地下工程測量學生產(chǎn)實習指導書

1、地下工程測量學生產(chǎn)實習指導書一、 實習地點實習地點位于山東科技大學泰山科技學院的新汶礦務局協(xié)莊煤礦育才井，是學校的實習專用模擬礦井，布設有斜井、井底車場、水平大巷、采煤工作面、掘進迎頭、立井、排水及供電峒室。具有完備的礦井四大系統(tǒng)：（通風系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)）。井下陰冷潮濕，部分地方有淋水現(xiàn)象，氣溫大約為20攝氏度，井下光線昏暗，但有部分照明系統(tǒng)。安全條件較好，非常適合學生進行地下工程測量實習。二、 實習任務和目的目的：通過實習，理論聯(lián)系實際，加深對地下工程測量學所學內(nèi)容的理解，掌握地下工程測量的各種測量方法，培養(yǎng)學生不畏艱苦的思想作風、踏實嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和實際操作的能力。 實習

2、任務：（1） 地下水準測量。在地下主要巷道內(nèi)布設水準點，通過水準測量確定各水準點間的高差，由已知點的高程推算未知點的高程。（2） 地下導線測量。在地下主要巷道內(nèi)采用經(jīng)緯儀及全站儀測出各導線點的水平角、垂直角度，用鋼尺和拉力計（或全站儀）測定各控制點之間的距離，通過平差求出各導線點坐標。支導線要進行往返測。測導線的同時要進行井下碎部測量繪出巷道平面圖。  （3） 聯(lián)系測量（一井定向、鋼尺導入高程）。由井上已知控制點向井下傳遞高程坐標。和方位角。（4） 陀螺定向測量。熟悉陀螺定向的全過程。（5） 巷道的施工放樣（中腰線標定）。實習目的是為了讓學生掌握粗略和精確標定巷道中線，腰線的方法和基

3、本步驟。（6） 巷道縱剖面測量。測繪巷道的縱剖面圖。（7） 井上下對照圖測量。采用全站儀、電子水準儀等現(xiàn)代化儀器，進行地面水準測量和導線測量，碎步測量。采用計算機繪圖并把控制點及碎步點展繪圖在圖紙上。（8） 數(shù)據(jù)處理及實習報告的編寫。利用計算機平差軟件進行測量數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理，并按規(guī)定編寫實習報告。三、 實習的具體內(nèi)容和步驟1、 地下水準測量及三角高程測量實習地下高程控制測量的任務是，測定地下坑道中各高程點的高程，建立一個與地面統(tǒng)一的地下高程控制系統(tǒng)，作為地下工程在豎直面內(nèi)施工放樣的依據(jù)。解決各種地下工程在豎直面內(nèi)的幾何問題。地下高程控制測量可分為：地下水準測量和地下三角高程測量。其特點為：1、

4、高程測量線路一般與地下導線測量的線路相同。在坑道貫通之前，高程測量線路均為支線，因此需要往返觀測及多次觀測進行檢核。 2、通常利用地下導線點作為高程點。高程點可埋設在頂板、底板或邊墻上。3、在施工過程中，為滿足施工放樣的需要，一般是低等級高程測量給出坑道在豎直面內(nèi)的掘進方向，然后再進行高等級的高程測量進行檢測。每組永久高程點應設置三個，永久高程點的間距一般以300500m為宜。地下水準測量的作業(yè)方法同于地面水準測量，測量時應使前后視距離相等。由于坑道內(nèi)通視條件差，儀器到水準尺的距離不宜大于50m。水準尺應直接立于導線點（或高程點）上，以便直接測定點的高程。測量時每個測站應進行測站檢核，即在每個

5、測站上應用水準尺黑紅面上進行讀數(shù)。若使用單面水準尺，則應用兩次儀器高進行觀測，所求得的高差的差數(shù)不應超過土3mm。高差計算公式仍為h=a-b，但當高程點在頂板上時，要倒立水準尺，以尺底零端頂住測點，讀數(shù)應作為負值代入公式中進行計算。對于水準支線，要進行往返觀測，當往返測不符值在容許限差之內(nèi)，則取高差平均值作為其最終值。地下三角高程測量的作業(yè)方法同于地面，其高差計算公式為：但應注意，在計算過程中當點在頂板時，i、v應加入負號后代入公式中進行運算。當井下經(jīng)緯儀導線為光電測距導線時，在A點安置儀器，在B點安置反射棱鏡，并對中整平。用測距儀測出儀器至反射棱鏡中心斜距，經(jīng)氣象、加常數(shù)等項改正后，得改正后

6、斜距。A、B兩點間的高差可按下式計算：式中：k折光系數(shù)；R測線處地球曲率半徑；三角高程測量垂直角觀測精度要求見表1。儀器高和覘標高應在觀測開始前和結束后各量一次（以減少垂球線荷重后的漸變影響），兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結果。丈量儀器高時，可使望遠鏡豎直，量出測點至鏡上中心的距離。三角高程測量要往返進行。相鄰兩點往返測量的高差互差不應大于（10+0.3l）mm（l為導線水平邊長，m）；三角高程導線的高程閉合差不應大于±100mm（L為導線長度，km）.當高差的互差符合要求后，應取往返測高差的平均值作為一次測量結果。閉合和附合高程路線的閉合差，可按邊長成正比分配。

7、復測支線終點的高程，應取兩次測量的平均值。高差改正后，可根據(jù)起始點的高程推算各導線點的高程。表1 觀測垂直角的精度要求觀測方法DJ2經(jīng)緯儀DJ6經(jīng)緯儀測回數(shù)垂直角互差指標差互差測回數(shù)垂直角互差指標差互差對向觀測（中絲法）單向觀測（中絲法）12-15”-15”2325”25”25”25”2、地下導線測量1、地下導線的特點和布設 地下導線測量的作用是以必要的精度，建立地下的控制系統(tǒng)。依據(jù)該控制系統(tǒng)可以放樣出隧道（或坑道）中線及其襯砌的位置，從而指示隧道（或坑道）的掘進方向。與地面導線測量相比，地下工程中的地下導線測量具有以下特點： （1）、由于受坑道的限制，其形狀通常形成延伸狀。地下導線不能一次布

8、設完成，而是隨著坑道的開挖而逐漸向前延伸。 （2）、導線點有時設于坑道頂板，需采用點下對中。（3）、隨著坑道的開挖，先敷設邊長較短、精度較低的施工導線，指示坑道的掘進。而后敷設高等級導線對低等級導線進行檢查校正。（4）、地下工作環(huán)境較差，對導線測量干擾較大。地下導線的起始點通常位于平峒口、斜井口以及豎井的井底車場，而這些點的坐標是由地面控制測量或聯(lián)系測量測定的。地下導線等級的確定，取決于地下工程的類型、范圍及精度要求等，對此各部門均有不同的規(guī)定。如煤礦測量規(guī)程規(guī)定，井下平面控制測量分為基本控制和采區(qū)控制兩類。而基本控制導線按照測角精度分為±7和±15，采區(qū)控制導線按照測角精

9、度分為±15和±30。本次導線測量按基本控制的±15級導線精度要求進行。使用J6級經(jīng)緯儀或5全站儀按兩測回測角，限差見表2：表2 經(jīng)緯儀導線水平角的觀測限差儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間互差兩次對中測回間互差DJ2DJ6204012303060 井下測角一般用測回法，測量角度時，在儀器站C點整平對中經(jīng)緯儀，在后視點A和前視點B懸掛垂球線作為覘標，并用礦燈蒙上白紙照明垂球線。瞄準時，應先用望遠鏡筒外的準星大致照準覘標處的燈光，再調焦對光，并用礦燈照明十字絲和讀數(shù)窗，才能精確瞄準和讀數(shù)。井下多采用懸空丈量邊長的方法。具體做法是在前、后視所掛垂球線上用大頭針或小釘

10、作出標志，作為測量傾角時經(jīng)緯儀望遠鏡十字絲水平中絲瞄準的目標和鋼尺量邊時的端點。丈量邊長時，鋼尺一端刻劃的對準經(jīng)緯儀的鏡上中心或橫軸中心，另一端用拉力計施加在鋼尺比長時的標準拉力P0，并對準垂球線上的大頭針處的鋼尺讀數(shù)，要估讀到毫米。每尺段以不同起點讀數(shù)三次，三次所測得長度互差不得大于3mm。導線邊長必須往、返丈量，丈量結果加入各種改正數(shù)之后的水平邊長互差不得大于邊長的1/6000。在測設地下導線時應注意以下事項： （1）、地下導線應盡量沿線路中線（或邊線）布設，邊長要接近等邊，盡量避免長短邊相接。導線點應盡量布設在施工干擾小、通視良好且穩(wěn)固的安全地段，兩點間視線與坑道幫的距離應大于0.2m。

11、對于大斷面的長隧道，可布設成多邊形閉合導線或主副導線環(huán)。有平行導坑時，平行導坑的單導線應與正洞導線聯(lián)測，以資檢核。 （2）、在進行導線延伸測量時，應對以前的導線點作檢核測量，在直線地段，只作角度檢測，在曲線地段，還要同時作邊長檢核測量。 （3）、由于地下導線邊長較短，因此進行角度觀測時，應盡可能減小儀器對中和目標對中誤差的影響。當導線邊長小于15m時，在測回間儀器和目標應重新對中。應注意提高照準精度。 （4）、邊長測量中，采用鋼尺懸空丈量時，除加入尺長、溫度改正外，還應加入垂曲改正。當采用電磁波測距儀時，應經(jīng)常拭凈鏡頭及反射棱鏡上的水霧。當坑道內(nèi)水汽或粉塵濃度較大時，應停止測距，避免造成測距精

12、度下降。洞內(nèi)有瓦斯時，應采用防爆測距儀。當測距儀（或全站儀）測距固定誤差較大時（如5mm+3ppm），為保證測距精度，邊長很短時應采用鋼尺量邊。在礦山的重要貫通工程中，還應對導線邊長加入歸化到投影水準面和投影到高斯-克呂格投影面的改正。 （5）、凡是構成閉合圖形的導線網(wǎng)(環(huán))，都應進行平差計算，以便求出導線點的新坐標值。（6）、對于螺旋形隧道，不能形成長邊導線，每次向前引伸時，都應從洞外復測。復測精度應一致，在證明導線點無明顯位移時，取點位的均值。3、聯(lián)系測量（一井定向、鋼尺導入高程）（1）、一井定向進行一井定向時，在井筒中懸掛兩根垂球線，在地面上由地面控制點測定兩垂球線的平面坐標及其聯(lián)線方位

13、角，在井下通過測角量邊把垂球線與起始控制點連接起來，從而測定井下導線的起算坐標和方位角。一井定向測量工作可分為投點（在井筒中下放鋼絲）和連接測量工作。 投點與連接測量投點時，通常采用單重投點法（即在投點過程中，垂球的重量不變）。單重投點可分為兩類：單重穩(wěn)定投點和單重擺動投點。單重穩(wěn)定投點是將垂球放在水桶內(nèi)，使其基本上處于靜止狀態(tài)，單重穩(wěn)定投點只有當井筒中風流、滴水很小，垂球線基本穩(wěn)定時才能應用。而單重擺動投點則讓鋼絲自由擺動，用專門的設備觀測其擺動，從而求出它的靜止位置并加以固定。連接測量時，常采用連接三角形法（見圖1）。C與C稱為井上下的連接點，A、B點為兩垂球線點,從而在井上下形成了以AB

14、為公用邊的三角形ABC和ABC。在選擇井上下連接點C和C時應滿足下列要求： （1）、CD和CD的長度應盡量大于20 m； 圖1 （2）、應使C和C點處的銳角及小于20，構成最有利的延伸三角形； （3）、點C和C應適當?shù)乜拷罱拇骨蚓€，使a/c和b/c之值盡量小一些。連接測量時，在連接點C和C點處用測回法測量角度、。當CD邊小于20 m時，在C點進行水平角觀測時應采用J2級經(jīng)緯儀或全站儀，其儀器必須對中三次，每次對中應將照準部(或基座)位置變換1200。角度觀測的中誤差地面為±5，地下為±7。同時丈量井上下連接三角形的六個邊長a、b、c、a、b、c。量邊應用檢驗過的鋼尺并施

15、加比長時的拉力，并測記溫度。在垂線穩(wěn)定情況下，應用鋼尺的不同起點丈量6次,讀數(shù)估讀到0.1mm。同一邊各次觀測值的互差不得大于2mm，取平均值作為丈量的結果。在垂球擺動情況下，應將鋼尺沿所量三角形的各邊方向固定，用擺動觀測的方法至少連續(xù)讀取六個讀數(shù)，確定鋼絲在鋼尺上的穩(wěn)定位置，以求得邊長。每邊均須用上述方法丈量兩次，互差不得大于3mm，取其平均值作為丈量結果。井上、下量得兩垂球線距離的互差，一般應不超過2mm。內(nèi)業(yè)計算時，首先應對全部記錄進行檢查。然后按下式解算連接三角形各未知要素。連接三角形三內(nèi)角和，若尚有微小的殘差時，則可將其平均分配給和。計算時應對兩垂球線間距進行檢查。設C丈為兩垂線間距

16、離的實際丈量值，C計為其計算值，則：地面連接三角形中d2mm、地下連接三角形中d4mm，可在丈量的邊長中分別加人下列改正數(shù)，以消除其差值。 然后按DCABCD順序，按一般導線計算方法計算各點的坐標。（2）長鋼尺法導入高程如圖2所示，將經(jīng)過檢定的鋼尺掛上重錘（其重量應等于鋼尺檢定時的拉力），自由懸垂在井中。分別在地面與井下安置水準儀，首先在A、B點水準尺上讀取讀數(shù)a、b。然后在鋼尺上讀取讀數(shù)m、n（注意，為防止鋼絲上下彈動產(chǎn)生讀數(shù)誤差，地面與地下應同時在鋼尺上讀數(shù)）。同時應測定地面、地下的溫度t上和t下。由此可求得B點高程：式中: l為鋼尺改正數(shù)總和(包括尺長改正、溫度改正、自重伸長改正)。其中

17、鋼尺溫度改正計算時，應采用井上下實測溫度的平均值。鋼尺自重伸長改正計算公式為：式中: l= (mn)； l鋼尺懸掛點至重錘端點間長度，即自由懸掛部分的長度； 鋼尺的比重（7.8gcm3）； E鋼尺的彈性模量（一般取為2×106kgm2）； 圖2 當鋼尺懸掛重量與鋼尺檢定時的拉力不相同的話，還應加入拉力改正。4、陀螺定向測量（1）陀螺經(jīng)緯儀的基本結構陀螺經(jīng)緯儀是由陀螺儀、經(jīng)緯儀、陀螺電源三部分組成（見圖3）。a、懸掛式陀螺儀由以下幾部分組成：（1）、靈敏部：包括懸掛帶、導流絲、陀螺馬達、陀螺房以及反光鏡等。（2）、光學觀測系統(tǒng)（用來觀測和跟蹤靈敏部的擺動）。（3）、鎖緊限幅機構（用于陀

18、螺靈敏部的鎖緊和限幅）。（4）、陀螺儀外殼（用于防止外部磁場的干擾）。b、經(jīng)緯儀則比普通經(jīng)緯儀增加了一個定位連接裝置。c、陀螺電源由蓄電池組、充電器、逆變器等組成。(2)陀螺經(jīng)緯儀的定向測量方法陀螺經(jīng)緯儀的定向測量方法，根據(jù)其所含概的內(nèi)容可分為：陀螺經(jīng)緯儀定向的作業(yè)過程和一次測定陀螺方位角的作業(yè)過程，現(xiàn)分述如下：a、陀螺經(jīng)緯儀定向的作業(yè)過程（1）、在地面已知邊上測定儀器常數(shù) 由于陀螺儀軸與望遠鏡光軸及觀測目鏡分劃板零線所代表的光軸因安裝或調整不完善，使上述三軸不在同一豎直面中，所以陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合。二者的夾角稱為儀器常數(shù)（用表示）。如果陀螺儀穩(wěn)定位置位于地理子午線的東邊

19、，為正；反之，則為負（見圖4）。進行陀螺定向時，首先在已知邊（已知方位角的精密導線邊或三角網(wǎng)邊）上測定儀器常數(shù)23次，各次之間的互差對于GAK一1、JTl5型號的儀器應小于40。即在已知邊上測定陀螺方位角T，然后與已知的地理方位角A0比較，按（3-24）式求出儀器常數(shù)。每次測量后，要停止陀螺運轉10一15min，經(jīng)緯儀度盤應變換1800(23)。 圖3 圖4（2）、在待定邊上測定陀螺方位角T，則定向邊的地理方位角A為： 測定待定邊陀螺方位角應獨立進行兩次，其互差對GAK一1、JTl5型儀器應小于40。 （3）、在地面上重新測定儀器常數(shù)待定邊陀螺方位角測完后，應在己知邊上重新測定儀器常數(shù)23次。

20、前后兩次測定的儀器常數(shù)，其中任意兩個儀器常數(shù)的互差對GAK一1、JT15型儀器應小于40。然后求出儀器常數(shù)的最或是值，并按公式來評定一次測定中誤差。式中n為測定儀器常數(shù)的次數(shù)。 （4）、求算子午線收斂角 一般地面精密導線邊或三角網(wǎng)邊已知的是坐標方位角0，而井下定向邊需要求算的也是坐標方位角，而不是地理方位角A。因此還需要求算子午線收斂角。 地理方位角和坐標方位角的關系為：子午線收斂角的符號，在中央子午線以東為正，以西為負；（5）、求算待定邊的坐標方位角待定邊的坐標方位角則為：式中 平儀器常數(shù)的平均值。 若將式(3-27)的儀器常數(shù)值代入上式，則可寫出：其中，表示地面已知邊和待定邊的子午線收斂角

21、的差數(shù)，可按下式求得： 式中的單位為s，32.23tan(當?shù)孛嬉阎吅痛ㄟ叺木嚯x不超過510 km，緯度小于600時采用)；為當?shù)氐木暥?；y0和y為地面已知邊和待定邊端點的橫坐標(km)。B、一次測定陀螺方位角的作業(yè)過程 （1）、在測站上整平對中陀螺經(jīng)緯儀，以一個測回測定待定邊或已知邊的方向值，然后將儀器大致對正北方。（2）、粗略定向（測定近似北方向）鎖緊靈敏部，啟動陀螺馬達，待達到額定轉速后，下放陀螺靈敏部，用粗略定向的方法測定近似北方向。完畢后制動陀螺并托起鎖緊，將望遠鏡視準軸轉到近似北方向位置，固定照準部。（3）、測前懸?guī)Я阄挥^測打開陀螺照明，下放陀螺靈敏部。進行測前懸?guī)Я阄挥^測。同

22、時用秒表記錄自擺周期T。零位觀測完畢，托起并鎖緊靈敏部。（4）、精密定向（精密測定陀螺北）采用有扭觀測方法（如逆轉點法等）或無扭觀測方法（如中天法、時差法、擺幅法等）精密測定已知邊或待定邊的陀螺方位角。（5）、測后懸?guī)Я阄挥^測（6）、以一個測回測定待定邊或已知邊的方向值，測前測后兩次觀測的方向值的互差對J2和J6級經(jīng)緯儀分別不得超過10和25。取測前測后觀測值的平均值作為測線方向值。C、陀螺儀懸?guī)Я阄挥^測當陀螺馬達不轉動并且靈敏部下放時，陀螺靈敏部受懸掛帶和導流絲的扭力作用而產(chǎn)生擺動的平衡位置應與目鏡分劃板的零刻劃線重合。該位置稱為懸?guī)Я阄唬ㄒ卜Q無扭位置）。如果擺動的平衡位置與目鏡分劃板的零刻

23、劃線不重合，則用“零”線來跟蹤靈敏部時，懸掛帶上的扭矩不完全等于零，會使靈敏部的擺動中心發(fā)生偏移。將使測定的陀螺北方向帶有誤差。所以在陀螺儀開始工作之前和結束后，均要進行懸?guī)Я阄挥^測。 測定懸?guī)Я阄粫r，應將經(jīng)緯儀整平并固定照準部，然后下放陀螺靈敏部并從讀數(shù)目鏡中觀測靈敏部的擺動(當陀螺儀較長時間末運轉時，測定零位之前，應將馬達開動幾分鐘預熱，然后切斷電源，待馬達停止轉動后再下放靈敏部)，在分劃板上連續(xù)讀三個逆轉點讀數(shù)a1、a2、a3（以格計），估讀到0.1格。按下式計算零位：如懸?guī)Я阄怀^土0.5格就要進行校正，如陀螺定向時測前測后所測得的零位變化超過0.3格時，應加入改正數(shù)。d、粗略定向 在

24、精密測定已知邊或待定邊的陀螺方位角之前，必須把經(jīng)緯儀望遠鏡視準軸置于近似北方，即進行粗略定向。粗略定向的方法有羅盤法（用羅盤定出粗略北）、已知方位角法（利用已知邊的坐標方位角及儀器站的子午線收斂角來直接尋找近似北方）、兩逆轉點法、四分之一周期法。 本次實習采用兩逆轉點法進行粗略定向。在測站安置好儀器后，使經(jīng)緯儀視準軸大致位于北方向，起動陀螺馬達達到額定轉速后，下放陀螺靈敏部，松開經(jīng)緯儀水平制動螺旋，用手轉動照準部跟蹤靈敏部的擺動，使陀螺儀目鏡視場中移動著的光標像與分劃板零刻劃線隨時重合。當接近擺動逆轉點時，光標像移動慢下來，此時制動照準部，改用水平微動螺旋繼續(xù)跟綜，達到逆轉點時，讀取水平度盤讀

25、數(shù)u1；松開制動螺旋，按上述方法繼續(xù)向反方向跟蹤，到達另一逆轉點時，再讀取水平度盤讀數(shù)u2。鎖緊靈敏部，制動陀螺馬達，按下式計算近似北方向在水平度盤上的讀數(shù)： 轉動照準部，把望遠鏡擺在N讀數(shù)位置，這時視推軸就指向了近似北方向。該法指北精度可達到土3。e、精密定向精密定向就是精確測定已知邊和定向邊的陀螺方位角。精密定向方法可分為兩大類：一類是儀器照準部處于跟蹤狀態(tài)，即多年來國內(nèi)外都采用的逆轉點法；另一類是儀器照準部固定不動，國內(nèi)外研究和提出的方法很多，如中天法、時差法、擺幅法等。本次實習采用逆轉點法進行精密定向。 圖5啟動陀螺馬達達到額定轉速后，緩慢地下放靈敏部到半脫離位置，稍停數(shù)秒鐘后再全部下

26、放。如果光標像移動過快，應采用阻尼限幅，使擺幅大約在20左右為宜。用水平微動螺旋微動照準部進行跟蹤，使光標像與分劃板零刻劃線隨時重合，跟蹤要做到平穩(wěn)和連續(xù)。在擺動到達逆轉點時，讀取經(jīng)緯儀水平度盤的讀數(shù)。應連續(xù)讀取5個逆轉點讀數(shù)(見圖5)。然后鎖緊靈敏部，制動陀螺馬達。按下式計算陀螺北方向值： 陀螺儀相鄰擺動中值及間隔擺動中值的互差，對15級儀器應分別不超過20和30。跟蹤時，還需用秒表測定連續(xù)兩次同一方向經(jīng)過逆轉點的時間。5、巷道的施工放樣（中腰線標定）巷道水平投影的幾何中心線稱為巷道中線。標定出巷道中線就可以控制巷道水平面內(nèi)的掘進方向。新開巷道標定中線的過程大致如下： 檢查設計圖紙。設計的巷

27、道要和已有的巷道保持一定的幾何關系，或本身要符合一定的幾何條件。礦上測量人員在接到掘進任務書以后，須首先了解該巷道的用途和與其他巷道的幾何關系，檢核設計的角度和長度是否與注記的數(shù)字相符合，巷道的各部分尺寸、角度、高程、坡度等是否相互協(xié)調。然后根據(jù)工程要求和現(xiàn)有的測量儀器。決定測量的方法和精度要求。確定標設的必要數(shù)據(jù)。經(jīng)檢查確認設計資料無誤后，便可利用所要標設的巷道附近的可靠已知點，來計算標設數(shù)據(jù)。在應用已知點時不要搞錯了點號和抄錯原始數(shù)據(jù)。如無可靠的已知點時，則要引測導線到附近取得必須的起算數(shù)據(jù)。標定巷道開切點和掘進方向，并檢查其正確性。隨著巷道的不斷向前掘進，標定和延長巷道中線和腰線。測繪已

28、掘的巷道，并經(jīng)常檢查和糾正標定的方向。已掘的巷道應及時填繪到礦圖上，在接近老塘、火區(qū)、煤柱邊界等危險區(qū)或巷道快貫通時，要特別注意已掘巷道的位置，及時通知掘進隊采取安全措施 ，以防發(fā)生意外。在掘進到設計規(guī)定的位置后要及時停下來，以免出現(xiàn)廢巷。（1）標定巷道開切點和掘進方向標定巷道開切點和開掘方向和工作，習慣上稱為“開門子”。在圖6 中。虛線表示新設計的巷道，AB為巷道的中線，4、5 點為原有巷道內(nèi)的導線點（如果設計圖上沒有標出導線點，測量人員要將導線點展繪在圖上）。標定前，應從圖上量出或算出4點到A點的距離11，和5點到A點的距離l2，l1+l2要等于4-5導線邊長，再量出或算出4-5邊與AB間

29、的夾角B 。 習慣上稱B為指向角，l1、l2和B即為所需的標定要素。井下實地標設之前，應先檢查原有導線點是否移位，只有在確認沒有移位后，方可用作標定的基點。巷道開切口和掘進方向的標定一般都采用經(jīng)緯儀法。標定時在4點（見圖6）安置經(jīng)緯儀照準5點，沿此方向由4點取平距l(xiāng)1。在頂板上標設處開切點A，并丈量l2 作為檢核。然后將經(jīng)緯儀安置在A點，后視4點，撥指向角B，此時望遠鏡視線的方向就是新開巷道中線AB的方向。沿此方向在原有巷道的頂板上固定臨時點2 ，倒轉望遠鏡在其延長線上再骨髓臨時點1。由1、A和2三點組成一組中線點，即可指示新巷道開切的方向。為明顯起見，還可用白灰漿或白油漆在頂板上畫出三點的連

30、線。標定后應實測B角，作為檢核。（2）標定直線巷道的中線巷道開掘之后，最初標設的臨時中線點常被放炮所破壞或移位，當巷道開掘5-8m后，應當用經(jīng)緯儀重新標定一組中線點。這時應先檢查開切點A是否移位，若發(fā)現(xiàn)點已移位，則應重新標定A點。經(jīng)檢查確認A點未移位后重新設置后，將經(jīng)緯儀安置在A點上，如圖7所示用正倒鏡標定B角，并沿視線方向在新巷道內(nèi)標出2點和2點，取它們的中點2作為中線點。為了避免差錯，應重新用一個測回測B角，作為檢查。所測角值與標定角值之差應在1以內(nèi)，若超限則應重新標定2點。 檢查符合要求后 ，沿A2方向再標設1點。A、1、2三點組成一組中線點。中線點應固定在頂板上，掛下垂球線指示巷道掘進

31、的方向。一組中線點不得少于3個，點間距離不小于2m為宜?？梢詮娜c是否在一條直線上而發(fā)現(xiàn)中線點是否移位，當發(fā)現(xiàn)中線點移位時，應當用儀器重新標定。也可設置4個點為一組，當發(fā)現(xiàn)一個點移位，而其余三點仍在一條直線上時，該組中線仍可以繼續(xù)使用。切忌未作檢查使用兩個中線點連線作為指示巷道掘進的方向。（3）斜巷腰線的標定a 、中線點兼作腰線點的標設法這個方法的特點，是在中線點的垂球線上作出腰線的標志。同時量腰線標志到中線點的距離，以便根據(jù)中線點恢復腰線的位置。如圖8所示，1、2、3點為一組已標設腰線點位置的中線點，4、5、6點為待設腰線點標志的一組中線點。標設時經(jīng)緯儀安置于3點，量儀器高i，用正鏡瞄準中線

32、，使豎盤讀數(shù)對準巷道設計的傾角，此時望遠鏡視線與巷道腰線平行。在中線點4、5、6的垂球線上用打頭針標出視線位置，用倒鏡測其傾角作為檢查。已知中線點3到腰線位置的垂距a3,則儀器視線到腰線點的垂距b為：式中，i和a3均從中線點向下量取（i和a3值均取正號）。求出的b值為正時，腰線在視線之上，b值為負時則在視線之下。從三個垂球線上標出的視線記號起，根據(jù)b 的符號用小鋼尺向上或向下量取長度b，即可得到腰線點的位置。在中線上找出腰線位置之后，拉水平線將腰線點標設在巷道幫上，以便于掘進人員掌握施工。B、偽傾角標設法偽傾角法標設腰線的原理如圖9所示。O、A點為巷道中線方向上的腰線點，OA的傾角為巷道的設計

33、傾角，B點為垂直于OA線在巷道幫上與A點同高的點。OB線的傾角就不再是而是偽傾角了。由圖9可知： 即：式中 OA、OB兩視線間的水平角。根據(jù)設計的值與現(xiàn)場測定的值求出偽傾角后，便可直接在巷道幫上標出與A點同高的腰線點B。實地標設時（見圖10），儀器安置在中線點上，在標出新中線點后，量取儀器高i，并根據(jù)本站的中心點與腰線點的高差a（a是上次給線時求出的），按式算出視線到腰線的高差b。水平度盤置零，瞄準中線點，然后瞄準巷道幫上擬設腰線點4處，測出水平角，按式算出偽傾角。儀器豎盤對準角，根據(jù)望遠鏡視線在幫上標出4點。最后從4用小鋼尺向上或向下量取b值定出腰線點4。用同法可連續(xù)標設一組腰線點。標設完腰

34、線點后，應將高程導入到中線點上，并求出a值（a=v-b），為標設下一組腰線點用。式中，a、v均以中線點向下量為正值?？梢愿鶕?jù)及的不同角值制作專門的偽傾角表，以便標設時差用，而不必臨時計算偽傾角的值。（4）平巷腰線的標定在平巷中，用得最普遍的是水準儀標設腰線，在次要平巷中可用半圓儀標設腰線。在圖11中，在巷道中已有一組腰線點1、2、3，巷道的設計坡度為i,需向前標設一組新的腰線點4、5、6。組間距一般為30m左右。標設時水準儀安置在兩組之間，先照準原腰線點1、2、3上的小鋼尺（代替水準尺）并讀數(shù)，然后計算各點間的高差，以檢查員腰線點是否移動。當確認其可靠后，記下3點的讀數(shù)a。a的符號以視線為準來

35、定，點在視線之上為正，在視線之下為負。然后丈量3點至4點的距離，則可按下式計算出腰線點4距視線的高度b：式中 3點與4點間的高差。坡度i的符號規(guī)定為：上坡為正，下坡為負。水準儀前視4點處，以視線為準，根據(jù)b值標出腰線點4的位置。b值為正時，腰線點在視線之上，b值為負時則在視線之下。5、6腰線點依同法標設。上述標設方法雖簡單易行，但稍不注意就要出錯。標設時應特別注意a、b、i的符號，圖11中分別表示出三種不同的情況。標設好新的一組腰線點后，應該由3點求算4、5、6點的高程。連續(xù)向前標設幾組腰線點后，應進行檢查測量。檢查時，可從水準點引測高程到腰線點，看腰線點的高程是否與設計相符。如不相符，應調整

36、腰線點，使其符合設計位置后，再由調整后的腰線點向前繼續(xù)標設腰線。對于平巷，有的礦井要求在大巷的兩幫均標出腰線，或在幫上用涂料畫出腰線，以便嚴格控制巷道掘進和鋪軌的坡度。6、巷道縱剖面測量 為了檢查平巷的鋪軌質量或為平巷改造提供設計依據(jù)，需進行巷道縱剖面的測繪。這一工作一般是在水準測量過程中同時完成的。具體做法是：先用皮尺沿軌面（或底板）每隔10m或20m標記一個ie臨時測點（中間點），并將此點標設在巷道兩幫上， 以便調整坡度放腰線時使用。這些測點要統(tǒng)一編號。施測時在每一測站上先用兩次儀器高測出轉點間的高差，符合要求后，再利用第二次儀器高，依次讀取中間點上水準尺的讀數(shù)。內(nèi)業(yè)計算時，先根據(jù)后視點的

37、高程和第二次儀器高時的后視點水準尺讀數(shù)，求出儀器實現(xiàn)高程；再由儀器視線高程減去中間點上的水準尺讀數(shù)，即為各中間點的高程。 室內(nèi)繪制巷道縱剖面圖時，水平比例尺一般為1：2000、1：1000或1：500，其繪制方法如下：按水平比例尺畫出表格，表中填寫測點編號、測點間距、測點的實測高程核設計高程軌面（或底板）的實際坡度。在表格的上方，繪出軌面（巷道）的縱剖面圖。繪圖時，先按豎直比例尺繪出水平線，在其左端注明高程，在線上繪出各測點的水平投影位置，再按各測點的實測高程和選定的豎直比例尺繪出個測點在豎直面上的位置，然后用直線段將這些位置點連接起來，即為軌面（巷道）的實測縱剖面線。最后畫出軌面的設計坡度線

38、和與該巷道相交的其他巷道的位置。在表格的下方繪出該巷道的平面圖，并在圖上繪出高程基點和永久導線點的位置。7、井上下對照圖測量按地面數(shù)字化測圖的方法測出工業(yè)廣場地形圖，并將地下巷道的位置繪于同一張圖紙上，形成井上下對照圖。要求要用南方cass 5.1繪圖軟件繪制井上下對照圖。8、數(shù)據(jù)處理及實習報告的編寫利用計算機平差軟件（網(wǎng)上查軟件）進行測量數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)處理，并按規(guī)定編寫實習報告。四、 實習報告編寫要求實習報告按如下章節(jié)編寫。每章中要詳細敘述測量的過程、存在的問題，并記錄有關的數(shù)據(jù)和平差結果。前言 目錄第一章 概述第二章 已有資料分析及坐標系統(tǒng)的選擇第三章 地面控制測量第四章 地下水準測量第五章

39、地下導線測量第六章 聯(lián)系測量（一井定向、鋼尺導入高程）第七章 陀螺定向測量第八章 巷道的施工放樣（中腰線標定）第九章 巷道縱剖面測量第十章 井上下對照圖測量后記五、補充(一)井下三角高程測量實習1、實習目的1）掌握井下三角高程測量的方法、步驟和要領；2）進一步練習、掌握豎直角的觀測方法和經(jīng)緯儀的操作使用技能。2、內(nèi)容及要求本次實習主要是練習通過傾斜巷道（大于8°傾角）傳遞高程方法，如圖1所示，將下平巷A點高程傳遞到上平巷之B點。 圖1限差要求如表2-5所示。 表 2-5 三角高程測量限差導線類別相鄰兩點往返測高差的容許互差（mm）三角高程容許閉合差（mm）基本控制采區(qū)控制10+0.3

40、-3080表中 導線水平邊長，以米為單位； 導線周長（復測支導線為兩次測量導線的總長度），以百米為單位。3、儀器、工具與材料經(jīng)緯儀1臺、鋼尺1把、小鋼卷尺1個、錘球1個、記錄板1塊、工具包1個。4、方法和步驟井下三角高程測量一般是與經(jīng)緯儀導線測量同時進行。1）先由已知點1求出A點高程，然后將經(jīng)緯儀安置與A點，量出A點樁面至儀器橫軸的距離i。在B點掛錘球并在錘球線上適當位置作一標志，量出B點樁面至標志的距離v。2)用正鏡瞄準B點錘球線上標志，轉動豎盤水準管微動螺旋，當氣泡居中后讀出豎盤讀數(shù)。3）倒鏡再瞄準B點標志，當氣泡居中后，在豎盤上讀數(shù)。取正、倒鏡測出的傾角平均值為。4）用鋼尺從錘球線標志量

41、至儀器中心的距離L,一般L即是導線邊斜長。5）其A、B點間高差為：6)然后在B點設站，測出B點與另一已知點2的高差，則可計算出2點高程。5、注意事項 1)必須在豎盤水準管氣泡居中時才能讀取豎直角。記錄員應注意提醒觀測員，以免忽視此項操作而前功盡棄。2）井下三角高程測量與井下水準測量一樣，當點在頂板上時，儀器高i與占標高v數(shù)值前面加符號，則計算公式仍然不變。 (二)巷道中線的標定及延伸實習1、實習目的掌握根據(jù)設計標定直線巷道方向、延伸巷道中線的方法和步驟以及使用的儀器、工具。2、內(nèi)容及要求1）在井下巷道內(nèi)，根據(jù)圖紙的設計和要求，用經(jīng)緯儀測定新開巷道的位置和掘進方向，標定巷道中線，指導巷道掘進。2

42、）根據(jù)已知中線點，延長巷道中線，指導巷道掘進。3、儀器、工具與材料經(jīng)緯儀1臺、鋼尺1把、木樁6個、鐵釘6顆、錘球3個、電通（礦燈）4個、油漆1桶、斧頭1把、記錄板1塊、工具包1個。4、方法和步驟1）巷道位置、方向的標定（如圖1所示） 圖1 首先熟悉圖紙，了解設計巷道的用途，設計巷道與其他巷道幾何關系，檢查圖上給定數(shù)據(jù)。（1）計算標定數(shù)據(jù) 式中 設計巷道中線坐標方位角 、設計巷道的起點坐標 、導線點坐標（2）標定巷道的開切地點和掘進方向將經(jīng)緯儀安置于4點，瞄準5點錘球線，在此方向上量取定出A點并標設在頂板上。在量取檢查A點的正確性。在A點安置經(jīng)緯儀，后視4點轉角值，此時望遠鏡視準軸所指的方向即為

43、設計巷道掘進方向。一人手執(zhí)電筒（或礦燈）在司儀者指導下沿巷道一幫移動，當電統(tǒng)移到視準軸方向線上時，即在一幫上打一標記，過此標記畫一鉛垂線，即為巷道中線。根據(jù)儀器視準軸方向，在A點之前或后方頂板上再標定兩個中線點，既a、a，由a、A、a三點組成一組中線點，表示巷道掘進的方向。2）巷道中線的標定新開掘的巷道掘進6-9m后，應用經(jīng)緯儀正式標出一組中線點，每組中線點不得少于四個點，點間距離不得小于2m。檢查A點是否有位移或破壞。經(jīng)檢查人為A點無位移后，將經(jīng)緯儀安置在A點，用盤左后視4點，在水平讀盤上轉出角值，在巷道頂板上距工作面5m左右給出2點，用盤右再給出2點，取2、2兩點中間點為2點，則2點即為巷

44、道中線點。如圖2所示。 圖2然后在2點掛錘球，用一個測回實測4A2角，用以檢查角是否正確。經(jīng)檢查角無誤后，再用經(jīng)緯儀瞄準2點，在此方向上的頂板或棚頂上標出1點。A、1、2三點即為一組中線點，在三點上掛上繩線。3)巷道中線的延伸一組中線點，可以只是巷道掘進30-40m。隨著巷道的掘進，巷道中線要向前延伸才能指導巷道的掘進。首先檢查原中線點是否有移動，如B組中線點B、1、2、3是否在一條直線上。如圖3所示。若其中有三點在一條直線上，便使用這三個點延線。 圖3經(jīng)檢查認為無誤后，將經(jīng)緯儀安置在B點，用盤左后視A點，轉180o沿視軸方向定出一點，用盤左位置再定出一點，取其中間點C為新中線點。也可用苗直法或拉線法。用經(jīng)緯儀瞄準C點，再與此方向上定出1、2點。則C、1、2三點即為延伸的一組巷道中線。在各族中線點中選出一點作為導線點，如A、B、C等點，以備進行采區(qū)導線測量時，檢查中線的正確性。5、注意事項 1）巷道中線是控制巷道之水平方向的重要指向線，因此標定是一定要細