礦測第一章 井下平面控制測量

1、第一章第一章 井下平面控制測量井下平面控制測量 L 特點：特點：由于受井下巷道條件的限制，井由于受井下巷道條件的限制，井下平面控制均以下平面控制均以導線導線的形式沿巷道布設(shè)，的形式沿巷道布設(shè)，而不能像地面控制網(wǎng)那樣可以有測角網(wǎng)、而不能像地面控制網(wǎng)那樣可以有測角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、測邊網(wǎng)、GPS網(wǎng)和交會法等多種可能方案。網(wǎng)和交會法等多種可能方案。 目的目的:是建立井下平面測量的控制，作為是建立井下平面測量的控制，作為測繪和標定井下巷道、硐室、回采工作面測繪和標定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基礎(chǔ)，也能滿足一般貫通等的平面位置的基礎(chǔ)，也能滿足一般貫通測量的要求。測量的要求。第一節(jié)第一節(jié) 井下導線

2、的布設(shè)與等級井下導線的布設(shè)與等級一、井下導線的等級一、井下導線的等級 井下導線一般是從井底車場內(nèi)的起始邊開始，井下導線一般是從井底車場內(nèi)的起始邊開始，向井田邊界分段測設(shè)的；而起始邊的數(shù)據(jù)是由定向井田邊界分段測設(shè)的；而起始邊的數(shù)據(jù)是由定向測量確定了的。井下導線的布設(shè)，按照向測量確定了的。井下導線的布設(shè)，按照“高級高級控制低級控制低級”的原則進行。我國的原則進行。我國煤礦測量規(guī)程煤礦測量規(guī)程規(guī)定，井下平面控制分為基本控制規(guī)定，井下平面控制分為基本控制(表表1-1)和采區(qū)和采區(qū)控制控制(表表1-2)兩類，這兩類又都應(yīng)敷設(shè)成閉兩類，這兩類又都應(yīng)敷設(shè)成閉(附附)合導合導線或復(fù)測支導線。線或復(fù)測支導線。井

3、井下下導導線線基本控制基本控制采區(qū)控制采區(qū)控制7導線導線15導線導線15導線導線30導線導線第一節(jié)第一節(jié) 井下導線的布設(shè)與等級井下導線的布設(shè)與等級表表1-1 基本控制導線的主要技術(shù)指標基本控制導線的主要技術(shù)指標表表1-2 基本控制導線的主要技術(shù)指標基本控制導線的主要技術(shù)指標井田一翼井田一翼長度長度/km測角中誤測角中誤差差/一般邊長一般邊長/m導線全長相對閉合差導線全長相對閉合差閉閉(附附)合導線合導線復(fù)測支導線復(fù)測支導線11530901/40001/30001301/30001/2000井田一翼井田一翼長度長度/km測角中誤測角中誤差差/一般邊長一般邊長/m/m導線全長相對閉合差導線全長相對

4、閉合差閉閉( (附附) )合導線合導線復(fù)測支導線復(fù)測支導線557 760602002001/80001/80001/60001/60005 5151540401401401/60001/60001/40001/4000 基本控制導線按照測角精度分為基本控制導線按照測角精度分為7和和15兩級，一般從井底車場起始邊開始，兩級，一般從井底車場起始邊開始，沿主要巷道沿主要巷道( 井底車場，水平大巷，集中井底車場，水平大巷，集中上、下山等上、下山等 )敷設(shè)，通常每隔敷設(shè)，通常每隔1.52.0km應(yīng)加測陀螺定向邊，以提供檢核和方位平應(yīng)加測陀螺定向邊，以提供檢核和方位平差條件。采區(qū)控制導線按測角精度分為差條

5、件。采區(qū)控制導線按測角精度分為15和和30兩級，沿采區(qū)上、下山、兩級，沿采區(qū)上、下山、中間巷道或片盤運輸巷道以及其他次要巷中間巷道或片盤運輸巷道以及其他次要巷道敷設(shè)。道敷設(shè)。礦圖測繪礦圖測繪二、井下導線的發(fā)展與形式二、井下導線的發(fā)展與形式分次布設(shè)，逐步敷設(shè)；分次布設(shè)，逐步敷設(shè)；先低級，后高級；先低級，后高級；不斷向前，直至邊界。不斷向前，直至邊界。三、三、 井下導線的類型井下導線的類型支導線支導線閉合導線閉合導線附合導線附合導線導線網(wǎng)導線網(wǎng)但由于井下測量的某些特點，有時形成一些特殊但由于井下測量的某些特點，有時形成一些特殊的導線。的導線。如交叉閉合導線，如交叉閉合導線，坐標附合導線，坐標附合導

6、線， “無定向?qū)Ь€無定向?qū)Ь€”；方向附合導線等。方向附合導線等。經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀-鋼尺導線鋼尺導線光電測距導線光電測距導線陀螺定向陀螺定向-光電測距導線光電測距導線 四四、 井下導線點的設(shè)置井下導線點的設(shè)置 井下導線點按照其使用時間長短和重要性而分為井下導線點按照其使用時間長短和重要性而分為永久點永久點和和臨時點臨時點兩種。兩種。 導線點應(yīng)當選擇在巷道頂導線點應(yīng)當選擇在巷道頂( (底底) )板板穩(wěn)固穩(wěn)固、通視通視良好良好且且易于安設(shè)易于安設(shè)儀器觀測、盡量儀器觀測、盡量不受來往礦車影響不受來往礦車影響的的地方。地方。 永久導線點應(yīng)埋設(shè)在主要巷道中，一般每隔永久導線點應(yīng)埋設(shè)在主要巷道中，一般每隔300

7、300500m500m埋設(shè)埋設(shè)一組三個永久點一組三個永久點 永久點的結(jié)構(gòu)應(yīng)以永久點的結(jié)構(gòu)應(yīng)以堅固耐用和使用方便堅固耐用和使用方便為原則為原則 所有導線點均應(yīng)做所有導線點均應(yīng)做明顯標志并統(tǒng)一編號明顯標志并統(tǒng)一編號，用紅漆，用紅漆或白漆將點位圈出來，并將編號醒目地涂寫在設(shè)或白漆將點位圈出來，并將編號醒目地涂寫在設(shè)點處的巷道幫上，以便于尋找。點處的巷道幫上，以便于尋找。臨時點構(gòu)造(單位：mm)永 久 點 構(gòu) 造 ( 單 位 ： m m )5銅頭30200鐵芯 2 5 3 0第二節(jié)第二節(jié) 井下經(jīng)緯儀導線的角度測量井下經(jīng)緯儀導線的角度測量 一、井下測角與地面測角的不同一、井下測角與地面測角的不同 (1)

8、 (1) 井下井下測點多設(shè)于巷道頂板上測點多設(shè)于巷道頂板上，因此，因此經(jīng)緯儀要在測經(jīng)緯儀要在測點下對中點下對中，經(jīng)緯儀望遠鏡筒，經(jīng)緯儀望遠鏡筒上刻有儀器中心，即上刻有儀器中心，即鏡上中心鏡上中心。為利于點。為利于點下對中，最好在望遠鏡筒上安裝點下對中下對中，最好在望遠鏡筒上安裝點下對中器，或利用專門的點下光學對中器。器，或利用專門的點下光學對中器。 (2) (2) 在傾角很大的急傾斜巷道中測角時，在傾角很大的急傾斜巷道中測角時，望遠鏡視線可能被水平度盤擋住，故礦用望遠鏡視線可能被水平度盤擋住，故礦用經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀望遠鏡筒要短望遠鏡筒要短，最好有，最好有目鏡棱鏡或目鏡棱鏡或偏心望遠鏡偏心望遠鏡。

9、(3) (3) 由于井下由于井下黑暗潮濕黑暗潮濕，并有瓦斯及煤，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的塵，儀器有較好的密封性密封性。二，礦用經(jīng)緯儀的維護二，礦用經(jīng)緯儀的維護1.礦用經(jīng)緯儀的檢驗2.礦用經(jīng)緯儀的維護敲幫問頂專人看護擦干裝箱防震出汗，晾，溫度均勻，擦 三、三、 井下角度測量方法與限差規(guī)定井下角度測量方法與限差規(guī)定 井下角度測量的方法步驟為：井下角度測量的方法步驟為： 1. 1. 安置儀器安置儀器：導線點在巷道底板時，安：導線點在巷道底板時，安置儀器的方法與地面相同。置儀器的方法與地面相同。 當測點在巷道頂板時，應(yīng)進行點下對當測點在巷道頂板時，應(yīng)進行點下對中。對中時，要整平儀器，并令望遠鏡水平

10、，中。對中時，要整平儀器，并令望遠鏡水平，由測點上懸掛下垂球，移動經(jīng)緯儀使鏡上中由測點上懸掛下垂球，移動經(jīng)緯儀使鏡上中心對準垂球尖。再整平儀器，重新對中。心對準垂球尖。再整平儀器，重新對中。( (垂球碰儀器，擋風布或防風套管，重球浸垂球碰儀器，擋風布或防風套管，重球浸水中，光學對點水中，光學對點) ) 2. 2. 測量角度：測量角度：前后視點上掛垂球線，作為瞄準的標志。前后視點上掛垂球線，作為瞄準的標志。若井下巷道中風大，錘球加重，放入水桶若井下巷道中風大，錘球加重，放入水桶中穩(wěn)定，或加擋風布。中穩(wěn)定，或加擋風布。井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的密

11、封性，經(jīng)緯儀及覘標均需照明，較好的密封性，經(jīng)緯儀及覘標均需照明，最好有防爆照明設(shè)備。最好有防爆照明設(shè)備。將礦燈置于垂球線的后側(cè)面，并在礦燈上將礦燈置于垂球線的后側(cè)面，并在礦燈上蒙一層白紙或毛面薄膜，使垂球線清晰蒙一層白紙或毛面薄膜，使垂球線清晰地呈現(xiàn)在柔和的光亮背景上。地呈現(xiàn)在柔和的光亮背景上。井下測角方法與地面一樣，有復(fù)測法和測井下測角方法與地面一樣，有復(fù)測法和測回法。其步驟如下：回法。其步驟如下：v設(shè)欲測角度設(shè)欲測角度ACB(ACB(如圖如圖) )，則在測站，則在測站C C上安置經(jīng)緯儀上安置經(jīng)緯儀后將度盤對在后將度盤對在0 0附近附近v正鏡瞄準后視點正鏡瞄準后視點A,A,讀取水平度盤讀數(shù)讀

12、取水平度盤讀數(shù)a1,a1,十字絲中十字絲中絲瞄準垂球上標志絲瞄準垂球上標志, ,豎盤指標水準管氣泡居中后讀豎盤指標水準管氣泡居中后讀取豎盤讀數(shù)取豎盤讀數(shù)LALAv正鏡順時針旋轉(zhuǎn)瞄準前視正鏡順時針旋轉(zhuǎn)瞄準前視B,B,讀取讀取b1b1和和LBLBv倒鏡后逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準倒鏡后逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準B,B,讀取讀取b2b2和和RBRBv逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準逆時針旋轉(zhuǎn)照準部，瞄準A,A,讀取讀取a2a2和和RARAv計算一測回水平角計算一測回水平角: :ABC圖1-14水平角水平角=(b1-a1+b2-=(b1-a1+b2-a2)/2a2)/2垂直角垂直角: :后視后視A A=(RA-LA-1

13、80=(RA-LA-180)/2)/2前視前視B B=(RB-LB-180=(RB-LB-180)/2)/2ABC圖 1 - 1 4儀器級儀器級別別同一測回中同一測回中半測回互差半測回互差兩測回間兩測回間互差互差兩次對中測回兩次對中測回間互差間互差DJ2DJ6 20 40 12 30 30 60經(jīng)緯儀導線水平角觀測限經(jīng)緯儀導線水平角觀測限差差傾角小于傾角小于30的井巷中，限差見下表。當傾角大的井巷中，限差見下表。當傾角大于于30時，限差放寬時，限差放寬1.5倍，并且要特別注意儀器倍，并且要特別注意儀器整平。整平。表表1-4 井下經(jīng)緯儀導線水平角觀測儀器井下經(jīng)緯儀導線水平角觀測儀器注：注：1.

14、如不用表中所列的儀器，可根據(jù)儀器級別和測角精度要求適當增減測回數(shù)；如不用表中所列的儀器，可根據(jù)儀器級別和測角精度要求適當增減測回數(shù)； 2. 由一個測回轉(zhuǎn)到下一個測回觀測前，應(yīng)將度盤位置變換由一個測回轉(zhuǎn)到下一個測回觀測前，應(yīng)將度盤位置變換180/n(n為測回數(shù)為測回數(shù))； 3. 多次對中時，每次對中測一個測回。若用固定在基座上的光學對中器進行點多次對中時，每次對中測一個測回。若用固定在基座上的光學對中器進行點上對中，每次對中應(yīng)將基座旋轉(zhuǎn)上對中，每次對中應(yīng)將基座旋轉(zhuǎn)360/n。 井下傾角一般用測回法觀測一個測回；重要的兩個測回。它與水平角同時觀測。井下傾角一般用測回法觀測一個測回；重要的兩個測回。

15、它與水平角同時觀測。導線導線級別級別使用儀使用儀器器觀測方法觀測方法按導線按導線(水平水平)邊長分邊長分15m以下以下1530m30m以上以上對中對中次數(shù)次數(shù)測回數(shù)測回數(shù)對中對中次數(shù)次數(shù)測回數(shù)測回數(shù)對中次對中次數(shù)數(shù)測回數(shù)測回數(shù)7DJ2測回法測回法33221215DJ6測回法或測回法或復(fù)測法復(fù)測法22121230DJ15測回法或測回法或復(fù)測法復(fù)測法111111四、電子經(jīng)緯儀四、電子經(jīng)緯儀(全站儀全站儀)測角測角1.度盤及讀數(shù)設(shè)備度盤及讀數(shù)設(shè)備絕對編碼度盤，光柵度盤絕對編碼度盤，光柵度盤,電柵度盤，記時測角盤電柵度盤，記時測角盤2.補償方式補償方式單軸補償，雙軸補償，三軸補償單軸補償，雙軸補償，三

16、軸補償3.電經(jīng)電經(jīng)+光電測距光電測距+微處理器微處理器=全站儀全站儀4.防爆改裝防爆改裝5.使用方法使用方法第三節(jié)第三節(jié) 井下經(jīng)緯儀導線的邊長測量井下經(jīng)緯儀導線的邊長測量 井下經(jīng)緯儀導線的邊長通常是用鋼尺直接井下經(jīng)緯儀導線的邊長通常是用鋼尺直接丈量的。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和光學電丈量的。隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展和光學電子儀器制造水平的提高，現(xiàn)已應(yīng)用電磁波物子儀器制造水平的提高，現(xiàn)已應(yīng)用電磁波物理測距方法來測量井下導線邊長。理測距方法來測量井下導線邊長。一、鋼尺丈量邊長一、鋼尺丈量邊長1 .1 .量邊工具量邊工具鋼尺鋼尺 50m50m和和30m30m的并整尺都有毫米刻劃的鋼尺。的并整尺都有毫米刻

17、劃的鋼尺。拉力計拉力計溫度計溫度計2.2.鋼尺量邊方法鋼尺量邊方法 采用采用懸空丈量懸空丈量法。具體作法為：用經(jīng)緯法。具體作法為：用經(jīng)緯儀的水平視線瞄準前后視點所掛垂球線，用儀的水平視線瞄準前后視點所掛垂球線，用大頭針在繩上標出十字絲交點，然后用鋼尺大頭針在繩上標出十字絲交點，然后用鋼尺丈量儀器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針丈量儀器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針之間的距離。之間的距離。 丈量時，用鋼尺末端的整厘米刻劃對準丈量時，用鋼尺末端的整厘米刻劃對準經(jīng)緯儀鏡上后橫軸中心，另一端加鋼尺檢定經(jīng)緯儀鏡上后橫軸中心，另一端加鋼尺檢定時的時的拉力拉力P P并對準大頭針，兩端并對準大頭針，兩端同時讀數(shù)

18、同時讀數(shù)。零。零端估讀到毫米。每讀一次數(shù)后，移動鋼尺端估讀到毫米。每讀一次數(shù)后，移動鋼尺2 23cm3cm。每條邊要讀數(shù)三次?；ゲ钚∮凇Ｃ織l邊要讀數(shù)三次。互差小于3mm,3mm,同時同時還要還要測記溫度測記溫度。 為了檢驗，每邊須為了檢驗，每邊須往返往返測量測量，即在，即在每一測站上量前后視距離。在傾斜巷道每一測站上量前后視距離。在傾斜巷道中則丈量傾斜距離。中則丈量傾斜距離。 當丈量的邊長大于尺長時，則必須當丈量的邊長大于尺長時，則必須分段丈量分段丈量，為此要進行，為此要進行定線定線。3.鋼尺量邊的改正鋼尺量邊的改正 1)比長改正比長改正 k=L0-LM , Lk=kL/LM 2)溫度改正溫度

19、改正 Lk=L(t-t0) 3)拉力改正拉力改正 LP=L(P-P0)/EF4)垂曲改正垂曲改正a.對稱懸鏈線對稱懸鏈線Y=chx 加改正加改正Lf,負值，與負值，與p,自重有自重有關(guān)關(guān)b.整尺長垂曲改正整尺長垂曲改正Lf尺尺=L-S, S=2R,L=2Rsin Lf尺尺=-8f2/3L尺尺c.松重距松重距f的測定的測定 理論計算理論計算: f=q L2尺尺/8p, Lf尺尺=-q2 L3尺尺/24p2 實測法實測法 f=c-a-dd.任意長度改正任意長度改正Lf,注意分段丈量時改正注意分段丈量時改正e.傾斜邊長垂曲改正傾斜邊長垂曲改正 Lf= Lfcos2ABOPRPRDCSL f5)傾斜邊

20、長化算為水平邊長傾斜邊長化算為水平邊長 l=Lcos6)其他改正其他改正導線邊長化到投影面導線邊長化到投影面投影到高斯投影面投影到高斯投影面二、二、 光電測距儀測邊光電測距儀測邊1. 1. 安置儀器安置儀器 在測站上整平對中經(jīng)緯儀，將測距頭通過在測站上整平對中經(jīng)緯儀，將測距頭通過連接器安裝在經(jīng)緯儀上，把電源線的一端插連接器安裝在經(jīng)緯儀上，把電源線的一端插入測距頭物鏡旁的電源插座內(nèi)，另一端與電入測距頭物鏡旁的電源插座內(nèi)，另一端與電池相連。池相連。同時，在鏡站安設(shè)反射棱鏡對中整平，并用反同時，在鏡站安設(shè)反射棱鏡對中整平，并用反射棱鏡上的準星照準測距頭。射棱鏡上的準星照準測距頭。2. 2. 檢查儀是

21、否正常檢查儀是否正常3. 3. 測距測距 按下測距鍵按下測距鍵(MEAS)，開始測距。并按要，開始測距。并按要求記錄測距結(jié)果。求記錄測距結(jié)果。 三、三、 鋼尺長度檢定鋼尺長度檢定 鋼尺尺面刻劃之間所注記的長度鋼尺尺面刻劃之間所注記的長度( (通稱通稱尺面長，也叫名義長度尺面長，也叫名義長度) )與標準長度比較以求與標準長度比較以求出它的實際長度，稱為鋼尺的檢定或比長。出它的實際長度，稱為鋼尺的檢定或比長。 鋼尺的尺面長度與它的實際長度之差就鋼尺的尺面長度與它的實際長度之差就是尺長改正。因此，檢定鋼尺的目的就是求是尺長改正。因此，檢定鋼尺的目的就是求尺長改正數(shù)。尺長改正數(shù)。工廠在制造上存在著公差

22、；鋼工廠在制造上存在著公差；鋼尺的扭折或鉚接也是使兩者不符。尺的扭折或鉚接也是使兩者不符。鋼尺是在鋼尺是在專門設(shè)立的比長器上檢定的。專門設(shè)立的比長器上檢定的。 由于比長器設(shè)立的地點不同分為由于比長器設(shè)立的地點不同分為室內(nèi)室內(nèi)與與野外野外兩種。兩種。 v室內(nèi)檢定方法室內(nèi)檢定方法 1) 1) 用標準米尺逐米檢定用標準米尺逐米檢定 2) 2) 用檢定過的鋼尺作標準尺進行檢定用檢定過的鋼尺作標準尺進行檢定 3) 3) 在專門的室內(nèi)比長器上進行檢定在專門的室內(nèi)比長器上進行檢定 室內(nèi)比長器可設(shè)在大樓的走廊內(nèi)的墻壁室內(nèi)比長器可設(shè)在大樓的走廊內(nèi)的墻壁上，兩端用專制的標志牢固埋設(shè)。上，兩端用專制的標志牢固埋設(shè)。

23、2. 2. 野外檢定方法野外檢定方法 野外檢定方法要先建立比長器再用它來野外檢定方法要先建立比長器再用它來檢定鋼尺。野外比長器又叫比長基線。檢定鋼尺。野外比長器又叫比長基線。 鋼尺檢定時，就是用待檢定的鋼尺去丈鋼尺檢定時，就是用待檢定的鋼尺去丈量比長器的長度。同樣要進行量比長器的長度。同樣要進行2 23 3測回。每測回。每尺段應(yīng)測記一次溫度。各尺段所測溫度須化尺段應(yīng)測記一次溫度。各尺段所測溫度須化算到同一溫度算到同一溫度( (標準溫度，一般為標準溫度，一般為20)20)，即，即對各尺段分別加以改正。對各尺段分別加以改正。 按鋼尺丈量的比長器按鋼尺丈量的比長器( (尺面長尺面長) )與標準長與標

24、準長度比較，便可求得該尺的尺長改正。度比較，便可求得該尺的尺長改正。 根據(jù)根據(jù)規(guī)程規(guī)程對趕超檢定的要求：對趕超檢定的要求：按各單程比長結(jié)果計算算術(shù)平均值的相按各單程比長結(jié)果計算算術(shù)平均值的相對誤差不得大于對誤差不得大于1/101/10萬。其中單程指半萬。其中單程指半測回。測回。 室內(nèi)工作條件好，并能逐米檢定，室內(nèi)工作條件好，并能逐米檢定，故以室內(nèi)檢定鋼尺為好。故以室內(nèi)檢定鋼尺為好。第四節(jié)第四節(jié) 井下導線測量外業(yè)井下導線測量外業(yè) 井下導線測量外業(yè)，與地面導線基本相井下導線測量外業(yè)，與地面導線基本相同，但由于井下環(huán)境的特殊性，如導線不是同，但由于井下環(huán)境的特殊性，如導線不是一次全面布設(shè)，而是隨巷道

25、掘進而一次全面布設(shè)，而是隨巷道掘進而不斷延長不斷延長，每次延長之前都要對上次測設(shè)的最后一個導每次延長之前都要對上次測設(shè)的最后一個導線角度進行線角度進行檢查檢查；井下導線點多設(shè)于；井下導線點多設(shè)于頂板頂板，儀器要在儀器要在點下對中點下對中；井下黑暗井下黑暗，儀器及覘標，儀器及覘標均需照明；井下均需照明；井下巷道狹窄巷道狹窄，運輸繁忙，觀測，運輸繁忙，觀測條件不利等。條件不利等。一、選點和埋點一、選點和埋點(1) 相鄰導線點之間通視良好，并應(yīng)盡可能相鄰導線點之間通視良好，并應(yīng)盡可能使點間距離大些。在巷道的連接處和交叉使點間距離大些。在巷道的連接處和交叉口處，應(yīng)當埋設(shè)導線點?？谔?，應(yīng)當埋設(shè)導線點。(

26、2) 為了避免運輸干擾，應(yīng)盡量將點設(shè)在遠為了避免運輸干擾，應(yīng)盡量將點設(shè)在遠離運輸軌道的一側(cè)。離運輸軌道的一側(cè)。(3) 導線點應(yīng)當選在巷道穩(wěn)定、安全、便于導線點應(yīng)當選在巷道穩(wěn)定、安全、便于安置儀器進行觀測的地方，避開淋水、片安置儀器進行觀測的地方，避開淋水、片幫落石和其他不安全因素。幫落石和其他不安全因素。 選點工作通常由三人完成選點工作通常由三人完成 二、二、 測角和量邊測角和量邊 測角量邊方法同前。測角量邊方法同前。(一一)工作組織工作組織 鋼尺導線鋼尺導線5人，光電導線人，光電導線4人，分工，聯(lián)絡(luò)信號人，分工，聯(lián)絡(luò)信號儀器高，覘標高，巷道上下左右儀器高，覘標高，巷道上下左右,記錄記錄(二二

27、)三架法導線測量三架法導線測量儀器級儀器級別別同一測回中同一測回中半測回互差半測回互差檢驗角與最檢驗角與最終角之差終角之差測回間互測回間互差差兩次對中測回兩次對中測回(復(fù)測復(fù)測)間互差間互差J2201230J640403060表表1- 3 井下測水平角的各項限差井下測水平角的各項限差(三三) 、 碎部測量碎部測量 目的目的:測得井巷的細部輪廓形狀，作為填測得井巷的細部輪廓形狀，作為填繪礦圖的依據(jù)。繪礦圖的依據(jù)。 在進行井下導線測量完成測角量邊之后，在進行井下導線測量完成測角量邊之后，進行碎部測量，丈量儀器中心到巷道頂板、進行碎部測量，丈量儀器中心到巷道頂板、底板和兩幫的距離底板和兩幫的距離(俗

28、稱為俗稱為量上、量下、量量上、量下、量左和量右左和量右)。此外，還要測量巷道、硐室或。此外，還要測量巷道、硐室或工作面的輪廓，通常是用工作面的輪廓，通常是用“支距法支距法”，在，在丈量完導線邊長之后，將鋼尺拉緊，然后丈量完導線邊長之后，將鋼尺拉緊，然后用皮尺或小鋼尺丈量巷道兩幫特征點到鋼用皮尺或小鋼尺丈量巷道兩幫特征點到鋼尺尺(即導線邊即導線邊)的垂直距離的垂直距離(橫距橫距)b和垂足到和垂足到儀器站點的距離儀器站點的距離(縱距縱距)a。圖1-42 碎步測量草圖3a1b2b1a2b3a34(四四)、導線延長與檢查、導線延長與檢查 為了檢查驗證其所依據(jù)的已知起始點的可靠性，為了檢查驗證其所依據(jù)的

29、已知起始點的可靠性，避免引起事故，在接測之前應(yīng)對上次所測的最后避免引起事故，在接測之前應(yīng)對上次所測的最后一個水平角及最后一條邊長按原觀測的相應(yīng)精度一個水平角及最后一條邊長按原觀測的相應(yīng)精度進行檢查。此次觀測與上次觀測的水平角之差進行檢查。此次觀測與上次觀測的水平角之差d不應(yīng)超過由下式所計算出的容許值：不應(yīng)超過由下式所計算出的容許值：d容容2 2m式中：式中：m相應(yīng)等級的導線測角中誤差。相應(yīng)等級的導線測角中誤差。 井下井下7、15和和30導線的導線的d容容分別為分別為20，40和和80。 重新丈量上次最后一條邊長與原丈量結(jié)重新丈量上次最后一條邊長與原丈量結(jié)果之差不得超過相應(yīng)等級導線邊長往返丈果之

30、差不得超過相應(yīng)等級導線邊長往返丈量之差的容許值量之差的容許值(基本控制導線為邊長的基本控制導線為邊長的1/6000，采區(qū)控制導線為邊長的，采區(qū)控制導線為邊長的1/2000)。 如果檢查結(jié)果不符合上述要求，則應(yīng)繼如果檢查結(jié)果不符合上述要求，則應(yīng)繼續(xù)向后檢查，直到符合要求后方可以它作續(xù)向后檢查，直到符合要求后方可以它作為起始數(shù)據(jù)，繼續(xù)向前延長導線。當巷道為起始數(shù)據(jù)，繼續(xù)向前延長導線。當巷道掘進工作面接近各種采礦安全邊界掘進工作面接近各種采礦安全邊界(水、火、水、火、瓦斯、老采空區(qū)、井田邊界及重要采礦技瓦斯、老采空區(qū)、井田邊界及重要采礦技術(shù)邊界術(shù)邊界)時，除應(yīng)延長經(jīng)緯儀導線至掘進掌時，除應(yīng)延長經(jīng)緯儀

31、導線至掘進掌子頭外，還必須以書面手續(xù)報告礦子頭外，還必須以書面手續(xù)報告礦(井井)技術(shù)技術(shù)負責人，并書面通知安全檢查和施工區(qū)、負責人，并書面通知安全檢查和施工區(qū)、隊等有關(guān)部門。隊等有關(guān)部門。(五五)導線測量記錄導線測量記錄 1.手工記錄手工記錄 2.電子記錄電子記錄Pc-E500,SDC-1PDA下一代多數(shù)人使用下一代多數(shù)人使用的便攜式手寫電腦。的便攜式手寫電腦。 這 個 新 穎 的 叫 做Ultra Mobile 2007的東 西 只 比 一 般 的PDA大那么一點點卻具有完整的PC功能，它將使用最新的Longhorn操作系統(tǒng)，預(yù)置無線上網(wǎng)模塊。 第五節(jié)第五節(jié) 井下導線測量內(nèi)業(yè)井下導線測量內(nèi)業(yè)

32、 內(nèi)業(yè)計算的目的，是求出導線各邊的坐標內(nèi)業(yè)計算的目的，是求出導線各邊的坐標方位角及各導線點的平面坐標，并填繪礦圖。方位角及各導線點的平面坐標，并填繪礦圖。 一、一、 測量資料整理測量資料整理 在井下測角量邊過程中，應(yīng)按照在井下測角量邊過程中，應(yīng)按照規(guī)程規(guī)程的要求進行檢核，如果不符合，必須重測，直的要求進行檢核，如果不符合，必須重測，直到滿足要求為止。在內(nèi)業(yè)計算開始之前，要重到滿足要求為止。在內(nèi)業(yè)計算開始之前，要重新仔細檢查外業(yè)觀測記錄，是否超限，是否有新仔細檢查外業(yè)觀測記錄，是否超限，是否有漏測、漏記、記錯、算錯等問題。記錄手簿經(jīng)漏測、漏記、記錯、算錯等問題。記錄手簿經(jīng)檢查無誤后，方可進行下一

33、步計算。檢查無誤后，方可進行下一步計算。 檢查邊長記錄，抄錄后要進行核對。檢查邊長記錄，抄錄后要進行核對。 井下基本控制導線用鋼尺丈量的邊長應(yīng)加入井下基本控制導線用鋼尺丈量的邊長應(yīng)加入比長，溫度、垂曲等改正后化算為水平邊長，如比長，溫度、垂曲等改正后化算為水平邊長，如有必要，還應(yīng)加入歸化到投影水準面的改正和投有必要，還應(yīng)加入歸化到投影水準面的改正和投影到高斯影到高斯克呂格平面的改正。克呂格平面的改正。 將往、返測邊長分別加入上述改正后，如果將往、返測邊長分別加入上述改正后，如果互差不超過邊長的互差不超過邊長的1/60001/6000，則可取其平均值作為，則可取其平均值作為最后邊長。最后邊長。

34、采區(qū)控制導線則只需把量得的往、返測斜距采區(qū)控制導線則只需把量得的往、返測斜距化算為平距，而不必加入其他改正，如果往、返化算為平距，而不必加入其他改正，如果往、返測平距的互差不超過邊長的測平距的互差不超過邊長的1/20001/2000，則可取其平，則可取其平均值作為最終邊長。均值作為最終邊長。三、三、 角度閉合差的計算及分配角度閉合差的計算及分配( (一一) ) 閉合導線閉合導線 閉合導線的角度閉合差閉合導線的角度閉合差f f是按下式計算的：是按下式計算的： f f=內(nèi)內(nèi)i i-180-180(n-2) (n-2) f f=外外i i-180-180(n+2) i=(1,2,.,3) (n+2)

35、 i=(1,2,.,3) 式中式中 內(nèi)內(nèi)i i、外外i i分別是閉合導線分別是閉合導線的內(nèi)角總和與外角總和；的內(nèi)角總和與外角總和； nn閉合導線的角度個數(shù)。閉合導線的角度個數(shù)。( (二二) )空間交叉閉合導線空間交叉閉合導線 設(shè)交叉閉合導線中共有內(nèi)角圖形設(shè)交叉閉合導線中共有內(nèi)角圖形p p個、外角個、外角圖形圖形k k個，則交叉點應(yīng)有個，則交叉點應(yīng)有(p+k-1)(p+k-1)個，所以交叉導個，所以交叉導線的角度總和線的角度總和( (包括實際觀測的角度和交叉點上包括實際觀測的角度和交叉點上的虛擬角度的虛擬角度) )應(yīng)為內(nèi)角圖形與外角圖形的角度總應(yīng)為內(nèi)角圖形與外角圖形的角度總和，即：和，即： ()

36、=180()=180(n(n1 1-2)+(n-2)+(n2 2-2)+(n-2)+(np p-2)-2)+180+180(n(n1 1+2)+(n+2)+(n2 2+2)+(n+2)+(np p+2)+2) =180=180(n(n1 1+n+n2 2+n+np p)+(n)+(n1 1+n+n2 2+n+nk k)-2(p-k)-2(p-k) 式中：式中：n n1 1，n n2 2，n np p每個內(nèi)角圖形每個內(nèi)角圖形中的角度個數(shù)；中的角度個數(shù)；n n1 1，n n2 2，n nk k每個每個外角圖形中的角度個數(shù)。外角圖形中的角度個數(shù)。 12345678910111213141516171

37、819202122232425圖1-45 井下交叉閉合導線 這些圖形的角度個數(shù)中包括交叉點上的虛擬角度，這些圖形的角度個數(shù)中包括交叉點上的虛擬角度，但每個交叉點上的兩個虛擬角度對于相鄰兩個對頂?shù)總€交叉點上的兩個虛擬角度對于相鄰兩個對頂圖形來說總是圖形來說總是: : +=360+=360 所以，應(yīng)當從上式的所以，應(yīng)當從上式的()()中減去這些虛擬角中減去這些虛擬角度，即實測的角度總和應(yīng)為：度，即實測的角度總和應(yīng)為： =()-360=()-360(p+k-1)=180(p+k-1)=180n-2(p-k)n-2(p-k) 式中：式中：nn實測角度總個數(shù)；實測角度總個數(shù)；pp內(nèi)角圖形的內(nèi)角圖形的總

38、個數(shù)；總個數(shù)；kk外角圖形的總個數(shù)。外角圖形的總個數(shù)。 上式是實測角度總和的理論值，而角度閉合差為：上式是實測角度總和的理論值，而角度閉合差為： f=實測實測-180n-2(p-k) (三三) 附合導線附合導線 設(shè)附合導線起始邊和最終附合邊的堅強坐標方設(shè)附合導線起始邊和最終附合邊的堅強坐標方位角值為位角值為0和和n，測角總個數(shù)為，測角總個數(shù)為n，則角度閉合，則角度閉合差差f為：為： f=左左-n180-(n-0) f=右右-n180- (0-n) (四四) 復(fù)測支導線復(fù)測支導線 復(fù)測支導線的角度閉合差復(fù)測支導線的角度閉合差f是按照最末公共邊是按照最末公共邊的第的第次和第次和第次所測得的坐標方位

39、角次所測得的坐標方位角n和和n之差來計算的，即：之差來計算的，即： f=n-n(五五) 角度閉合差的分配角度閉合差的分配(簡易平差簡易平差) 如果如果f超過限差規(guī)定，則需檢查測角情超過限差規(guī)定，則需檢查測角情況，找出超限原因，進行返工重測。如果況，找出超限原因，進行返工重測。如果f不超限，則可進行簡易平差，即將不超限，則可進行簡易平差，即將f反號平反號平均分配給各觀測角值，每個觀測角值的改正均分配給各觀測角值，每個觀測角值的改正數(shù)為：數(shù)為： Vi=-f/n ； 改正后的角值為：改正后的角值為： i=i+ Vi ；表表1-11 1-11 井下各級經(jīng)緯儀導線的要求井下各級經(jīng)緯儀導線的要求導線導線類

40、別類別測角中測角中誤差誤差一般邊一般邊長長(m)最大角閉合差最大角閉合差最大相對閉合差最大相對閉合差閉閉(附附)合合導線導線復(fù)測支導線復(fù)測支導線閉閉(附附)合合導線導線復(fù)測支導復(fù)測支導線線基本基本控制控制7 156020040140143014301/80001/60001/60001/4000采區(qū)采區(qū)控制控制15303090306030601/40001/30001/30001/2000n nn n2 21 1n nn n 2 21 1n nn n 2 21 1n nn n 2 21 1n nn n n nn n(六六) 方向附合導線方向附合導線 當用陀螺經(jīng)緯儀測定了支導線的起始邊當用陀螺經(jīng)

41、緯儀測定了支導線的起始邊和最末邊的坐標方位角時，則這種導線叫做和最末邊的坐標方位角時，則這種導線叫做方向附合導線，它與一般附合導線的區(qū)別在方向附合導線，它與一般附合導線的區(qū)別在于其終點于其終點K及及D的坐標不是已知堅強值。的坐標不是已知堅強值。 顯然，它的角度閉合差的計算方法與上述顯然，它的角度閉合差的計算方法與上述附合導線相同。但是，方向附合導線的角度附合導線相同。但是，方向附合導線的角度閉合差的容許值閉合差的容許值f容容，除了考慮測角誤差，除了考慮測角誤差m的影響之外，的影響之外，應(yīng)考慮陀螺定向邊的坐標方位應(yīng)考慮陀螺定向邊的坐標方位角誤差角誤差m0的影響，的影響，圖1-46 支導線始末端具

42、有陀螺定向邊的方向附合導線B1234n-1KDx始123n末因此：因此： f f容容2(2m2(2m002 2+nm+nm2 2 ) )1/21/2 式中：式中：m m00起始邊和最邊陀螺定向中誤差；起始邊和最邊陀螺定向中誤差； m m測角中誤差。測角中誤差。當實際的角度閉合差當實際的角度閉合差f f小于按式所算得的小于按式所算得的f f容容時，則可進行平差。時，則可進行平差。(1)(1)按照下面的判別式來判別陀螺定向邊是否可按照下面的判別式來判別陀螺定向邊是否可視為堅強方向控制邊：視為堅強方向控制邊： m m0 0 /(m/(m )1/3)1/3 (1-20) (1-20) 2 2n n(2

43、) 陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下：陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下： 當式當式(1-20)成立時，則說明兩端定向邊的坐成立時，則說明兩端定向邊的坐標方位角誤差在總誤差中所占比重很小，角度標方位角誤差在總誤差中所占比重很小，角度閉合差閉合差f主要是由于測角中誤差主要是由于測角中誤差m所引起的，所引起的，這時，即可將兩端的陀螺定向邊視為堅強方向這時，即可將兩端的陀螺定向邊視為堅強方向不參加平差，而將角度閉合差不參加平差，而將角度閉合差f反號平均分配反號平均分配于各個角度上，各角的改正數(shù)為于各個角度上，各角的改正數(shù)為 Vi=-f/n。(3) 陀螺定向邊為非堅強方向時的平差方法：陀螺定向邊為非堅強方向時的平差方法： 當式當式(1-20)不成立時，說明陀螺定向邊不成立時，說明陀螺定向邊的誤差所占比重較大不能視為堅強方向，的誤差所占比重較大不能視為堅強方向，即兩端定向邊的坐標方位角即兩端定向邊的坐標方位角始和始和末也末也應(yīng)參與平差。應(yīng)參與平差。四、四、 坐標方位角的推算坐標方位角的推算 各條導線邊的坐標方位角是按下式計算的：各條導線邊的坐標