見圖1-1（綠色部分為井上導(dǎo)線）。圖1-1 近井點(diǎn)測(cè)量設(shè)計(jì)圖本設(shè)計(jì)中，在井下定向水平，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線A-1-2-3-4-5-6-7-B，導(dǎo)線采用15基本控制導(dǎo)線。導(dǎo)線布設(shè)圖見圖1-2（藍(lán)色部分為井下導(dǎo)線）。圖1-2井下導(dǎo)線布設(shè)圖2.1.3 投點(diǎn)、連接投點(diǎn)： 在兩個(gè)立井中各懸掛一根垂球線A和B。投點(diǎn)的方法與一井定向相同，只是每個(gè)井筒懸掛一根鋼絲，投點(diǎn)工作比一井定向簡(jiǎn)單，而且占用井筒時(shí)間短。指用錘線或激光束將地面點(diǎn)的位置

8、通過立井傳遞至定向水平的測(cè)量工序。包括單重穩(wěn)定投點(diǎn)、單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)和激光投點(diǎn)。本礦井筒400左右，不算太深，滴水不大，井筒氣流比較緩和，因此決定采用單重穩(wěn)定投點(diǎn)方式。所需設(shè)備及要求：垂球：50-100kg；鋼絲：0.5-2mm的高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼絲；單閘手搖絞車；導(dǎo)向滑輪：直徑不小于150mm；定點(diǎn)板；加蓋大水桶；小錘球。地面連接: 地面連接的任務(wù)在于測(cè)定兩垂球的坐標(biāo), 再由坐標(biāo)算出兩垂球的方位角來。關(guān)于地面連接的方式,根據(jù)兩井筒相距的遠(yuǎn)近而有所不同。當(dāng)兩井相距較近時(shí),則可插入一個(gè)近井點(diǎn), 然后用導(dǎo)線連接，當(dāng)兩井相距較遠(yuǎn)時(shí), 則可在兩井筒附近各插入一個(gè)近井點(diǎn)來連接。如圖1 所示。當(dāng)敷設(shè)導(dǎo)線時(shí),

9、 應(yīng)該使導(dǎo)線具有最短的長(zhǎng)度并盡可能沿兩垂球連線的方向延伸, 因?yàn)榇藭r(shí)量邊誤差對(duì)聯(lián)線的方向不產(chǎn)生影響。一般可按照設(shè)立近井點(diǎn)的要求進(jìn)行測(cè)量, 但在定向之前, 應(yīng)根據(jù)一次定向測(cè)量中誤差不超過20的要求。井下連接: 在定向水平上, 一般可用井下 7經(jīng)緯儀導(dǎo)線將兩垂球線連接起來,在巷道形狀可能的情況下,和地面連接導(dǎo)線一樣盡可能沿兩垂球方向敷設(shè),并使其長(zhǎng)度最短。在選定了井上下連接方案后,應(yīng)進(jìn)行精度預(yù)計(jì)。如果井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起始邊的方位角中誤差Ma0不超過20,方案才能被采用。2.1.4 工作組織與安全措施 工作組織的主要流程有：（1）準(zhǔn)備工作選擇連接方案，做出技術(shù)設(shè)計(jì)；定向設(shè)備及用具準(zhǔn)備；檢查定向設(shè)備及檢驗(yàn)

10、儀器；預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井下；確定井上下負(fù)責(zé)人，同一負(fù)責(zé)指揮和聯(lián)絡(luò)工作。（2）制定地面的工作內(nèi)容及順序（3）制定定向水平上的工作內(nèi)容和順序（4）定向時(shí)的安全措施：定向過程中應(yīng)勸阻一切非定向工作人員在井筒附近停留；提升容器應(yīng)牢固停妥；井蓋必須結(jié)實(shí)可靠地改好；對(duì)定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，放提鋼絲時(shí)應(yīng)事先通知井下，只有當(dāng)井下人員撤離時(shí)才能開始；垂球未到井底，人員不得進(jìn)入井筒；鋼絲要均勻慢放。（5）定向后的技術(shù)總結(jié)：包括定向測(cè)量的實(shí)際時(shí)間安排，實(shí)際參與定向的人員和分工；地面連測(cè)導(dǎo)線的計(jì)算成果及精度；定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算和精度評(píng)定；定向測(cè)量的綜合評(píng)述和總結(jié)。2.1.4 內(nèi)業(yè)數(shù)

11、據(jù)處理由于每個(gè)井筒內(nèi)只投一個(gè)點(diǎn)，不能直接推算井下導(dǎo)線邊的方位角。因此，首先采用假定坐標(biāo)系統(tǒng)，然后經(jīng)過換算求得與地面坐標(biāo)系統(tǒng)一致的方位角。（1）根據(jù)地面導(dǎo)線計(jì)算、點(diǎn)坐標(biāo)，通過坐標(biāo)反算原理求出兩錘球線連線在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的方位角、邊長(zhǎng)； （2）建立井下假定坐標(biāo)系統(tǒng)，計(jì)算在定向水平上兩錘球線連線的假定方位角、邊長(zhǎng)。通常為了計(jì)算方便，假定-1邊為軸方向，與-1垂直方向?yàn)檩S，點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，即 ， ， 計(jì)算井下連接導(dǎo)線各點(diǎn)假定坐標(biāo)，直至錘線B的假定坐標(biāo) 和 。再通過反算公式計(jì)算的假定方位角及其邊長(zhǎng)： 理論上講， 和 應(yīng)相等。（3）按地面坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算井下連接導(dǎo)線各邊的方位角及各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)。 式中 若 時(shí)，

12、然后根據(jù) 之值，以錘線的地面坐標(biāo)重新計(jì)算井下連接導(dǎo)線各邊的方位角及各點(diǎn)的坐標(biāo)，最終求得錘線的坐標(biāo)。井下連接導(dǎo)線按地面坐標(biāo)系統(tǒng)算出點(diǎn)坐標(biāo)值應(yīng)和地面連接導(dǎo)線所算得的點(diǎn)坐標(biāo)值相等。為了檢核，兩井定向也應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，兩次算得的井下起始邊的方位角互差不得超過1。2.2 陀螺定向方案設(shè)計(jì)應(yīng)包括選用儀器、選定地面和井下測(cè)定邊、觀測(cè)方法和限差、精度估計(jì)、坐標(biāo)傳遞、工作組織等陀螺定向是運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀直接測(cè)定井下未知邊的方位角。它克服了運(yùn)用幾何定向方法進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量時(shí)占用井筒時(shí)間長(zhǎng)、工作組織復(fù)雜等缺點(diǎn)，目前，已廣泛應(yīng)用于礦井聯(lián)系測(cè)量和控制井下導(dǎo)線方向誤差的積累。本次陀螺定向所用陀螺經(jīng)緯儀為JT15No79563陀

13、螺經(jīng)緯儀。2.2.1 陀螺經(jīng)緯儀定向基本原理上圖中為儀器常數(shù)，為子午線收斂角，為陀螺方位角，為坐標(biāo)方位角，為地理方位角。各個(gè)參數(shù)的關(guān)系如下：、在地面已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)求得儀器常數(shù)：=-在井下定向邊上測(cè)定陀螺方位角 在井下進(jìn)行陀螺定向，則定向邊的地理方位角A為：A=+ 。測(cè)量要求：測(cè)定定向邊陀螺方位角應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，其互差應(yīng)小于40。 儀器上井后重新測(cè)定儀器常數(shù) 儀器上井后，應(yīng)在已知邊上重新測(cè)定儀器常數(shù)23次。前后兩次測(cè)定的 儀器常數(shù)，其中任意兩個(gè)儀器常數(shù)的互差應(yīng)小于40，然后求出儀器常數(shù)的最或是值。用白塞爾公式評(píng)定一次測(cè)定中誤差。求算子午線收斂角 地理方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為：=+子午線0

14、的符號(hào)由安置經(jīng)緯儀的位置確定，在中央子午線以東為正，以西為負(fù)。求算井下定向邊的坐標(biāo)方位角 由上述公式可得出：= -=+-因此井下定向邊的坐標(biāo)方位角為 ：= A-= +-2.2.2 陀螺經(jīng)緯儀定向步驟本次測(cè)量運(yùn)用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法 第一步：在A點(diǎn)安置陀螺經(jīng)緯儀，嚴(yán)格整平對(duì)中，并以兩個(gè)鏡位觀測(cè)測(cè)線方向AB的方向值測(cè)前方向值M。 第二步：將經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸大致對(duì)準(zhǔn)北方向(對(duì)于逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法要求偏離陀螺子午線方向不大于60。 第三步：測(cè)量懸掛帶零位值測(cè)前零位，同時(shí)用秒表測(cè)定陀螺擺動(dòng)周期。第四步：用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法精確測(cè)定陀螺北方向值NT。 啟動(dòng)陀螺馬達(dá)，緩慢下放靈敏部，使擺幅在13范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)水平微動(dòng)螺旋使光標(biāo)像與分劃板零刻度

15、線隨時(shí)保持重合，到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)后，記下經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)。連續(xù)記錄5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)u、u、u、u、u，并按下式計(jì)算N：第五步：進(jìn)行測(cè)后零位觀測(cè)，方法同測(cè)前零位觀測(cè)。第六步：再以兩個(gè)鏡位測(cè)定AB邊的方向值測(cè)后方向值M。第七步：計(jì)算T陀螺方位角： () 于是可得井下定向邊坐標(biāo)方位角。2.2.3 組織工作與注意事項(xiàng)必須在熟悉陀螺儀性能的基礎(chǔ)上，由具有一定操作經(jīng)驗(yàn)的人員來使用儀器。在啟動(dòng)陀螺馬達(dá)達(dá)到額定之前和制動(dòng)陀螺馬達(dá)的過程中，陀螺靈敏部必須處于緊鎖狀態(tài)，防止懸掛帶和導(dǎo)流絲受損傷。在陀螺靈敏部處于緊鎖狀態(tài)、馬達(dá)又在處于高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，嚴(yán)禁搬動(dòng)和水平旋轉(zhuǎn)儀器。在使用陀螺電源逆變器時(shí)，要注意接線的正確；使用外接

16、電源時(shí)應(yīng)注意電壓、極性是否正確。在沒有負(fù)載時(shí)，不得使用逆變器。陀螺儀存放時(shí)，要裝入儀器箱內(nèi)，放入干燥劑，儀器要正確存放，不要倒置或躺臥。儀器應(yīng)放在干燥，清潔，通風(fēng)良好處，切忌放到熱源附近。儀器用車輛運(yùn)載時(shí)，要使用專用防震包裝箱。在野外觀測(cè)時(shí)，儀器要避免太陽光直接照射。目鏡或其他光學(xué)零件受污時(shí)，先用軟毛刷輕輕拭去灰塵，然后用鏡頭紙或軟絨布揩拭，一面?zhèn)鉂嵍群捅砻嫱繉印?.2.3 陀螺經(jīng)緯儀定向誤差分析按跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法進(jìn)行陀螺定向時(shí)，主要誤差來源有： 經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差； 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差； 懸掛帶零位變動(dòng)誤差； 靈敏部擺動(dòng)平衡位置的變動(dòng)誤差； 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動(dòng)等因素的影

17、響。2.3 兩種方案的比較2.3.1 兩井定向精度估計(jì)1、 地面連接誤差地面連接誤差包括由近井點(diǎn)T到結(jié)點(diǎn)和由結(jié)點(diǎn)到兩垂球線A、B所設(shè)兩部分導(dǎo)線的誤差。為了研究方便起見，假定一坐標(biāo)系統(tǒng)：AB為y軸，垂直于AB的方向線為x軸。則c兩垂球線間的距離；由結(jié)點(diǎn)到垂球線A間所測(cè)設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的A點(diǎn)在x軸方向上的位置誤差；由結(jié)點(diǎn)到垂球線B間所測(cè)設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的B點(diǎn)在x軸方向上的位置誤差； n 由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間的導(dǎo)線測(cè)角數(shù)；由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)線的測(cè)角誤差。經(jīng)計(jì)算，得=12.7821.2，符合精度要求2、 井下連接誤差井下導(dǎo)線測(cè)角誤差所引起的不同邊的連接誤差計(jì)算公式：由井下導(dǎo)線量邊誤差所引起的連接誤

18、差計(jì)算公式：上式中RA(見圖9-11)為由導(dǎo)線點(diǎn)1、2、3、(i-1)到垂球線A的距離在AB連線上的投影；而RB則為由導(dǎo)線點(diǎn)i、i+1、(n-1)到垂球線B的距離在AB連接上的投影。經(jīng)計(jì)算，最大方位角誤差為14，小于限差15，符合精度要求。則=19.12.3.2 陀螺定向精度估計(jì)陀螺經(jīng)緯儀的測(cè)量精度，以陀螺方位角一次測(cè)定中誤差表示，跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法定向時(shí)的誤差分析。 以德國(guó)威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的GYROMAT2000型陀螺經(jīng)緯儀為例來進(jìn)行探討。按跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法進(jìn)行陀螺定向時(shí)，主要誤差來源有： 經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差； 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差； 懸掛帶零位變動(dòng)誤差； 靈敏部擺動(dòng)平衡位置的變動(dòng)誤

19、差； 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動(dòng)等因素的影響。（1）經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差 一條測(cè)線一次觀測(cè)的程序?yàn)椋簝x器在測(cè)站對(duì)中整平；測(cè)前以一測(cè)回測(cè)定測(cè)線方向值；以5個(gè)連續(xù)跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)在度盤上的讀數(shù)確定陀螺北方向值；測(cè)后以一測(cè)回測(cè)定測(cè)線方向值。這樣，此項(xiàng)誤差包括:對(duì)中誤差一般陀螺定向邊都較長(zhǎng)，當(dāng)測(cè)線邊長(zhǎng)d=60m時(shí)，取eT=ec=0.8mm，則覘標(biāo)對(duì)中誤差和儀器對(duì)中誤差為：2=測(cè)線一測(cè)回的測(cè)量方法中誤差 測(cè)前測(cè)后兩測(cè)回的平均值中誤差 由5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)確定陀螺北方向的誤差 逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)誤差包括跟蹤瞄準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。 故逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)誤差為：由5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)計(jì)算平均值的公式為：則相應(yīng)的誤差為：故經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差

20、為： （2）上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差陀螺儀與經(jīng)緯儀靠固定在照準(zhǔn)部上的過渡支架來連接。每次定向都要把陀螺儀安置在經(jīng)緯儀支架上，這樣由于每次拆裝連接而造成的方向誤差，根據(jù)用WILDT3經(jīng)緯儀對(duì)三臺(tái)儀器多次的實(shí)際測(cè)試，求得其連接中誤差，取。（3）懸掛帶零位變動(dòng)誤差懸掛帶對(duì)陀螺擺動(dòng)系統(tǒng)的指向起阻礙作用，在實(shí)際觀測(cè)時(shí)采用跟蹤的方法可以消除懸掛帶扭力的大部分影響。懸掛帶材料的力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣、陀螺運(yùn)轉(zhuǎn)造成的溫升、外界氣候的變化以及擺動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械鎖緊和釋放等因素的影響，均會(huì)引起零位變位。根據(jù)對(duì)三臺(tái)陀螺經(jīng)緯儀的167次測(cè)試結(jié)果，求得懸掛帶零位變動(dòng)中誤差。（4）靈敏部擺動(dòng)平衡位置的變動(dòng)誤差影響擺動(dòng)平衡位置變

21、動(dòng)的主要因素是：電源電壓頻率的變化引起角動(dòng)量的變化，靈敏部?jī)?nèi)部溫度的變化引起重心位移以及由于溫升造成懸掛帶和導(dǎo)流絲的形變等因素，都會(huì)造成平衡位置的變動(dòng)。由此而造成的誤差多呈系統(tǒng)性，按JT15陀螺經(jīng)緯儀靈敏部結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的98次試驗(yàn)，擺動(dòng)平衡位置的最大離散度為，中誤差。（5）外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動(dòng)等影響這些條件的影響程度較為復(fù)雜，無法精確地一一測(cè)試，可取。所以，測(cè)線陀螺方位角一次測(cè)定中誤差為： 誤差分析的結(jié)果說明德國(guó)威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的GYROMAT2000型陀螺經(jīng)緯儀的設(shè)計(jì)精度是合理可行的。三、井下平面控制測(cè)量在井下施工過程中，平面控制測(cè)量按照與地面控制測(cè)量統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，建立地下的

22、控制系統(tǒng)。根據(jù)地下導(dǎo)線的坐標(biāo)，就可以放樣出巷道中線及其腰線的位置，指出巷道開挖的方向，保重貫通施工時(shí)時(shí)的精度要求。礦區(qū)控制一般布設(shè)成三角網(wǎng)，邊角網(wǎng)或?qū)Ь€網(wǎng)。在布設(shè)控制網(wǎng)時(shí)，每個(gè)井口附近至少有一個(gè)控制點(diǎn)。而在井下巷道中測(cè)量時(shí)，只能敷設(shè)成支導(dǎo)線或者導(dǎo)線網(wǎng)的形式，隨著巷道的開挖向前延伸。3.1井下導(dǎo)線的等級(jí)與布設(shè)井下導(dǎo)線的布置，按照“高級(jí)控制低級(jí)”的原則進(jìn)行。根據(jù)我國(guó)1989年能源部頒發(fā)煤礦測(cè)量規(guī)范規(guī)定，井下平面控制測(cè)量分為基本控制和采區(qū)控制兩類。這兩類又都應(yīng)該敷設(shè)成閉（附）合導(dǎo)線或者復(fù)測(cè)支導(dǎo)線。技術(shù)指標(biāo)見表1-1、表1-2。表1-1基本控制導(dǎo)線的主要技術(shù)指標(biāo)井田一翼長(zhǎng)度/km測(cè)角中誤差/一般邊長(zhǎng)/

23、m導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差閉(附)合導(dǎo)線復(fù)測(cè)支導(dǎo)線57602001/80001/6000515401401/60001/4000表1-2 采區(qū)控制導(dǎo)線的主要技術(shù)指標(biāo)井田一翼長(zhǎng)度/km測(cè)角中誤差/一般邊長(zhǎng)/m導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差閉(附)合導(dǎo)線復(fù)測(cè)支導(dǎo)線11530901/40001/30001301/30001/2000基本控制導(dǎo)線按照測(cè)角精度分為7和15兩級(jí)，一般從井底車場(chǎng)起始邊開始，沿主要巷道( 井底車場(chǎng)，水平大巷，集中上、下山等 )敷設(shè)，通常每隔1.52.0km應(yīng)加測(cè)陀螺定向邊，以提供檢核和方位平差條件。采區(qū)控制導(dǎo)線按測(cè)角精度分為15和30兩級(jí)，沿采區(qū)上、下山、中間巷道或片盤運(yùn)輸巷道以及其他次要巷道

24、敷設(shè)。3.2 導(dǎo)線布設(shè)系統(tǒng)3.2.1 基本控制設(shè)計(jì)由于本礦井兩翼長(zhǎng)度在4km和3km左右，因此基本導(dǎo)線測(cè)角中誤差要求15，附和導(dǎo)線導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差要求1/6000。根據(jù)技術(shù)規(guī)范，基本控制布置為四等導(dǎo)線就可滿足要求，采用J6經(jīng)緯儀進(jìn)行。基本控制網(wǎng)設(shè)計(jì)見圖3-1。圖3-1 基本導(dǎo)線布設(shè)3.2.2 采區(qū)控制設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)小于1km，因此測(cè)角中誤差小于30即可，采用J6經(jīng)緯儀進(jìn)行。采區(qū)控制設(shè)計(jì)見圖3-2。圖3-2 采區(qū)導(dǎo)線布設(shè)3.3 精度估算3.3.1 基本控制精度估算精度評(píng)定（1）點(diǎn)位總誤差MK2=MOK2+ MDK2+ MS2 由定向引起的點(diǎn)位誤差MOKM0k1= R1 *m0 / =0.043

25、76m=43.76mm 由井下導(dǎo)線測(cè)角兩邊引起的點(diǎn)位誤差MDKMDK=MC=40.35mm 由起始點(diǎn)坐標(biāo)誤差引起的點(diǎn)位誤差MSMS=9.87mm由于兩井定向獨(dú)立進(jìn)行兩次M0k=點(diǎn)位總誤差= =57.64mm（2）點(diǎn)位總預(yù)計(jì)誤差MK預(yù)=2MKMK預(yù)=2MK=115.28mm175.1092.6627972.257413.0049291-2142.381.4046923.121623.533612-347.3544.2235084.361134.1766493-4112.3881.7795494.272544.1340054-5124.1491.6109673.880153.9395945-615

26、2.9611.3075233.343563.6570486-760.9053.2838031.133872.1296017-SZ2164.1031.218747注：每千米高差中誤差10mm5.2 井下水準(zhǔn)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)石門處為平巷部分，采用與地面上同樣的北光DS3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測(cè)，往返測(cè)高差的較差不大于50mm.(R為水準(zhǔn)點(diǎn)間路線長(zhǎng)度，以km為單位)。本次任務(wù)中水準(zhǔn)路線部分路程較短，采用地下二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)規(guī)格。本次平巷部分采用水準(zhǔn)高程測(cè)量。水準(zhǔn)儀高差傳遞的具體作法是：當(dāng)由上平巷向下平巷通過斜巷傳遞高程時(shí)，在斜巷上端整置儀器，后視上平巷中的高程點(diǎn)A，測(cè)垂直角量斜邊和A點(diǎn)處的覘標(biāo)高。然后

27、，前視一臨時(shí)設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)垂直角量斜邊。在斜巷中每?jī)烧局g均用臨時(shí)設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)代替測(cè)點(diǎn)。在上下兩站觀測(cè)過程中，其中間設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)一直保持不動(dòng)（遷站時(shí)應(yīng)特別注意不要碰動(dòng)照準(zhǔn)點(diǎn)）。中間各站均前后視照準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)垂直角量斜邊。當(dāng)測(cè)到斜巷下端時(shí)，在最后一站后視固定照準(zhǔn)點(diǎn)，測(cè)垂直角量斜邊，前視下平巷中的高程點(diǎn)B，測(cè)垂直角量斜邊和B點(diǎn)處的覘標(biāo)高。A、B各水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差按下式計(jì)算： hAB=HB-HA=h1+h2+hn+a-b式中a-上平巷水準(zhǔn)點(diǎn)覘標(biāo)高； b-下平巷水準(zhǔn)點(diǎn)覘標(biāo)高；采用變更儀器高(兩次儀器高互差應(yīng)大于10 cm)的方法進(jìn)行觀測(cè)。兩次測(cè)得的相鄰點(diǎn)間的高差互差不大于5 mm時(shí)，取其平均值作為觀測(cè)成果。由于井下高程點(diǎn)有的設(shè)在頂板上程點(diǎn)在頂板上時(shí)，應(yīng)在讀數(shù)前加“-”號(hào)后，再進(jìn)行運(yùn)算。有的設(shè)在底板上，高差hi的計(jì)算公式都是hiaibi(即后視讀數(shù)-前視讀數(shù))。只是當(dāng)高程點(diǎn)在頂板上時(shí)，應(yīng)在讀數(shù)前加“-”號(hào)后，再