中國礦業(yè)大學(xué)礦山測量學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、 礦山測量 課程設(shè)計(jì)報告 姓名 班級： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 2012年6月20日 目錄 一、課程設(shè)計(jì)概述 . 0 1.1設(shè)計(jì)目的 . 0 1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 0 1.3編制依據(jù) . 0 1.4坐標(biāo)系統(tǒng) . 0 二、礦井平面聯(lián)系測量 . 1 2.1 兩井定向方案 . 1 2.1.1 技術(shù)規(guī)范及限差要求 . 1 2.1.2 測量方案 . 2 2.1.3 投點(diǎn)、連接 . 3 2.1.4 工作組織與安全措施 . 4 2.2.2 陀螺經(jīng)緯儀定向步驟 . 6 2.2.3 組織工作與注意事項(xiàng) . 7 2.2.3 陀螺經(jīng)緯儀定向誤差分析 . 7 2.3 兩種方案的比較 . 7 2.3.1 兩井定向精度估計(jì) .

2、 7 2.3.2 陀螺定向精度估計(jì) . 8 三、井下平面控制測量 . 10 3.1井下導(dǎo)線的等級與布設(shè) . 10 3.2 導(dǎo)線布設(shè)系統(tǒng) . 11 3.3 精度估算 . 12 3.3.1 基本控制精度估算 . 12 3.3.2 采區(qū)控制精度估算 . 13 四、高程聯(lián)系測量 . 14 4.1 高程導(dǎo)入方法 . 14 4.1.1 鋼尺導(dǎo)入高程 . 14 4.1.2 鋼絲導(dǎo)入高程 . 15 4.1.3 光電測距儀導(dǎo)入高程 . 16 4.2 精度估算 . 16 五、井下高程控制測量 . 17 5.1 地面水準(zhǔn)測量 . 17 5.1.1 地面水準(zhǔn)布設(shè)方案 . 17 5.1.2 地面水準(zhǔn)精度估算 . 18

3、5.2 井下水準(zhǔn)控制網(wǎng)設(shè)計(jì) . 20 5.2.1 井下水準(zhǔn)布設(shè)方案 . 20 5.3 井下三角高程設(shè)計(jì) . 22 5.3.1 布設(shè)方案 . 22 5.3.2 精度估算 . 22 六、經(jīng)驗(yàn)與收獲 . 23 一、課程設(shè)計(jì)概述 1.1設(shè)計(jì)目的 礦山測量課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完礦山測量學(xué)課程和完成礦山測量教學(xué)實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行的，是對學(xué)生進(jìn)行測繪高級工程人才基本訓(xùn)練的一個重要環(huán)節(jié)。其目的在于通過對某礦井的主要礦山測量工作的設(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，更真實(shí)的了解礦山測量工作，環(huán)境與測繪學(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量課程設(shè)計(jì)，讓

4、學(xué)生將學(xué)過的知識有效的復(fù)習(xí)并形成體系。 1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)礦井平面聯(lián)系測量 (2)井下平面控制測量 (3)高程聯(lián)系測量 (4)井下高程控制測量 1.3編制依據(jù) (1)煤礦安全規(guī)程 (2)煤礦測量規(guī)程 (3)全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范(GB/18314-2009) (4)DZS3水準(zhǔn)儀使用說明書（北京博飛）； (5)Leica TC1500用戶手冊(瑞士徠卡)； (6)測繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定，CH 100295。 (7)測繪產(chǎn)品質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，CH 100395。 1.4坐標(biāo)系統(tǒng) 一個礦區(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)盡可能采用國家3o帶高斯平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在特殊

5、情況下，可采用任意中央子午線或礦區(qū)平均高程面的礦2km區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)。礦區(qū)面積小于50且無發(fā)展可能時，可采用獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)。 礦區(qū)高程盡可能采用1985國家高程基準(zhǔn)，當(dāng)無此條件時，方可采用假定高程系統(tǒng)。 二、礦井平面聯(lián)系測量 將地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下的測量稱平面聯(lián)系測量，簡稱定向。礦井聯(lián)系測量的目的是使地面和井下測量控制網(wǎng)采用同一坐標(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

6、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，并對其進(jìn)行了精度評定和比較。 2.1 兩井定向方案 當(dāng)?shù)V區(qū)有兩個立井，且兩井之間在定向水平上有巷道相通并能進(jìn)行測量時，就要采用兩井定向。兩井定向時，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)。 xxBAx21BA34兩井定向示意圖 兩井定向示意圖 圖2.1.1 技術(shù)規(guī)范及限差要求 表 近井光電測距導(dǎo)線

7、的布設(shè)與精度要求 導(dǎo)線全長附（閉）合 測距相對一般邊長 導(dǎo)線長度 相對閉合測角中誤差 等 級 中誤差（km） （km）差 1/100000 15 1.8三等導(dǎo)線 251/00000 1/40000 10 四等導(dǎo)線1/100000 2.512 一級導(dǎo)線 5 1/30000 0.51/200005 31/10000 10 1/200000.25 二級導(dǎo)線 不應(yīng)超過煤礦測量規(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， 。則一次定向的中誤差為 1?21.22?M602?0 若忽略投向誤差，認(rèn)為井上、下連接誤差大致相同，則?15?21.2?2=m?m下上 測量方案2.1.2 敷設(shè)導(dǎo)線，求得

8、近井點(diǎn)的坐、N本設(shè)計(jì)中，井上測設(shè)采用二級導(dǎo)線，從兩個給定已知點(diǎn)M 。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） 1-1 近井點(diǎn)測量設(shè)計(jì)圖圖 基本控?本設(shè)計(jì)中，在井下定向水平，測設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線A-1-2-3-4-5-6-7-B，導(dǎo)線采用 （藍(lán)色部分為井下導(dǎo)線）制導(dǎo)線。導(dǎo)線布設(shè)圖見圖1-2。 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，只是每個井筒懸掛一根鋼絲，投點(diǎn)工作比一井定向簡單，而且占用井筒時間短。指用錘線或激光束將地面點(diǎn)的位置通過立井傳遞至定向水平的測量工序。包括單重穩(wěn)定投點(diǎn)、單重?cái)[動投點(diǎn)和激光投點(diǎn)。 本礦井筒

9、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,則可插入一個近井點(diǎn), 然后用導(dǎo)線連接，當(dāng)兩井相距較遠(yuǎn)時, 則可在兩井筒附近各插入一個近井點(diǎn)來連接。如圖1 所示。當(dāng)敷設(shè)導(dǎo)線時, 應(yīng)該使導(dǎo)線具有最短的長度并盡可能沿兩垂球連線的方向延伸, 因?yàn)榇藭r量邊誤差對

10、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)行測量, 但在定向之前, 應(yīng)根據(jù)一次定向測量中誤差不超過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M不超過20,a0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)儀器；預(yù)先安同一負(fù)責(zé)指揮裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井

11、下；確定井上下負(fù)責(zé)人， 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（）定向時的安全措施：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（4放提鋼絲時應(yīng)事先通對定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，應(yīng)牢固停妥；井蓋必須結(jié)實(shí)可靠地改好；知井下，只有當(dāng)井下人員撤離時才能開始；垂球未到井底，人員不得進(jìn)入井筒；鋼絲要均勻慢 放。）定向后的技術(shù)總結(jié)：包括定向測量的實(shí)際時間安排，實(shí)際參與定向的人員和分工；地面5（ 連測導(dǎo)線的計(jì)算成果及精度；定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算和精度評定；定向測量的綜合評述和總結(jié)。 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理2.1.4 首先采用假定坐因此，由于每個井筒內(nèi)只投一個點(diǎn)，不能直接

12、推算井下導(dǎo)線邊的方位角。 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。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)、（1）根據(jù)地面導(dǎo)線計(jì)算BA 中的方位角、邊長；x?yyxABBA22）y?（?（?x）?S y?y?yABABAB?cossinBAAB?tan? ABAB ABxxx?ABBA ）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。通常為2（yx 軸，軸方向，與-1垂直方向?yàn)辄c(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，即了計(jì)算方便，假定-1邊為AAA?0?y?0x?0000?0 ， ，AA1Ayx再通過反算公 和 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) 。 B

13、B 的假定方位角及其邊長：式計(jì)算AByyy?BAB?tan? AB x?xxAABxxy?y?ABBA22）?y（S?（?x）?ABABAB ?cossin 理論上講， ABABSS 和 應(yīng)相等。ABAB （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點(diǎn)的坐標(biāo)。 ? ABABA1? 若式中 時，?360ABABABA1AB? 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)的然后根據(jù)A1A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)BB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B的方位角互差不得超過1

14、。 2.2 陀螺定向方案 等設(shè)計(jì)應(yīng)包括選用儀器、選定地面和井下測定邊、觀測方法和限差、精度估計(jì)、坐標(biāo)傳遞、工作組織陀螺定向是運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀直接測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)系測量時占用井筒時間長、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陀螺經(jīng)緯儀。 2.2.1 陀螺經(jīng)緯儀定向基本原理 ?A?r為地理方位角。上圖中為陀螺方位角，為儀器常數(shù)，為子午線收斂角，為坐標(biāo)方位角，00T各個參數(shù)的關(guān)系如下：、 ?=A?T0 ?A?T?A?00?A?T平在地面已知邊上測定儀器常數(shù) ?A?=求得儀器

15、常數(shù)： 0-T在井下定向邊上測定陀螺方位角 ? 。A=為：+ A在井下進(jìn)行陀螺定向，則定向邊的地理方位角T測量要求：測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。 儀器上井后重新測定儀器常數(shù) 其中任意 儀器常數(shù)，3次。前后兩次測定的應(yīng)在已知邊上重新測定儀器常數(shù)儀器上井后，2 兩個儀器常數(shù)的互差應(yīng)小于40，然后求出儀器常數(shù)的最或是值。m?vv/(n?1)評定一次測定中誤差。用白塞爾公式 求算子午線收斂角 ?A地理方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為：=+ 000子午線0的符號由安置經(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 ?A =-由上述公式可得出：= -+0

16、TT00? +-因此井下定向邊的坐標(biāo)方位角為 ：= A-=T平2.2.2 陀螺經(jīng)緯儀定向步驟 本次測量運(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)格整平對中，并以兩個鏡位觀測測線方向AB的方向值測前方向值M。 第二步：將經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸大致對準(zhǔn)北方向(對于逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法要求偏離陀螺子午線方向不大于60。 第三步：測量懸掛帶零位值測前零位，同時用秒表測定陀螺擺動周期。 第四步：用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法精確測定陀螺北方向值N。 T啟動陀螺馬達(dá)，緩慢下放靈敏部，使擺幅在13范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)水平微動螺旋使光標(biāo)像與分劃板零刻度線隨時保持重合，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個逆轉(zhuǎn)點(diǎn)u、u、u、u、u，并按下式計(jì)

17、算N的讀數(shù)： 第五步：進(jìn)行測后零位觀測，方法同測前零位觀測。 第六步：再以兩個鏡位測定AB邊的方向值測后方向值M。 ?第七步：計(jì)算T陀螺方位角： () T MM?NT21?= 陀ABT2 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。 在啟動陀螺馬達(dá)達(dá)到額定之前和制動陀螺馬達(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，嚴(yán)禁搬動和水平旋轉(zhuǎn)儀器。 在使用陀螺電源逆變器時，要注意接線的正確；使用外接電源時應(yīng)注意電壓、極性是否正確。在沒有負(fù)載時，不得

18、使用逆變器。 陀螺儀存放時，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，要使用專用防震包裝箱。 在野外觀測時，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，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?2.2.3 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，主要誤差來源有： 經(jīng)緯儀測定方向的誤差； 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差； 懸掛帶零位變動誤差； 靈敏部擺動平衡位置的變動誤差； 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動等因素的影響。 2.3 兩種方案的比較 2.3

19、.1 兩井定向精度估計(jì) 1、地面連接誤差 所設(shè)兩部分導(dǎo)線的誤差。A到結(jié)點(diǎn)和由結(jié)點(diǎn)到兩垂球線、B地面連接誤差包括由近井點(diǎn)T 的方向線為x軸。則為了研究方便起見，假定一坐標(biāo)系統(tǒng)：AB為y軸，垂直于AB?2222222?nmm=m?cm?m?XBXA上 AB兩垂球線間的距離c ；m軸方向上的位置誤差；A點(diǎn)在x由結(jié)點(diǎn)到垂球線A間所測設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的 XAm軸方向上的位置誤差；點(diǎn)在xB由結(jié)點(diǎn)到垂球線B間所測設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的 XB 由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間的導(dǎo)線測角數(shù)； n m 由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)線的測角誤差。?22?2222222222?、m?R、mm?msinmm?msin?、mR?lxAyBly

20、AxAlxBlxB m =12.7821.2經(jīng)計(jì)算，得，符合精度要求上 、井下連接誤差2 井下導(dǎo)線測角誤差所引起的不同邊的連接誤差計(jì)算公式：?22222?RcR?M?m?BA?2?22222?R?MRmc?AB3?22222?RRM?m?c?BA i 由井下導(dǎo)線量邊誤差所引起的連接誤差計(jì)算公式：?22222?lsinac?m ?ii1 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。 M 222213mm14 則+

21、0?=19.1上下 2.3.2 陀螺定向精度估計(jì) 陀螺經(jīng)緯儀的測量精度，以陀螺方位角一次測定中誤差表示，跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法定向時的誤差分析。 以德國威斯特發(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，主要誤差來源有： 經(jīng)緯儀測定方向的誤差； 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差； 懸掛帶零位變動誤差； 靈敏部擺動平衡位置的變動誤差； 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動等因素的影響。 （1）經(jīng)緯儀測定方向的誤差 一條測線一次觀測的程序?yàn)椋簝x器在測站對中整平；測前以一測回測定測線方向值；以5個連續(xù)跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)在度盤上的讀數(shù)確定陀螺北方向值；測后以一測回測定測線方向值

22、。這樣， :此項(xiàng)誤差包括 對中誤差，則覘標(biāo)對中誤差和儀器e=e=0.8mm一般陀螺定向邊都較長，當(dāng)測線邊長d=60m時，取cT 對中誤差為： =2 測線一測回的測量方法中誤差 ?6m?i測前測后兩測回的平均值中誤差 6 m?4.2i平2由5個逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測確定陀螺北方向的誤差 逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測誤差包括跟蹤瞄準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。 mmo3030 ?4mV7.5 360?0.05t?tm?0.05?o故逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測誤差為： 2222 54?m?m3?m?oc由5個逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)計(jì)算平均值的公式為： 1 )?uu?3u?u(?3u?4N53210412則相應(yīng)的誤差為： m1?16?91?9? m?2.5?mc0cN2

23、144故經(jīng)緯儀測定方向的誤差為： 222222226.52.5?89m?m?1.?1894?.24?m?m?m?HeceTN0i平（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)緯儀對三臺儀器多?2m?m?2 次的實(shí)際測試，求得其連接中誤差，取。EE 3）懸掛帶零位變動誤差（在實(shí)際觀測時采用跟蹤的方法可以消除懸掛帶懸掛帶對陀螺擺動系統(tǒng)的指向起阻礙作用，外界氣候的變化以懸掛帶材料的力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣、陀螺運(yùn)轉(zhuǎn)造成的溫升、扭力的大部分影響。及擺動系統(tǒng)的機(jī)械鎖緊和釋放等

24、因素的影響，均會引起零位變位。根據(jù)對三臺陀螺經(jīng)緯儀的 次測試結(jié)果，求得懸掛帶零位變動中誤差。167m?4a 4）靈敏部擺動平衡位置的變動誤差（靈敏部內(nèi)影響擺動平衡位置變動的主要因素是：電源電壓頻率的變化引起角動量的變化，都會造成平衡位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，次試98由此而造成的誤差多呈系統(tǒng)性，置的變動。按JT15陀螺經(jīng)緯儀靈敏部結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的1612 驗(yàn)，擺動平衡位置的最大離散度為。，中誤差?6mb ）外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動等影響（5?m5。這些條件的影響程度較為復(fù)雜，無法精確地一一測試，可取 外 所以，測線陀螺方位角一次測定中誤差為： 222

25、22222226.?10?mmm?m?m?5.6?2?46?5mbETHa外誤差分析的結(jié)果說明的設(shè)計(jì)精度是型陀螺經(jīng)緯儀GYROMAT2000德國威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的合理可行的。 三、井下平面控制測量 在井下施工過程中，平面控制測量按照與地面控制測量統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，建立地下的控制系統(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，保重貫通施工時時的精度要求。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，每個井口附近至少有一個控制點(diǎn)。而在井下巷道中測量時，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)線的等級與布設(shè) 井下導(dǎo)線的

26、布置，按照“高級控制低級”的原則進(jìn)行。根據(jù)我國1989年能源部頒發(fā)煤礦測量規(guī)范規(guī)定，井下平面控制測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) 導(dǎo)線全長相對閉合差井田一翼長度 一般邊長/m 測角中誤差/合導(dǎo)附)閉( /km 復(fù)測支導(dǎo)線 線 1/60001/8000 5 760200 1/40001405 15 40 1/6000 1-2 表采區(qū)控制導(dǎo)線的主要技術(shù)指標(biāo) 導(dǎo)線全長相對閉合差 井田一翼長度/km 一般邊長/m測角中誤差/ 復(fù)測支導(dǎo)線)附合導(dǎo)線 閉( 1/3000 153090 1/4

27、0001 1/20001/3000 301 兩級，一般從井底車場起始邊開始，沿主157和基本控制導(dǎo)線按照測角精度分為應(yīng)加測陀螺定向1.52.0km )要巷道( 井底車場，水平大巷，集中上、下山等敷設(shè)，通常每隔沿采區(qū)邊，以提供檢核和方位平差條件。采區(qū)控制導(dǎo)線按測角精度分為1530兩級，和 上、下山、中間巷道或片盤運(yùn)輸巷道以及其他次要巷道敷設(shè)。 3.2 導(dǎo)線布設(shè)系統(tǒng) 基本控制設(shè)計(jì)3.2.1 ，附和導(dǎo)線4km由于本礦井兩翼長度在和3km左右，因此基本導(dǎo)線測角中誤差要求15。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，導(dǎo)線全長相對閉合差要求1/6000 3-1。經(jīng)緯儀進(jìn)行?；究刂凭W(wǎng)設(shè)計(jì)見圖J采

28、用6 3-1 基本導(dǎo)線布設(shè)圖 3.2.2 采區(qū)控制設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)小于1km，因此測角中誤差小于30即可，采用J經(jīng)緯儀進(jìn)行。采區(qū)控制設(shè)6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 精度評定 2222+ M=MM+ M（1）點(diǎn)位總誤差SKOKDK 由定向引起的點(diǎn)位誤差M OKM= Rm / =0.04376m=43.76mm 00k11 * 由井下導(dǎo)線測角兩邊引起的點(diǎn)位誤差M DKM=M=40.35mm CDK 由起始點(diǎn)坐標(biāo)誤差引起的點(diǎn)位誤差M S =9.87mmMS M由于兩井定向獨(dú)立進(jìn)行兩次0k= 點(diǎn)位總誤差 =57.64mm= （2）點(diǎn)位總預(yù)計(jì)誤

29、差M=2M KK預(yù)M=2M=115.28mm1 7971.4043.53361 1-2 142.38 3.12162 6924.2234.176649 4.361147.354 3 2-3 5081.7794.1340054 112.3884.2725 3-4 5491.6103.9395945 3.8801124.149 4-5 9671.3073.6570486 152.9613.3435 5-6 5233.2832.129601 1.133860.905 7 6-7 8031.218 7-SZ2 164.103 747 注：每千米高差中誤差10mm 5.2 井下水準(zhǔn)控制網(wǎng)設(shè)計(jì)往返測自動安

30、平水準(zhǔn)儀進(jìn)行往返觀測，DS3石門處為平巷部分，采用與地面上同樣的北光R.(R為水準(zhǔn)點(diǎn)間路線長度，以km為單位高差的較差不大于)50mm。本次任務(wù)中水準(zhǔn)路線部分路程較短，采用地下二級水準(zhǔn)測量的技術(shù)規(guī)格。本次平巷部分采用水準(zhǔn)高程測量。 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，在斜巷上端整置儀器，后視上平巷中的高程點(diǎn)A，測垂直角量斜邊和A點(diǎn)處的覘標(biāo)高。然后，前視一臨時設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)，測垂直角量斜邊。在斜巷中每兩站之間均用臨時設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)代替測點(diǎn)。在上下兩站觀測過程中，其中間設(shè)置的固定照準(zhǔn)點(diǎn)一直保持不動（遷站時應(yīng)特別注意不要碰動照準(zhǔn)點(diǎn)）。中間各站均前后視照準(zhǔn)點(diǎn)測垂直角量斜邊。當(dāng)測到斜巷下端時，在最后一站后視固定照準(zhǔn)點(diǎn)，測垂直角量斜邊，前視下平巷中的高程點(diǎn)B，測垂直角量斜邊和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： h=H-H=h+h+h+a-b n1B2AAB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。兩次測得的相鄰點(diǎn)間的高差互差不大于5 mm時，取其平均值作為觀測成果。由于井下高程點(diǎn)有的設(shè)在頂板上程點(diǎn)在頂板上時，應(yīng)在讀數(shù)前加“-”號后，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