礦山測量課程設計(1)

1、礦山測量課程設計一、兩井定向計算某礦做了一次兩井定向，根據(jù)地面連接導線求得垂球線A的坐標XA=3431.525m；兩垂球A、B間距離LAB=110.442m（如圖1所示）。設兩垂球聯(lián)線的方位角AB=251220+10n（n為每個同學的序號），試根據(jù)表1中井下連接導線的數(shù)據(jù)，按地面坐標系統(tǒng)計算井下連接導線各邊的方位角及各點坐標。圖1提示：1 根據(jù)LAB及aab算出垂球B線的地面坐標XB和YB。2 按假定坐標系統(tǒng)，即設A為原點，A1邊為X軸，計算B點的假定坐標XB、YB并算出AB，進而算出C=LAB-LAB3 給出C允=0.02米，按規(guī)程要求，C應小于C允。4 按地面坐標系統(tǒng)計算井下連接導線各邊的

2、坐標方位角及坐標，并求得坐標閉合差fx，fy。5 將坐標閉合差按邊長成比列地分配給井下導線各邊的坐標增量上，最后求得各點改正后的坐標。表1 井下連接導線觀測數(shù)據(jù)：解：（1）n取20時，則AB=251220+1020=2251225XB=XA+XAB= XA+LABcosAB=3431.525+110.442cos（2251225）=3353.711m（2）按假定坐標系統(tǒng)，即設A為原點，A1邊為X軸，計算B點的假定坐標XB、YB。按假定坐標系統(tǒng)進行井下連接導線的坐標計算點 號水平角（）（）（）方位角（）（）（）水平距離/m坐標增量坐 標測站視準點xyxyA10 00 0029.241+29.24

3、100+29.241001A292 07 49272 07 4950.551+1.879-50.516+31.120-50.51621392 21 22184 29 11104.443-104.123-8.170-73.003-58.68632491 02 4395 31 5431.432-3.030+31.286-76.033-27.400435281 15 58196 47 5229.182-27.937-8.433-103.97-35.83354698 03 28114 51 2020.691-8.697+18.774-112.667-17.05965B149 27 5384 19 13

4、28.422+2.813+28.282-109.85411.223注：YAB=11.223；XAB =-109.854； tanAB=0.1021629；AB=174100.25；CAB=110.426；C=0.016m（3）C=0.016m0.02m=C允，符合規(guī)程要求。（4）根據(jù)AB邊在地面坐標系統(tǒng)中的坐標方位角AB及在假定坐標系統(tǒng)中的方位角AB，可以算出起始邊A1在地面坐標系統(tǒng)中的坐標方位角A1=AB-AB=2251225-174100.25=510219.75根據(jù)起算數(shù)據(jù)XA、YA、A1與井下導線的測量數(shù)據(jù)重新計算井下連接導線各邊的坐標方位角及坐標。按地面坐標系統(tǒng)進行井下連接導線的坐標

5、計算點 號水平角（）（）（）方位角（）（）（）水平距離/m坐標增量坐 標測站視準點xyxyA151 02 19.7529.241-1+18.387-1+22.7373431.5253449.912100.000122.7371A292 07 49323 10 8.7550.551-2+40.461-2-30.3033490.37392.43421392 21 22235 31 30.7104.443-5-59.119-5-86.1003431.2546.33432491 02 43146 34 13.731.432-1-26.232-1+17.3163405.02223.650435281 1

6、5 58247 50 11.729.182-1-11.009-1-27.0263394.013-3.37654698 03 28165 53 39.720.691-1-20.067-1+5.0433373.9461.66765B149 27 53135 21 32.728.422-1-20.223-1+19.9713353.72321.638-77.802-78.362293.962XAB=-77.814fx=+12mmYAB=-78.374fy=+12mm注：XAB=-77.814；YAB=-78.374；f=fx2+fy2=122+122=17；fp=17293962=1172921600

7、0(5)將坐標閉合差按平均邊長成比例分配給井下導線各邊坐標增量上，求得各點改正后的坐標。兩井定向井下導線的最終值 點 號水平角（）（）（）方位角（）（）（）水平距離/m坐標增量坐 標測站視準點xyxyA151 02 19.7529.241+18.386+22.7363431.5253449.911100.000122.7361A292 07 49323 10 8.7550.551+40.459-30.3053490.37092.43121392 21 22235 31 30.7104.443-59.124-86.1053431.2466.32632491 02 43146 34 13.731.

8、432-26.233+17.3153405.01323.641435281 15 58247 50 11.729.182-11.010-27.0273394.003-3.38654698 03 28165 53 39.720.691-20.068+5.0423373.9351.65665B149 27 53135 21 32.728.422-20.224+19.9703353.71121.626二、井下彎曲巷道給向設計某礦有一井下彎道，轉向角=105，巷道中心線的曲率半徑R=20m，巷道凈寬D=3.5m，試設計彎道給向的方法。解：（1）計算標定數(shù)據(jù)本題因角較大，故先將曲線分段，將圓心角分為30

9、、30、30、15四個小角，求標定數(shù)據(jù)。四個小角所對應的弦長分別為：l1=l2=l3=220sin302=10.353ml4=220sin152=5.221m根據(jù)公式l22RS-S2判斷弦線長度是否合適，其中S為巷道凈寬的一半。22RS-S2=22203.52-（3.52）2=16.363m而設計中的各段弦長li均小于22RS-S2，所以符合要求。轉向角分別為：A=180+ 302=1951=2=180+30=2103=180+ 302 + 152=20230B=180+ 152 =18730（2）實地標設如圖所示，當巷道掘進到曲線起點位置A后，先標出A點，然后在A點安置經緯儀，后視直線巷道中

10、線點M，測設轉向角A，即可給出弦線A1的方向。因為此時曲線巷道尚未掘出，智能倒轉望遠鏡，在A1的反方向線上于巷道頂板標出中線點1和1，則1、1、A三點組成一組中線點，指示A1段巷道掘進的方向。當巷道掘至1點位置后，再置經緯儀于A點，在A1方向上量取弦長l標出1點。然后將經緯儀置于1點，后視A點，撥轉向角1可標出12段巷道掘進方向。照此辦法逐段標設下去，直至彎道的終點B為止。四、井下經緯儀導線的測角誤差計算原始數(shù)據(jù)：某礦采用最小讀數(shù)為，放大率為28倍的光學經緯儀測量了井下采區(qū)控制閉合導線15個，各閉合導線的角數(shù)及角閉合差如下表。各導線的總平均邊長為40.3m ，由實際資料求得經緯儀的讀數(shù)誤差，儀

11、器和覘標對中的線量誤差分別為1.3mm和0.09mm。導線號數(shù)123456789101112131415總計角度數(shù)117414915211621633271456471257532角閉合差209124142215838604649423316814065130試求：（1） 按角閉合差計算測角中誤差。（2） 按平均邊長用理論公式計算水平角時的測角誤差。（3） 上述精度是否符合規(guī)程要求及二者對比分析的結論。解：（1）按角度閉合差計算測角中誤差：m=15.8N閉合導線個數(shù)；n各閉合導線的角度個數(shù)；f各閉合導線的角度閉合差(2) 按平均邊長用理論公式計算水平角=178時的測角誤差：m= mi 測角方法

12、誤差；me對中誤差；mv瞄準誤差；mo讀數(shù)誤差;min人眼最小視角；V望遠鏡放大率；a,b平均邊長；ec覘標對中誤差；eT儀器對中誤差；所測水平角(3)上述精度符合規(guī)程要求，從上述計算中可以看出，用兩種方法所求得的測角中誤差略有不同，按多條閉合導線的角度閉合差所求f得的測角中誤差m值偏大，按平均邊長用理論公式計算的m值偏小，這是因為用前一種方法計算的m能比較全面反映各種因素影響，因而比較可靠，而后一種方法可能忽略了某些因素的影響，所以計算值偏小。五、經緯儀支導線誤差的預計原始資料：（1） 某礦一支導線的左角和邊長測量數(shù)據(jù)如下表：點號123456789角度邊號1-22-33-44-55-66-7

13、7-88-99-10邊長（m）15.71821.34517.342101.70115.30433.33425.12142.38627.238(2)支導線起始邊的坐標方位角其坐標方位角中誤差，起始點1的位置誤差（3）導線的測角中誤差，量邊誤差系數(shù)a=0.0005，b=0.00004 試求：（1）導線終點10在X和Y方向上的誤差；（2）導線邊5-6和8-9的坐標方位角誤差。解：（1）作出各點與10點連線在x和y上的投影，并量取各Rxi和Ryi值，記入表1中點號RxmRymmm(m)21123.56135.64157.310-55310-102138.26130.06(m)2R2y(m)2R2x31

14、53.99115.634157.0098.555101.1813.54699.581.68766.260.68856.8723.98926.635.72R2111232591913.13710-45.89510-4估算由測角誤差引起的10點在x和y方向上的誤差Mx和My估算由量邊誤差引起的10點在x和y方向上的誤差Mxl和Myl,其中之值見表2邊號mm1213.72.0510-42510-83.52510-53.96010-52311.69.8340.516.84530.671.1560.215.16733.30.0783.521.68921.620.8910261.2141158.4410-

15、526.635.721.13510-65.2310-8注：檢核 lcos2a lsin2a = l 即141158.4=299.4計算結果為： 由起算邊坐標方位角誤差和起算點位置誤差所引起的10點在x和y方向的誤差： 估算10點在x和y 方向上的誤差，將上面測量誤差、量邊誤差、起算邊坐標方位角誤差和起始點1的位置誤差所引起的兩個方向上的估算值，分別計算其綜合影響，可得Mx10=Mx2+Mxl2+Mx02+Mx12=17.72+62+9.92+102=23.4mmMy10=My2+Myl2+My02+My12=24.32+6.32+9.02+102=28.5mm(2)由于導線各測角中誤差相同，并

16、考慮起算邊坐標方位角誤差影響，則M5-6=M02+5M2=152+5152=36.7M8-9=M02+8M2=152+8152=45八、貫通測量方案設計及其誤差預計 某礦為解決深部提升問題，用相向掘進方法打一傾角為22的斜井，其原有井下巷道和新打斜井如圖所示，地面平坦。計劃貫通相遇點在K點，平面上重要方向的允許誤差為0.3米，高程上的允許誤差為0.2米。試設計貫通測量方案，并預計其誤差。作業(yè)要求：1設計地面測量方案，因地面平坦。主副井與斜井間距離不遠，平面連測一般可選擇導線方案。2主副井定向的測量方案及其誤差見作業(yè)七，不必另作設計。3可在1：2000的圖上進行測量方案設計并進行誤差預計。解：（

17、一）測量方案簡述1 設計地面測量方案，因地面平坦，主副井與斜井距離不遠，平面連測可選擇導線方案。先在主副井附近建立近井點2號點，在斜井附近建立近井點5號點，再在2號點與5號點之間測設導線，并附合在三角點上，采用一級光電測距導線，附合在掃焦點上，全長400m，其中主副井與斜井之間的導線2345共長200m，用國產NTS-202全站儀，精度為2， ，以三個測回測量水平角，每邊往返測量邊長，往測及返測各4個測回，一測回內各讀數(shù)之間較差不得超過20mm，4個測回之間較差不得超過30mm，往返測邊長較差不得超過，導線精度閉合差小于，坐標相對閉合差小于1/200002 定向測量方案主副井：井深455m，則

18、采用兩井定向，主副井兩井定向獨立進行兩次，測量方案如下：a、從近井點6分別向主井A及副井B敷設5級導線，用經緯儀測角并用鋼尺量邊，導線的測角中誤差m上=4.2，量邊誤差系數(shù)a=0.0005。地面連接誤差包括由近井點6到結點5和由結點5到兩垂線A、B所設的兩部分導線的誤差，則m上=mAB=p2c2mxA2+mxB2+nm2而mxA2=mxA2+mxAl2 ；mxB2=mxB2+mxBl2b、投點采用但中穩(wěn)定投點。在兩個立井中各懸掛一根垂球線A和B，鋼絲通過滑輪并掛上小垂球后，慢慢放入井筒內，每下放50m左右，稍停一下，使垂球擺動穩(wěn)定下來。當收到垂球到達定向水平的信號后，即停止下放并閘住絞車，將鋼

19、絲卡入定點板內，在定向水平上，取下小垂球，掛上定向垂球。c、在井下定向水平，布設經緯導線，導線采用7基本控制導線，用經緯儀測角并用鋼尺量邊。由井下導線測角量邊誤差所引起的各邊的連接總誤差：m3=m32+ml23 井下導線測量方案主副井從定向邊0102開始，在井底車場中沿平巷斜巷平巷測支導線到斜井下端，支導線應進行往返觀測，由不同觀測者獨立測量兩次，取兩次測量的角度及邊長的平均值，并進行近似平差斜井自地面附近近井點4經下1下2下7，布設支導線，并復測支導線。4 地面水準測量斜井與主副井之間的水準測量按地面四等水準要求施測，自2號點到5號點往返觀測，單程路線長度200m，采用DS3水準儀觀測。5

20、導入高程采用長鋼絲導入高程，在定向投點工作結束后，鋼絲上下做好標志，提升到地面后再進行丈量，導入高程獨立進行兩次，互差不得超過井深的1/80006 井下高程測量平巷中用DS3水準儀往返觀測，往返測高差的較差不大于（R為水準點見的路線長度，以km為單位），水準路線長度1.16km。斜巷中三角高程測量與導線同時施測，每條導線邊兩端點往返測高差的互差不大于（l為導線水平邊長，以m為單位），每段三角高程導線的高差往返互差不應大于(L為導線長度，以km為單位)以上高程測量均獨立進行兩次（二）誤差預計所需基本誤差參數(shù)的確定各項測量的誤差參數(shù)均根據(jù)以前的實訓資料分析求得少部分誤差參數(shù)（如地面水準和導入高程等

21、），根據(jù)煤礦測量規(guī)程中限差規(guī)定反算求得。1 地面導線的測角誤差：根據(jù)240個測站三次獨立測角的較差求得三個測回平均值的測角中誤差2 地面量邊誤差：按NTS-202全站儀的測距標稱精度，求得平均邊長D約等于0.2km，的3 兩井定向誤差：根據(jù)5對立井的兩次獨立定向資料求得一次定向中誤差4 井下導線測角誤差：根據(jù)225個測站兩次獨立測角的較差，求得兩測回平均值的測角中誤差5 井下導線量邊誤差：根據(jù)測距儀的標稱精度，按井下導線平均邊長0.07km，求得6 地面水準測量誤差：按規(guī)程限差求算四等水準測量每千米的高差中誤差7 導入高程誤差：根據(jù)12個立井的兩次獨立高程差值求得一次導入高程的中誤差為：（井深在100450m之間）。8 井下水準測量誤差：根據(jù)35條井下水準測量路線求得每千米的高差中誤差9 井下三角高程測量誤差：根據(jù)7條斜巷三角高程測量實訓資料求得每千米的高差中誤差為（三）貫通測量誤差預計繪制一張比例尺為1:2000的