礦山測量技術(shù).ppt

1、山東省煙臺(tái)黃金技工學(xué)校 王連軍,礦山測量技術(shù),一、礦山測量常用儀器 二、井下控制測量 三、礦井聯(lián)系測量 四、貫通測量 五、巷道測量 六、井下碎部測量,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,一、全站儀 全站儀由于兼具有經(jīng)緯儀和測距儀的優(yōu)點(diǎn)，且以數(shù)字形式提供測量成果，其操作簡便、性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可通過電子手簿與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊等優(yōu)點(diǎn)使其在礦山測量中得到了廣泛的應(yīng)用。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,二、電子經(jīng)緯儀 電子經(jīng)緯儀相對(duì)于傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀而言，在讀數(shù)方面以數(shù)字形式提供測量成果，其操作簡便、性能穩(wěn)定，避免了人為操作的誤差，大大提高了讀數(shù)精度。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用

2、儀器,三、手持式測距儀 手持式激光測距儀在礦山的應(yīng)用主要利用它和國產(chǎn)經(jīng)緯儀相結(jié)合，組合成一臺(tái)無棱鏡式的半站儀，應(yīng)用在井下采場測量點(diǎn)位、斷面高度、采場體積等。井下測量中手持式激光測距儀可以見紅色激光點(diǎn)。在井下測量中也可以單獨(dú)使用手持式激光測距儀，相當(dāng)方便，還可以存貯大量的測量數(shù)據(jù)，無需井下測量記錄等。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,四、光學(xué)經(jīng)緯儀 傳統(tǒng)的測角儀器，由于其外業(yè)、內(nèi)業(yè)工作量大，觀測時(shí)間長，觀測精度較低，正逐步被電子經(jīng)緯儀、全站儀所代替。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,在礦山中主要解決長距離中線腰線的指向，在礦井由于受地質(zhì)變化形成壓力大無保證中腰線的穩(wěn)定性和工作面遇到機(jī)械設(shè)備對(duì)中腰

3、線受阻時(shí)顯示出它的優(yōu)越性。,五、激光指向儀 激光指向儀是利用激光器產(chǎn)生的光源進(jìn)行指向的儀器。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,六、礦山掛羅盤 在黃金礦山應(yīng)用十分廣泛。儀器主要用于采區(qū)次要巷道和回采工作面磁方位角的測量。井下羅盤儀一般制成懸掛式，故稱為掛羅盤儀。它的構(gòu)造及用途與手羅盤相仿，如圖所示，羅盤盒利用螺絲與圓環(huán)相連，當(dāng)掛鉤掛在測繩上時(shí)，不論測繩的傾角如何，羅盤盒由于自重作用，保持其水平。 羅盤盒的度盤刻劃按逆時(shí)針方向由0360 ，最小分劃值為30。在0 和180 的位置，注有北（N）和南（S）字樣。羅盤盒的背面有一制動(dòng)磁針的螺絲，不用時(shí)將其旋緊，使用時(shí)須旋松。羅盤盒內(nèi)的磁針靜止時(shí)，繞有銅

4、絲端指向南，另一端指向北。,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,礦山測量技術(shù),礦山測量常用儀器,礦山測量技術(shù),七、坡度規(guī)（半圓儀） 同樣屬于礦山輔助測量儀器，在黃金礦山主要用來進(jìn)行次要巷道的腰線放樣。半圓儀常用鋁質(zhì)等輕金屬制成，形狀和刻劃方法如圖所示，其刻劃由半圓環(huán)中點(diǎn)0 起，向兩端刻至90 ，最小刻劃為20或30，半圓儀兩端有掛鉤，通過半圓環(huán)的圓心小孔，用細(xì)線掛一小垂球，當(dāng)兩掛鉤掛水平時(shí)，錘球線正好對(duì)準(zhǔn)0 刻劃線。而當(dāng)線繩傾斜時(shí)，掛于線繩上的半圓儀90 90 的連線平行于線繩，此時(shí)，半圓儀的小錘球沿鉛垂方向下垂，垂球線切著半圓上的刻劃值，就是該直線的傾斜角，一般用表示。,礦山測量常用儀器,礦山測

5、量技術(shù),礦山測量常用儀器,礦山測量技術(shù),另外如GPS靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測量，陀螺經(jīng)緯儀定向測量、SUPAC三維作圖系統(tǒng)等也已經(jīng)在礦山應(yīng)用，隨著黃金礦山的逐步發(fā)展，現(xiàn)代礦山測量技術(shù)也將越來越廣泛應(yīng)用于黃金礦山的各個(gè)領(lǐng)域。,礦山測量常用儀器,礦山測量技術(shù),經(jīng)緯儀安置方法與地面測量相同，由于導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)在頂板上，儀器安置在導(dǎo)線點(diǎn)之下，故要求儀器有鏡上中心，以便進(jìn)行點(diǎn)下對(duì)中。對(duì)中時(shí)，望遠(yuǎn)鏡必須處于水平位置，風(fēng)流較大時(shí)，要采取擋風(fēng)措施;如果邊長較短（例如小于30m），為了提高測角精度，應(yīng)按規(guī)程要求增加對(duì)中次數(shù)和測回?cái)?shù)。我國上海第三光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的一種垂球，其垂球長度可以伸縮，點(diǎn)下對(duì)中十分方便。杭洲光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的一

6、種光學(xué)對(duì)中器可以裝置在腳架上或望遠(yuǎn)鏡的鏡筒上方，用于點(diǎn)下對(duì)中，不僅對(duì)中精度高，而且能提高工作效率。,井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),觀測水平角時(shí)，在前、后視點(diǎn)上懸掛垂球，以垂球線作為覘標(biāo)，如果需要測量傾角，還要在垂球線上作臨時(shí)標(biāo)志（如插小鐵釘）。礦燈在垂線后面照明，以便觀測。測角方法可采用測回法或復(fù)測法，觀測導(dǎo)線的左轉(zhuǎn)角，當(dāng)方向數(shù)超過兩個(gè)以上時(shí)，采用方向觀測法測角。在測量水平角時(shí)，為了將導(dǎo)線邊的傾斜距離換算成水平距離，還應(yīng)同時(shí)觀測導(dǎo)線邊的傾角。當(dāng)各項(xiàng)限

7、差符合表中的規(guī)定時(shí)，方可遷往下一個(gè)測站。,井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),井下經(jīng)緯儀（全站儀）安置方法,礦山測量技術(shù),礦山測量人員應(yīng)具備知識(shí),第一，必須全方面掌掘測量方面的知識(shí)，這是最基本的。這方面的知識(shí)有地形圖測繪、礦區(qū)控制測量及GPs衛(wèi)星定位技術(shù)、測量誤差及平差、礦山測量及礦圖繪制等。 第二，地質(zhì)方面的知識(shí)。必須掌握地質(zhì)基本理論及礦井地質(zhì)、礦體幾何等知識(shí)，以便研究礦體的形狀、性質(zhì)及賦存規(guī)律和計(jì)算儲(chǔ)量、損失貧化及確定合理的回采率等。 第三，采礦知識(shí)。主要是通過學(xué)習(xí)采礦方法來了解采礦的全過程，以便更好地參加采礦計(jì)劃的編制，并進(jìn)行監(jiān)督檢查和研究巖層與地表移動(dòng)等問題。,井下控制測量,礦

8、山測量技術(shù),井下平面測量包括: 井下平面控制測量和采區(qū)測量。 一、概述 1、目的：建立井下平面測量的控制，作為測繪和標(biāo)定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基礎(chǔ)，也能滿足一般貫通測量的要求。 2、特點(diǎn)：井下平面控制測量只能以礦井聯(lián)系測量測得的井底車場內(nèi)的已知點(diǎn)和已知邊作為導(dǎo)線的起始點(diǎn)和起始邊，逐步敷設(shè)導(dǎo)線來完成標(biāo)定巷道掘進(jìn)方向和測繪礦圖等任務(wù)。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,3、等級(jí)：井下導(dǎo)線分為基本控制導(dǎo)線和采區(qū)控制導(dǎo)線?；究刂茖?dǎo)線精度較高，是井下的首級(jí)平面控制。采區(qū)控制導(dǎo)線的精度較低，是礦井的加密控制，它是以基本控制導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)。井下基本控制導(dǎo)線可分為7級(jí)和15級(jí)兩種。采區(qū)

9、控制導(dǎo)線也包括15級(jí)和30級(jí)兩種。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,二、井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線的外業(yè) 1、導(dǎo)線點(diǎn)的選設(shè) 井下導(dǎo)線點(diǎn)分為永久點(diǎn)和臨時(shí)點(diǎn)兩種。永久點(diǎn)應(yīng)設(shè)在碹頂上或巷道頂(底)板的穩(wěn)定巖石中。臨時(shí)點(diǎn)可選設(shè)在頂板巖石中或牢固的棚梁上。 2、水平角的觀測 經(jīng)緯儀需標(biāo)有鏡上中心，以便于點(diǎn)下對(duì)中。 常用的方法主要有測回法和復(fù)測法兩種。 3、邊長的丈量 井下導(dǎo)線邊長的丈量可采用光電測距儀或鋼尺丈量。 4、導(dǎo)線的延長及檢查 隨著巷道的不斷掘進(jìn)，井下導(dǎo)線也要及時(shí)延長。采區(qū)控制導(dǎo)線一般應(yīng)每隔30-100m延長一次，基本控制導(dǎo)線應(yīng)每隔300-500m延長一次。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,

10、礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,三、井下測角與地面測角的不同點(diǎn)： 由于井下的特殊環(huán)境條件，而使井下測角與地面測角具有以下不同點(diǎn)： (1) 井下測點(diǎn)多設(shè)于巷道頂板上，因此經(jīng)緯儀要在測點(diǎn)下對(duì)中，經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡筒上應(yīng)當(dāng)刻有儀器中心，即鏡上中心。經(jīng)緯儀在測點(diǎn)下對(duì)中時(shí)，要整平儀器，并令望遠(yuǎn)鏡水平，由測點(diǎn)上懸掛下垂球，移動(dòng)經(jīng)緯儀使鏡上中心對(duì)準(zhǔn)垂球尖。對(duì)中用的垂球尖最好是可伸縮的，以利于微調(diào)。如果井下巷道中風(fēng)大，可將作覘標(biāo)用的垂球加重，放入水桶中穩(wěn)定，或加擋風(fēng)布。為利于在頂板測點(diǎn)下對(duì)中，最好在望遠(yuǎn)鏡筒上安裝點(diǎn)下對(duì)中器，或利用專門的點(diǎn)下光學(xué)對(duì)中器，由于井下導(dǎo)線邊較短，風(fēng)流較大，所以要十分注意經(jīng)緯儀及覘標(biāo)

11、對(duì)中，以減少其對(duì)測角精度的不良影響。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,(2)在傾角很大的急傾斜巷道中測角時(shí)望遠(yuǎn)鏡視線有可能被水平度盤擋住，因此，要求望遠(yuǎn)鏡筒要短，最好有目鏡棱鏡、彎管目鏡或偏心望遠(yuǎn)鏡。另外，儀器豎軸傾斜對(duì)水平角測量精度的影響隨儀器視線傾角的增大而增大，所以在傾角較大的巷道中測角時(shí)，要注意嚴(yán)格整平經(jīng)緯儀。 (3)井下黑暗潮濕并有粉塵因此要求儀器有較好的密封性，經(jīng)緯儀及覘標(biāo)均需照明。如果用垂球線作為覘標(biāo)時(shí)，可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，使垂球線清晰地呈現(xiàn)在柔和的光亮背景上。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,四、井下儀器的維護(hù)： 針對(duì)井下

12、特殊的環(huán)境條件，在安置儀器和進(jìn)行觀測時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)： (1)在井下安置儀器之前，應(yīng)對(duì)巷道兩幫及頂板進(jìn)行仔細(xì)檢查，即“敲幫問頂”，確認(rèn)無浮石、無冒頂和片幫危險(xiǎn)后，再安置儀器。 (2)井下黑暗，巷道中過往礦車及行人很多，因此，在安置好儀器之后，必須有專人看護(hù)，不得離人。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,(3)由于井下潮濕，有的巷道有淋水，上井后必須擦干儀器，或?qū)x器置于通風(fēng)處晾干后再裝入儀器箱內(nèi)。 (4)儀器在下井、上井搬運(yùn)時(shí)，要防止劇烈震動(dòng)，必要時(shí)可把儀器抱在懷中，切忌坐著儀器箱乘坐罐籠或人車。 (5)冬季地面與井下溫度相差較大時(shí)，在由地面到達(dá)井下觀測地點(diǎn)之后，要稍等片刻，待儀器溫

13、度與周圍巷道內(nèi)溫度接近后再開箱。如有水珠凝結(jié)在儀器表面上，切忌用手或毛巾擦拭物鏡和目鏡，面應(yīng)當(dāng)用專門的擦鏡頭紙輕輕擦去水珠和水霧。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,五、井下測角方法： 井下測角一般用測回法，測量角度ACB時(shí)，在c點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，整平對(duì)中，在后視點(diǎn)A和前視點(diǎn)B懸掛垂球錢作為覘標(biāo)，并用礦燈照明垂球線。瞄準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)先用望遠(yuǎn)鏡筒外的準(zhǔn)星大致照準(zhǔn)覘標(biāo)處的燈光，再調(diào)焦對(duì)光，并用礦燈照明十字絲和讀數(shù)窗，才能精確瞄準(zhǔn)和讀數(shù)。 用測回法同時(shí)測量水平角和豎直角的步驟如下： (1)正鏡瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，使水平度盤讀數(shù)大致對(duì)于0，讀取水平度盤讀數(shù)a1，并使十字絲的水平中絲照準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)志(通常是用大

14、頭針或小釘插入垂球線的適當(dāng)位置或用線繩系個(gè)線疙瘩作為測量豎直角及丈量覘標(biāo)高的標(biāo)志)，使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)器的氣泡居中后（帶補(bǔ)償裝置的無需此步），讀取豎盤讀數(shù)LA ；,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,(2)正鏡順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)都，照準(zhǔn)前視點(diǎn)B，讀取水平度盤讀數(shù)b1。和豎盤讀數(shù)LB； (3)倒鏡后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)前視點(diǎn)B，讀取水平度盤讀數(shù)b2和豎盤讀數(shù)RB； (4)倒鏡逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，照準(zhǔn)后視點(diǎn)A，讀取水平度盤讀數(shù)a2和豎盤讀數(shù)RA； (5)最后計(jì)算一測回所測水平角為：,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,六、鋼尺量邊方法： 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

15、球線上用大頭針或小釘作出標(biāo)志，作為測量傾角時(shí)經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡十字絲水平中絲瞄準(zhǔn)的目標(biāo)和鋼尺量邊時(shí)的端點(diǎn)。丈量邊長時(shí)，鋼尺一端刻劃對(duì)準(zhǔn)經(jīng)緯儀的鏡上中心或橫軸中心，另 一端對(duì)準(zhǔn)垂球線上的大頭針處在鋼尺上讀數(shù)，要估讀到毫米。每尺段以不同起點(diǎn)讀數(shù)三次，三次所測得長度互差不得大于3 mm。導(dǎo)線邊長必須往、返丈量，丈量結(jié)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16000。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,當(dāng)邊長超過尺長時(shí)須分段丈量。這時(shí)要用經(jīng)緯儀定線，使中間加點(diǎn)1、2位于望遠(yuǎn)鏡視線上，并在1、2點(diǎn)的垂線繩與十字絲水平中絲交點(diǎn)處插上大頭針，然后分段丈量距離。 量邊時(shí)，耍注意不使鋼尺碰到架空電線上

16、，以免發(fā)生觸電事故，同時(shí)耍注意不使鋼尺打卷或打折而易于被拉斷，并時(shí)刻小心保護(hù)鋼尺不被過往行人踩壞或被礦車壓斷。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的外業(yè)，與地面導(dǎo)線基本相同，但由于井下環(huán)境的特殊性，也使井下 導(dǎo)線測量外業(yè)具有一些特點(diǎn)，如導(dǎo)線不是一次全面布設(shè)，而是隨巷道掘進(jìn)面不斷延長，每次延長之前都要對(duì)上次測設(shè)的最后一個(gè)導(dǎo)線角度進(jìn)行檢查；井下導(dǎo)線點(diǎn)多設(shè)于頂板儀器要在點(diǎn)下中；井下黑暗，儀器及覘標(biāo)均需照明；井下巷道狹窄，運(yùn)輸繁忙，觀測條件不利等。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,一、選點(diǎn)和埋點(diǎn) 選擇導(dǎo)線點(diǎn)的位置時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面綜合考慮以下幾個(gè)方面： (1)相鄰導(dǎo)線點(diǎn)之間通

17、視良好，并應(yīng)盡可能使點(diǎn)間距離大些，在巷道的連接處和交叉口處，應(yīng)當(dāng)埋設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)。 (2)為了避免運(yùn)輸干擾，應(yīng)盡量將點(diǎn)設(shè)在遠(yuǎn)離運(yùn)輸軌道的一側(cè)。 (3)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選在巷道穩(wěn)定、安全、便于安置儀器進(jìn)行觀測的地方避開淋水、片幫落石和其他不安全因素。 選點(diǎn)工作通常由3人完成，在保證相鄰點(diǎn)通視的條件下，同時(shí)選出后視、中間測站和前視3個(gè)點(diǎn)，并將后視點(diǎn)及中間點(diǎn)固定，而前視點(diǎn)需待3人繼續(xù)往前選點(diǎn)時(shí)再最后確定。,三、井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線（復(fù)測支導(dǎo)線）的內(nèi)業(yè)計(jì)算 井下觀測工作完成后，應(yīng)及時(shí)整理和檢查外業(yè)手簿，確認(rèn)各觀測成果符合規(guī)程的規(guī)定后，方可進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算。 分別按往、返測成果計(jì)算導(dǎo)線最末邊的方位角和。 計(jì)算并檢核角度閉合差

18、f。 f= 分配角度閉合差，若往測和返測的中間導(dǎo)線點(diǎn)不完全重合，則角度閉合差應(yīng)分別分配，即往測和返測各分配f2,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,4.按分配閉合差后的水平角推算往、返測各邊的方位角。 5.計(jì)算坐標(biāo)增量和往、返測坐標(biāo)增量閉合差： 6. 計(jì)算并檢核坐標(biāo)相對(duì)閉合差K： 7. 分配坐標(biāo)閉合差： 8. 分別計(jì)算往測和返測各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)：,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 井下平面控制測量,方法主要有水準(zhǔn)測量和三角高程測量兩種。一、概述 1、任務(wù) (1)在井下主要巷道內(nèi)精確測定高程點(diǎn)和永久導(dǎo)線點(diǎn)的高程，建立井下高程控制； (2)給定巷道在豎直面內(nèi)的方向； (3)確定巷道底板的高程； (4)檢查主

19、要巷道及其運(yùn)輸線路的坡度和測繪主要運(yùn)輸巷道縱剖面圖。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,2、井下高程點(diǎn)的選設(shè) 從井底車場的高程起算點(diǎn)開始，沿井底車場和主要巷道逐段向前敷設(shè)，每隔300500 m設(shè)置一組高程點(diǎn)，每組高程點(diǎn)至少應(yīng)由三個(gè)點(diǎn)組成，其間距以3080 m為宜，永久導(dǎo)線點(diǎn)也可作為高程點(diǎn)使用。 井下高程點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在巷道頂、底板或兩幫的穩(wěn)定巖石中，碹體上或井下永久固定設(shè)備的基礎(chǔ)上，也可選用井下永久導(dǎo)線點(diǎn)作為高程點(diǎn)。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,二、 井下水準(zhǔn)測量 應(yīng)選用精度不低于DS10的水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)尺，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

20、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成果。由于井下高程點(diǎn)有的設(shè)在頂板上，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，再進(jìn)行運(yùn)算。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,三、 三角高程測量 三角高程測量是利用經(jīng)緯儀觀測出兩點(diǎn)間的豎直角，用鋼尺丈量出兩點(diǎn)間的傾斜長度L，從而由下式計(jì)算出兩點(diǎn)間高差hAB ： hLsini-v,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,井下三角高程測量一般是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量同時(shí)進(jìn)行的。施測方法如上圖所示： 安置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，對(duì)中整

21、平。在B點(diǎn)懸掛垂球。用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)志b點(diǎn)，測出傾角 ，用鋼尺丈量儀器中心到b點(diǎn)的距離l, 量取儀器高i及覘標(biāo)高v。,二、 采區(qū)測量 1、采區(qū)聯(lián)系測量 通過豎直或急傾斜巷道向采區(qū)內(nèi)傳遞方向、坐標(biāo)和高程的測量工作。 (1) 通過兩個(gè)豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量 (2) 通過一個(gè)豎直巷道進(jìn)行聯(lián)系測量 (3) 通過急傾斜巷道進(jìn)行聯(lián)系測量,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,2、采區(qū)次要巷道測量 采區(qū)次要巷道測量是為了填繪礦圖，以采區(qū)控制導(dǎo)線為基礎(chǔ)而敷設(shè)的碎部導(dǎo)線測量。 采區(qū)次要巷道測量的主要任務(wù)是為填繪礦圖提供資料。其主要測繪內(nèi)容包括：測繪大比例尺巷道圖；丈量巷道的長度和斷面大小等。,礦山測量技

22、術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,3、回采工作面測量 回采工作面測量是按旬或按局、礦規(guī)定的日期進(jìn)行的驗(yàn)收填圖測量。回采工作面每月測量的次數(shù)，應(yīng)以能滿足生產(chǎn)和回采率計(jì)算的要求為目的，但至少須測出工作面的月末位置。 回采工作面測量應(yīng)以導(dǎo)線點(diǎn)為基礎(chǔ)，采用低精度經(jīng)緯儀、測角儀、皮尺等進(jìn)行測量。測量的內(nèi)容主要有：回采工作面的長度、進(jìn)度；充填區(qū)的位置和尺寸、采高等。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 井下高程控制測量,礦山測量技術(shù),礦井聯(lián)系測量,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 礦井聯(lián)系測量的目的與任務(wù),定義： 將礦區(qū)地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量，稱為聯(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

23、向。 將地面高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量稱高程聯(lián)系測量，簡稱導(dǎo)入高程。 礦井聯(lián)系測量的目的就是使地面和井下測量控制網(wǎng)采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 礦井聯(lián)系測量的目的與任務(wù),礦井聯(lián)系測量的必要性： 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。 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，正確地劃定網(wǎng)相鄰礦井間的隔離礦柱。 為解決很多重大工程問題，例如井筒的貫通或相鄰礦井問各種巷道的貫通，以及由地而向井下指定的地點(diǎn)開鑿小井或打鉆孔等等都需要井上下采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 礦井聯(lián)系測量的目的與任務(wù),聯(lián)系測量的任務(wù)在于： 1、確定井下經(jīng)緯

24、儀導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角。 2、確定井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)。 3、確定井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 礦井聯(lián)系測量的種類與要求,礦井定向概括說來可分為兩大類： 1、從幾何原理出發(fā)的幾何定向。 2、以物理特性為基礎(chǔ)的物理定向。,幾何定向分為： 1、通過平硐或斜井的幾何定向； 2、通過一個(gè)立井的幾何定向(一井定向) 3、通過兩個(gè)立井的幾何定向(兩井定向),礦山測量技術(shù),第二節(jié) 礦井聯(lián)系測量的種類與要求,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 礦井聯(lián)系測量的種類與要求,物理定向可分為： 1、用精密磁性儀器定向； 2、用投向儀定向； 3、用陀螺經(jīng)緯儀定向。 其中目前多采用陀螺經(jīng)緯儀定向。,礦山測量技

25、術(shù),第二節(jié) 礦井聯(lián)系測量的種類與要求,聯(lián)系測量的主要限差：,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn) 在全國范圍內(nèi)都布設(shè)了國家一、二等三角網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)，在礦區(qū)范圍內(nèi)也有國家一、二等三角點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)。但是，這些點(diǎn)的密度很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦區(qū)測量的需要。通常進(jìn)行的礦區(qū)控制測量就是在國家一、二等三角網(wǎng)和水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)礦區(qū)三、四等三角網(wǎng)或高精度的光電測距導(dǎo)線作為礦區(qū)的平面控制，布設(shè)礦區(qū)三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)作為礦區(qū)的高程控制。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),為了滿足礦井建設(shè)和生產(chǎn)的需要，建立礦井上、下統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)，還需在礦井工業(yè)

26、廣場井筒附近布設(shè)平面控制點(diǎn)和高程控制點(diǎn)，即我們通常所說的近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)基本要求： 1、盡可能埋設(shè)在便于觀測、保存和不受開采影響的地點(diǎn)。當(dāng)近井點(diǎn)必須設(shè)置于井口附近工業(yè)廠房頂上時(shí)，應(yīng)保證觀測時(shí)不受機(jī)械震動(dòng)的影響和便于向井口敷設(shè)導(dǎo)線； 2、每個(gè)井口附近應(yīng)設(shè)置一個(gè)近井點(diǎn)和兩個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)； 3、近井點(diǎn)至井口的連測導(dǎo)線邊效應(yīng)不超過三個(gè)； 4、多井口礦井的近井點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一合理布置，盡可能使相鄰井口的近井點(diǎn)構(gòu)成三角網(wǎng)中的一個(gè)邊，或力求間隔的邊數(shù)最少；,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),5、

27、近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)標(biāo)石的埋設(shè)深度，在無凍土地區(qū)應(yīng)不小于0.6m，在凍土地區(qū)盤石頂面與凍結(jié)線之間的高度應(yīng)不小于0.3m。標(biāo)石的式樣及埋設(shè)見圖31所示。圖(a)為建筑物頂面上的測點(diǎn)；因(b)和因(c)為在非凍土地區(qū)的澆注式測點(diǎn)和預(yù)制混凝土測點(diǎn)；圖(d)、(e)和(f)為在凍土地區(qū)的鋼管混凝土測點(diǎn)、預(yù)制混凝土測點(diǎn)和鉆孔澆注式測點(diǎn)；,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),礦山測量技術(shù),第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水準(zhǔn)基點(diǎn)及井下定向基點(diǎn)測設(shè),6、為使近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)免受損壞，在點(diǎn)的周圍宜設(shè)置保護(hù)樁和柵欄或刺網(wǎng)。在標(biāo)石上方宜堆放高度不小于0.5m的碎石； 7、在近井點(diǎn)及與近井

28、點(diǎn)直接構(gòu)成三角兩邊的點(diǎn)上，宜用角鋼或廢鉆桿等材料建造永久覘標(biāo)。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,一、概述 在立井中懸掛鋼絲垂線由地面向井下傳遞平面坐標(biāo)和方向的測量工作稱為立井幾何定向。幾何定向分一井定向和兩井定向。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,立井幾何定向概要地說，就是在井筒內(nèi)懸掛鋼絲垂線，鋼絲的一端固定在地面，另一端系有定向?qū)Ｓ玫拇骨蜃杂蓱覓煊诙ㄏ蛩?，一般稱作垂球線。再按地面坐標(biāo)系統(tǒng)求出垂球線的平面坐標(biāo)及其連線的方位角，在定向水平上把垂球線與井下永久導(dǎo)線點(diǎn)連接起來，這樣便能將地面的方向和坐標(biāo)傳遞到井下，而達(dá)到定向的目的。因此，可把立井幾何定向工作分為兩個(gè)部分： 由地面向定向水平

29、投點(diǎn)(簡稱投點(diǎn))；在地面和定向水平上與垂球線連接(簡稱連接)。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,一井定向（三角法） (一)投點(diǎn) 采用連接三角形進(jìn)行一井定向時(shí)要在井筒內(nèi)掛兩根垂球線。投點(diǎn)時(shí)，一般都采用垂球線單重投點(diǎn)法，即在投點(diǎn)過程中，垂球的重量不變。單重投點(diǎn)可分為兩類：單重穩(wěn)定投點(diǎn)和單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)。前一種方法是將垂球放在水桶內(nèi)，使其基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)；在定向水平上測角量邊時(shí)均與靜止的垂球線進(jìn)行連接。后一種方法則恰恰相反，面是讓垂球自由擺動(dòng)，用專門的設(shè)備觀測垂球線的擺動(dòng)，而求出它的靜止位置井加以固定；在定向水平上連接時(shí)，則按固定的垂球線位置進(jìn)行。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,礦山測量技術(shù)

30、,第四節(jié) 立井幾何定向,投向誤差 地面向定向水平上投點(diǎn)時(shí)，由于井筒內(nèi)氣流、滴水等影響，致使垂球線在地而上的位置投到定向水平后會(huì)發(fā)生偏離，一般稱這種線量偏差為投點(diǎn)誤差。由這種誤差而引起的垂球線連線的方向誤差，叫做“投向誤差”。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,減少投點(diǎn)誤差的主要措施為： 1、盡量增加兩垂球線間的距離，井選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致。 2、盡量減少馬頭門處氣流對(duì)垂球線的影響。定向時(shí)最好停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或增設(shè)風(fēng)門，以減少風(fēng)速。 3、采用小直徑、高強(qiáng)度的鋼絲，適當(dāng)加大垂球重量，井將垂球浸入穩(wěn)定液中。 4、減少滴水對(duì)垂球線及垂球的影響，在淋水大的井筒，必

31、須采取舀水措施，并在大水捅上加擋水蓋。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,1、單重穩(wěn)定投點(diǎn) 單重穩(wěn)定投點(diǎn)是假定垂球線在井筒內(nèi)處于鉛垂位置而靜止不動(dòng)。當(dāng)井筒不深、滴水不大、井筒內(nèi)氣流緩慢、垂球線擺動(dòng)很小、其擺幅一般不超過0.4mm時(shí)被采用。 進(jìn)行單重穩(wěn)定投點(diǎn)所需的設(shè)備和安裝系統(tǒng)如下圖所示。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,纏繞鋼絲的手搖絞車固定在出車平臺(tái)上，鋼絲通過安裝在井架橫梁上的導(dǎo)向滑輪2、自定點(diǎn)板3的缺口掛下，定點(diǎn)板固定在一專用的木架4上，用以穩(wěn)住垂線懸掛點(diǎn)的平面位置，使其不受井架震動(dòng)的影響。在鋼絲下端掛上垂球5，并將它放在盛有穩(wěn)定液的水桶6中。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,

32、2、鋼絲自由懸掛的檢查 (1) 信號(hào)圈法；(2) 比距法；(3) 振幅法,3、單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn) 單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)就是觀測垂球線的擺動(dòng)，找出其靜止位置并固定起來，然后進(jìn)行連接。目前我國常采用標(biāo)尺法和定中盤法。其所需設(shè)備及安裝方法基本上和前述穩(wěn)定投點(diǎn)一樣，只不過在定向水平增設(shè)一對(duì)觀測垂球線擺動(dòng)的標(biāo)尺和具有標(biāo)尺的定點(diǎn)盤而已。標(biāo)尺法所用的標(biāo)尺與帶毫米刻劃的普通標(biāo)尺一樣。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,連接三角形法的示意圖如圖所示：,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,連接三角形應(yīng)滿足的條件 點(diǎn)C與D及點(diǎn)C與D要彼此通視，且CD與CD

33、的邊長要大于20 m； 三角形的銳角和要小于2； a/c與a/c的值要盡量小一些，點(diǎn)C與C應(yīng)適當(dāng)?shù)乜拷骨蚓€，一般應(yīng)小于1.5 m。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,2、連接三角形法的外業(yè) 地面連接測量是在C點(diǎn)安置經(jīng)緯儀測量出、和三個(gè)角度，并丈量a、b、c三條邊的邊長。同樣，井下連接測量是在C點(diǎn)安置儀器測量出、和三個(gè)角度，并丈量a，b和c三條邊的邊長。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,三、 兩井定向 兩井定向是在兩個(gè)井筒內(nèi)各用重球懸掛一根鋼絲，通過地面和井下導(dǎo)線將它們連接起來，從而把地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的平面坐標(biāo)和方向傳遞到井下。兩井定向的外業(yè)測量包括投點(diǎn)、地面和井下連接測量。在連接測量時(shí)必

34、須測出井上、井下導(dǎo)線各邊的邊長及其連接水平角；同時(shí)在內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)必須采用假定坐標(biāo)系。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,(一)兩井定向的外業(yè) 1、投點(diǎn) 在兩個(gè)立井中各懸掛一根垂球線A和B。投點(diǎn)方法一般采用單穩(wěn)定投點(diǎn)。 2、地面連接測量 從近井點(diǎn)K分別向兩垂球線A、B測設(shè)連接導(dǎo)線 K-A及K-B，以確定A、B的坐標(biāo)和AB的坐標(biāo)方位角。連接導(dǎo)線敷設(shè)時(shí)，應(yīng)使其具有最短的長度并盡可能沿兩垂球線連線的方向延伸，因?yàn)榇藭r(shí)量邊誤差對(duì)連線的方向不產(chǎn)生影響。導(dǎo)線可采用一級(jí)或二級(jí)導(dǎo)線。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,2、兩井定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算 (1)按導(dǎo)線計(jì)算方法，計(jì)算出地面

35、兩鋼絲點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x，y）、（x，y）； (2) 計(jì)算兩鋼絲點(diǎn)A、B的連線在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的方位角；,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,(3) 以井下導(dǎo)線起始邊A1為x軸，A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立假定坐標(biāo)系，計(jì)算井下導(dǎo)線各連接點(diǎn)在此假定坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)，設(shè)B點(diǎn)的假定坐標(biāo)為(x，y）； (4) 計(jì)算A、B連線在假定坐標(biāo)系中的方位角 (5) 計(jì)算井下起始邊在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的方位角 (6) 根據(jù)A點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y）和計(jì)算出的A1邊的方位角，計(jì)算出井下導(dǎo)線各點(diǎn)在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)和方位角。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井幾何定向,四、 陀螺定向 1 陀螺經(jīng)緯儀的基本原理 自由陀螺儀具有以下兩個(gè)基本特性

36、： (1) 定軸性:陀螺軸在不受外力作用時(shí)，它的方向始終指向初始恒定方向； (2) 進(jìn)動(dòng)性:陀螺軸在受到外力作用時(shí)，將產(chǎn)生非常重要的效應(yīng) “進(jìn)動(dòng)”。,礦山測量技術(shù),常用的陀螺儀是采用兩個(gè)完全自由度和一個(gè)不完全自由度的鐘擺式陀螺儀。它是根據(jù)上述的陀螺儀的定軸性和進(jìn)動(dòng)性兩個(gè)基本特性，并考慮到陀螺儀對(duì)地球自轉(zhuǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使陀螺軸在測站子午線附近作簡諧擺動(dòng)的原理而制成的。,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù),廠家：西安測繪研究所研制，西安1001工廠生產(chǎn) 一次定向中誤差： 7 一次定向測量時(shí)間： 20min 儀器主機(jī)重量： 17kg 使用環(huán)境溫度： -10+45,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù)

37、,2、礦用陀螺經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu) 陀螺經(jīng)緯儀是陀螺儀和經(jīng)緯儀組合而成的定向儀器。根據(jù)其連接形式不同主要可分為上架式陀螺經(jīng)緯儀和下架式陀螺經(jīng)緯儀兩大類。上架式陀螺經(jīng)緯儀即陀螺儀安放在經(jīng)緯儀之上，下架式陀螺經(jīng)緯儀即陀螺儀安放在經(jīng)緯儀之下。 3、陀螺經(jīng)緯儀定向的方法 運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行礦井定向的常用方法主要有逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天法。它們間的主要差別是在測定陀螺北方向時(shí)，逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法的儀器照準(zhǔn)部處于跟蹤狀態(tài)，而中天法的儀器照準(zhǔn)部是固定不動(dòng)的。,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù),徐州光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的JT15型陀螺經(jīng)緯儀,1、陀螺儀,JT15型陀螺經(jīng)緯儀是將陀螺儀安放在6級(jí)經(jīng)緯儀之上而構(gòu)成的，其中陀螺儀部分的基本

38、結(jié)構(gòu)如右圖。,JT15型陀螺經(jīng)緯儀,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù),2、經(jīng)緯儀及三腳架,采用J6-2型經(jīng)緯儀及通用的三腳架,3、陀螺電源箱,陀螺儀電源面板箱,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù),運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行礦井定向的常用方法主要有逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天法。它們間的主要差別是在測定陀螺北方向時(shí)，逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法的儀器照準(zhǔn)部處于跟蹤狀態(tài)，而中天法的儀器照準(zhǔn)部是固定不動(dòng)的。,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,導(dǎo)入高程的實(shí)質(zhì) 高程聯(lián)系測量的任務(wù)，就在于把地面的高程系統(tǒng)，經(jīng)過平硐、斜井或立井傳遞到井下高程測量的起始點(diǎn)上。所以我們稱之為導(dǎo)入高程。 導(dǎo)入高程的方法隨開拓的方法不同而分為：

39、 （1）通過平硐導(dǎo)入高程， （2）通過斜井導(dǎo)入高程； （3）通過立井導(dǎo)入高程。,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,一、 鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高 采用鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高時(shí)，首先應(yīng)在井筒中部懸掛一鋼絲，在井下端懸以重錘，使其處于自由懸掛狀態(tài)；然后，在井上、井下同時(shí)用水準(zhǔn)儀測得A、B處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)a和b，并用水準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)鋼絲，在鋼絲上作上標(biāo)記；變換儀器高再測一次，若兩次測得的井上、井下高程基點(diǎn)與鋼絲上相應(yīng)標(biāo)志間的高差互差不超過4 mm，則可取其平均值作為最終結(jié)果。最后，可通過在地面建立的比長臺(tái)用鋼尺往返分段測量出鋼絲上兩標(biāo)記間的長度，且往返測量的長度互差不得超過L/8000(L為鋼絲上兩標(biāo)志間的長度)。,礦山測量

40、技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,二、 光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高 光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高不僅精度高，而且縮短了井筒占用時(shí)間。,BAhAE hFB hAEa-e hFBf-b,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,基本方法：在井口附近的地面上安置光電測距儀，在井口和井底的中部，分別安置反射鏡；井上的反射鏡與水平面成45夾角，井下的反射鏡處于水平狀態(tài)；通過光電測距儀分別測量出儀器中心至井上和井下反射鏡的距離 l、S，從而計(jì)算出井上與井下反射鏡中高差： H=S-l+l ,式中，l為光電測距儀的總改正數(shù)。,礦山測量技術(shù),第六節(jié) 導(dǎo)入高程,然后，分別在井上、井下安置

41、水準(zhǔn)儀。測量出井上反射鏡中心與地面水準(zhǔn)基點(diǎn)間的高差hAE和井下反射鏡中心與井下水準(zhǔn)基點(diǎn)間的高差hFB，則可按下式計(jì)算出井下水準(zhǔn)基點(diǎn)B的高程H： BAhAE hFB hAEa-e hFBf-b 式中，a、b、e、f分別為井上、井下水準(zhǔn)基點(diǎn)和井上、井下反光鏡處水準(zhǔn)尺的讀數(shù)。 運(yùn)用光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高也要測量兩次，其互差也不應(yīng)超過H/8000。,貫通測量,礦山測量技術(shù),一、 貫通和貫通測量,采用兩個(gè)或多個(gè)相同或同向掘進(jìn)的工作面掘進(jìn)同一井巷時(shí)，為了使其按照設(shè)計(jì)要求在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測量工作，稱為貫通測量。,1、概念,一個(gè)巷道按設(shè)計(jì)要求掘進(jìn)到指定的地點(diǎn)與另一個(gè)巷道相通，叫做巷道貫通，簡稱貫通。,第

42、一節(jié) 概述,礦山測量技術(shù),巷道貫通的三種情況,2、貫通的三種情況 井巷貫通可能出現(xiàn)下述三種情況：,(a) 相向貫通,(b) 同向貫通,(c)單向貫通,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,3、遵循原則 井巷貫通時(shí)，礦山測量人員的任務(wù)就是要保證各掘進(jìn)工作面均沿著設(shè)計(jì)位置與方向掘進(jìn)，使貫通后結(jié)合處的偏差不超過規(guī)定限度，對(duì)采礦生產(chǎn)不造成嚴(yán)重影響。工作中應(yīng)當(dāng)遵循下列原則：,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（1）要在確定測量方案和測量方法時(shí)，保證貫通所必須的精度，即不因精度過低而使井巷不能正確貫通，也不盲目追求過高精度而增加測量工作量和成本。 （2）對(duì)所完成的每一步每一項(xiàng)測量工作都應(yīng)當(dāng)有客觀獨(dú)立的檢查校核，尤其要杜絕

43、粗差。貫通測量的基本方法是測出待貫通巷道兩端導(dǎo)線點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（1）一井內(nèi)巷道貫通，見下圖,二 、貫通測量的種類和容許偏差,1、貫通的種類,一井內(nèi)的平巷和斜巷貫通,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（2）兩井之間的巷道貫通，見下圖,兩井間的巷道貫通,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（3）立井貫通，見下圖,兩井間的巷道貫通,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,2、貫通巷道的誤差種類,（1）水平面內(nèi)沿巷道中線方向上的長度偏差，這種偏差只對(duì)貫通在距離上有影響，而對(duì)巷道質(zhì)量沒有影響；,巷道貫通接合處的偏差值，可能發(fā)生在三個(gè)方向上：,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（2）水平面內(nèi)垂直于巷道

44、中線的左，右偏差，（見下圖）：,圖5-3 皮帶機(jī)巷道的容許x,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（3）豎直面內(nèi)垂直于巷道腰線的上，下偏差,圖5-4貫通的腰線容許偏差h,后兩種偏差h和 x對(duì)于巷道質(zhì)量有直接影響，所以又稱為貫通重要方向的偏差。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,對(duì)于立井貫通來說，影響貫通質(zhì)量的是平面位置偏差，即在水平面內(nèi)上，下兩段待貫通的井筒中心線之間的偏差（見圖）,立井貫通偏差,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,三 、貫通測量工作的步驟及貫通測量設(shè)計(jì)書的編制 （一）貫通測量的工作步驟 （1）調(diào)查了解待貫通巷道的實(shí)際情況，根據(jù)貫通的容許偏差，選擇合理的測量方案與測量方法。對(duì)重要的貫通工程，要編制貫

45、通測量設(shè)計(jì)書，進(jìn)行貫通測量誤差預(yù)計(jì)，以驗(yàn)證所選擇的測量方案，測量儀器和方法的合理性。 （2）依據(jù)選定的測量方案和方法，進(jìn)行施測和計(jì)算，每一施測和計(jì)算環(huán)節(jié)，均須有獨(dú)立可靠的檢核，并要將施測得實(shí)際測量精度與原設(shè)計(jì)書中要求的精度進(jìn)行比較。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（3）根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定巷道的中線和腰線。 （4）根據(jù)掘進(jìn)巷道的需要，及時(shí)延長巷道的中線和腰線，定期進(jìn)行檢查測量和填圖，并按照測量結(jié)果及時(shí)調(diào)整中線和腰線。貫通測量導(dǎo)線的最后幾個(gè)（不少于3個(gè)）測站點(diǎn)必須牢固埋設(shè)。最后一次標(biāo)定貫通方向時(shí)，兩個(gè)相向工作面之間的距離不小于50米。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（5

46、）巷道貫通之后，應(yīng)立即測量出實(shí)際的貫通偏差值，并將兩端的導(dǎo)線連接起來，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。此外，還應(yīng)對(duì)最后一段的中腰線進(jìn)行調(diào)整。 （6）重大貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)測量工作進(jìn)行精度分析與評(píng)定，寫出總結(jié)。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,（二）貫通測量設(shè)計(jì)書的編制 重要的貫通工程開始之前，應(yīng)編輯測量設(shè)計(jì)書，其主要任務(wù)是選擇合理的測量方案和測量方法。 （1）井巷貫通工程概況 包括井巷貫通工程的目的，任務(wù)和要求，貫通容許偏差值的確定，并附比例尺不小于1：2000的井巷貫通工程圖。 （2）貫通測量方案的選定 包括地面控制測量，礦井聯(lián)系測量及井下控制測量的方案，并要說明所采用的測量起始數(shù)據(jù)的情況。,礦山測量技術(shù),第

47、一節(jié) 概述,（3）貫通測量方法 包括所采用的儀器，測量方法及其限差規(guī)定。 （4）貫通測量誤差預(yù)計(jì) 繪制比例尺不小于1：2000的貫通測量設(shè)計(jì)平面圖，在圖上繪出與工程有關(guān)的巷道和地面及井下測量控制點(diǎn)，確定測量誤差參數(shù)，并進(jìn)行誤差預(yù)計(jì)。 （5）貫通測量中應(yīng)注意的問題和應(yīng)采取的相應(yīng)措施。,礦山測量技術(shù),第一節(jié) 概述,由井下一條起算邊開始，能夠敷設(shè)井下導(dǎo)線到達(dá)貫通巷道兩端的，稱為一井內(nèi)的巷道貫通。,1、定義,貫通測量幾何要素：貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角，腰線的傾角（坡度）和貫通距離等。,2、貫通測量幾何要素,一、概述,第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,礦山測量技術(shù),采區(qū)內(nèi)次要巷道貫通距離短，要求精度較低，可

48、用圖解法求其貫通測量幾何要素，如圖所示。,二、采區(qū)內(nèi)次要巷道的貫通測量,圖解法求巷道中線坐標(biāo)方位角,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,巷道貫通方向，在設(shè)計(jì)圖上用貫通巷道的中心線來表示，在大比例尺設(shè)計(jì)圖上把巷道的設(shè)計(jì)中心線AB用三角板平行移動(dòng)到附近的縱，橫坐標(biāo)網(wǎng)格線上，然后用量角器直接量取縱坐標(biāo)（x）線與巷道設(shè)計(jì)中心線之間的夾角，即可求得貫通巷道中心線的坐標(biāo)方位角（上圖中所示為30）,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,圖解法求巷道坡度與斜長,貫通巷道的坡度（傾角）與斜長，可用三棱尺和量角器在剖面圖上直接量取，如圖5所示，貫通巷道斜長L=50.8m，傾角=1120。,礦山測量技術(shù),

49、第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,三、 在兩個(gè)已知點(diǎn)之間貫通平巷或斜巷,設(shè)要在主巷的A點(diǎn)與副巷的B點(diǎn)之間貫通二石門，即圖中用虛線所表示的巷道。,在主巷與副巷之間貫通二石門,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,（1）根據(jù)設(shè)計(jì)，從井下某一條導(dǎo)線邊開始，測設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線到待貫通巷道的兩端，并進(jìn)行井下高程測量，然后計(jì)算出CA，DB兩條導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角CA和DB以及A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。,（2）計(jì)算標(biāo)定數(shù)據(jù)：,貫通巷道中心線AB的坐標(biāo)方位角,其測量和計(jì)算工作如下：,計(jì)算AB邊的水平長度lAB,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,計(jì)算指向角A、 B,計(jì)算貫通巷道的坡度i,HA、HB分別為A點(diǎn)和B點(diǎn)

50、處巷道底板或軌面的高程,計(jì)算貫通巷道的斜長,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,四、貫通巷道開切位置的確定,如下圖所示，在主巷與副巷之間貫通二石門，該石門在副巷中的開切地點(diǎn)B以及二號(hào)下山中心線的坐標(biāo)方位角AB均已給出。要求在主巷中確定開切點(diǎn)A的位置；以便在A點(diǎn)標(biāo)定出二石門的中腰線，向下掘進(jìn)，進(jìn)行貫通。,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,巷道貫通開切位置的確定,A,B,2,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,(1) 從設(shè)計(jì)圖上量取A點(diǎn)至已知中線點(diǎn)C、F的距離L、，量取巷道的轉(zhuǎn)向角A；,(2) 在C點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)點(diǎn)F，并沿此方向，由點(diǎn)C量取L，即可得到A點(diǎn)的位置，將之標(biāo)定于

51、頂板上，然后再量取A至點(diǎn)F的距離作檢核；,(3) 在A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，后視點(diǎn)C，用正鏡位置給出A角，此時(shí)，望遠(yuǎn)鏡所指方向即為新開掘 巷道的中線方向，在此方向上標(biāo)出點(diǎn)2，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，標(biāo)出點(diǎn)1，則點(diǎn)1、A、2即組成一組中線點(diǎn)。,標(biāo)定的方法如下：,礦山測量技術(shù),第二節(jié) 一井內(nèi)巷道貫通測量,第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,兩井間的巷道貫通，是指在巷道貫通前不能由井下的一條起算邊向貫通巷道的兩端敷設(shè)井下導(dǎo)線的貫通。下圖為某礦中央回風(fēng)上山貫通的立體示意圖。,兩井間中央回風(fēng)上山貫通示意圖,礦山測量技術(shù),該礦用立井開拓，主副井在-425m水平開掘井底車場和水平大巷。風(fēng)井在-70m,水平開掘總回風(fēng)巷。中央回風(fēng)上

52、山位于礦井的中部，采用相同向掘進(jìn)，由-425水平井底車場12號(hào)岔繞道起，按一定的傾角向上掘進(jìn)，并同時(shí)由-125水平的2000石門處向下掘進(jìn)。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,主副井向-425m,水平進(jìn)行聯(lián)系測量。測得井下01-02，邊的坐標(biāo)方位角及01點(diǎn)坐標(biāo)和高程，由此敷設(shè)導(dǎo)線及高程測量到中央回風(fēng)上山的下端。由風(fēng)井向-70m水平進(jìn)行一井定向和導(dǎo)入高程測量，并向-70m水平車場的井下起始邊0-1向2000石門敷設(shè)導(dǎo)線及高程測量到中央回風(fēng)上山的上端。在地面上，主輻井與風(fēng)井之間進(jìn)行聯(lián)測。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,一、主副井與風(fēng)井之間的地面連測,兩井間的地面聯(lián)測

53、可以采用導(dǎo)線、獨(dú)立三角鎖或在原有礦區(qū)三角網(wǎng)中插點(diǎn)等方式，也可以采用GPS（全球定位系統(tǒng)）定位。該礦由于地面比較平坦，采用了導(dǎo)線連測。先在主副井附近建立進(jìn)井點(diǎn)12號(hào)點(diǎn)，在風(fēng)井附近建立近井點(diǎn)05號(hào)點(diǎn)，再在12號(hào)點(diǎn)與05號(hào)點(diǎn)之間測設(shè)導(dǎo)線，并附合到附近的三角點(diǎn)上，作為檢核。在兩井之間還要進(jìn)行四等水準(zhǔn)測量，求出近井點(diǎn)的高程。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,二、主副井與風(fēng)井分別進(jìn)行礦井聯(lián)系測量,主副井采用陀螺定向或兩井定向方法，求出井下起始邊01-02的坐標(biāo)方位角和井下定向基點(diǎn)01的坐標(biāo)。風(fēng)井采用陀螺定向或一井定向法，求出井下起始邊0-1的坐標(biāo)方位角和井下定向基點(diǎn)1的坐標(biāo)。同時(shí)，通過風(fēng)井

54、和副井進(jìn)行導(dǎo)入高程測量，求出井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,三、井下導(dǎo)線和高程測量,從-425m水平井底車場的井下起始邊01- -02敷設(shè)導(dǎo)線到中央回風(fēng)下山的下口；再從風(fēng)井井底的井下起始邊敷設(shè)導(dǎo)線到中央回風(fēng)上山的上口。敷設(shè)導(dǎo)線要選擇路線短、條件好的巷道。如果條件允許，導(dǎo)線應(yīng)盡可能不設(shè)成閉合環(huán)形作為檢核，支導(dǎo)線則必須獨(dú)立施測兩次。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,四、求算貫通巷道的方向和坡度，進(jìn)行實(shí)地標(biāo)定,根據(jù)中央回風(fēng)上山的上口及下口處的導(dǎo)線點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)位于巷道的中線上）坐標(biāo)及腰線點(diǎn)高程，反算出上山的方向和坡度，并與原設(shè)計(jì)值對(duì)比，當(dāng)差值在容許范

55、圍之內(nèi)時(shí)，則進(jìn)行實(shí)地中線及腰線的標(biāo)定。在中央回風(fēng)上山的倔進(jìn)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查和調(diào)整掘進(jìn)的方向和坡度，直至正確貫通。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,兩井之間的巷道貫通，由于涉及聯(lián)系測量、地面和井下測量，積累的誤差較大，尤其是兩井間距離較大時(shí)更為明顯。為保證貫通誤差不超過容許值，對(duì)于大型重要貫通，要根據(jù)實(shí)際情況選擇施測方案和測量方法，并進(jìn)行貫通誤差預(yù)計(jì)。,礦山測量技術(shù),第三節(jié) 兩井間的巷道貫通測量工作,立井貫通最常見的有兩種情況，一種是從地面及井下相向開鑿的立井貫通；另一種是延深立井時(shí)的貫通。 一、從地面和井下相向開鑿的立井貫通 如圖所示，在距離主副井較遠(yuǎn)處的井田邊界附近要新開鑿

56、三號(hào)立井，并決定采用相向開鑿方式貫通。,第四節(jié) 立井貫通測量,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井貫通測量,從地面和井下相向貫通三號(hào)立井,礦山測量技術(shù),測量工作內(nèi)容簡述如下： （1）進(jìn)行地面連測，建立主副井和三號(hào)井的近井點(diǎn)。地面連測方案可視兩井間的距離和地形情況以及礦上現(xiàn)有儀器設(shè)備條件而定。 （2）以三號(hào)井的近井點(diǎn)為依據(jù)，實(shí)際標(biāo)出井筒中心（井中）的坐標(biāo)，指示井筒由地面向下開鑿。 （3）通過主副井進(jìn)行聯(lián)系測量，確定井下導(dǎo)線起始邊的坐標(biāo)方位角及起始點(diǎn)的坐標(biāo)。 （4）在井下沿運(yùn)輸大巷測設(shè)導(dǎo)線，直到三點(diǎn)井井底車場出口P點(diǎn)。 （5）根據(jù)三號(hào)井的井底車場設(shè)計(jì)的巷道布置圖，編制井底車場設(shè)計(jì)導(dǎo)線。,礦山測量技術(shù),第四節(jié)

57、 立井貫通測量,立井貫通中，高程測量的誤差對(duì)貫通的影響甚小，一般可以采用原有高程測量的成果并進(jìn)行必要的補(bǔ)測。最后可根據(jù)井底的高程推算接井的深度，當(dāng)上、下兩端井筒掘進(jìn)工作面接近到1015m時(shí)，要提前通知建井施工單位，停止一端的掘進(jìn)工作，采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井貫通測量,二、延深立井時(shí)的貫通,立井延深貫通測量,如圖所示，一號(hào)井原來已掘進(jìn)到一水平，現(xiàn)在要延深到二水平。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井貫通測量,其主要測量工作包括： (1) 在一水平測出一號(hào)井井筒底部在該水平的實(shí)際中心點(diǎn)O1的坐標(biāo)，而不能采用地面井中的坐標(biāo)，更不能采用原來的設(shè)計(jì)井中坐標(biāo)作為貫通的依據(jù)。,（2）從一

58、水平井底車場中的起始導(dǎo)線邊開始。沿大巷和大下山測設(shè)導(dǎo)線到二水平，直到一號(hào)井井筒的下方，并在二水平標(biāo)定出井筒中心O3點(diǎn)，指示井筒由下向上開鑿。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井貫通測量,（3）從一水平井底車場中的起始導(dǎo)線邊開始，沿大巷和輔助下山測設(shè)導(dǎo)線到達(dá)一號(hào)井巖柱下方，標(biāo)定出井筒中心O2點(diǎn)，指示井筒由上向下掘進(jìn)。,（4）一號(hào)井筒延深部分的上、下兩端相向掘進(jìn)到只剩下1015m時(shí)，要書面通知有關(guān)單位，停止一端掘進(jìn)作業(yè)，采取相應(yīng)安全指施。上、下兩端貫通后，再去掉巖柱。最終使一號(hào)井由一水平延深到二水平。,礦山測量技術(shù),第四節(jié) 立井貫通測量,第五節(jié) 貫通后實(shí)際偏差的測定及中腰線的調(diào)整,巷道貫通后，實(shí)際偏差的測

59、定是一項(xiàng)重要的工作，它具有以下意義。 （1）對(duì)巷道貫通的結(jié)果作出最后的評(píng)定； （2）用實(shí)際數(shù)據(jù)檢查測量工作的成果，從而驗(yàn)證貫通測量誤差預(yù)計(jì)的正確程度，以豐富貫通測量的理論和經(jīng)驗(yàn)； （3）通過貫通后的連測，可使兩端原來沒有閉合或符合條件的井下測量控制網(wǎng)有了可靠的檢核和進(jìn)行評(píng)查和精度評(píng)定； （4）作為巷道中腰線最后調(diào)整的依據(jù)。 井巷貫通后，應(yīng)在貫通點(diǎn)出測量貫通實(shí)際偏差值，并將兩端導(dǎo)線、高程連接起來，計(jì)算各項(xiàng)閉合差。,一、貫通后實(shí)際偏差測定的意義,礦山測量技術(shù),（1）用經(jīng)緯儀把兩端巷道的中心線都延長到巷道貫通結(jié)合面上，量出兩中心線之間的距離d，其大小就是貫通巷道在水平面的實(shí)際偏差，如圖所示。,二、貫通后實(shí)際偏差的測定,（一）平斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏差的測定,平斜巷貫通時(shí)水平面內(nèi)偏差的測定,礦山測量技術(shù),第五節(jié) 貫通后實(shí)際偏差的測定及中腰線的調(diào)整,（2）將巷道兩端的導(dǎo)線進(jìn)行連測，求出閉合邊的坐標(biāo)方位角的查值和坐標(biāo)閉合差，這些差值實(shí)際上也反映了貫通平面測量的精度。,（二）平斜巷貫通時(shí)豎直面內(nèi)偏差的測定 （1）用水準(zhǔn)儀測出或用小鋼尺直接量出兩端腰線