測(cè)量學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章、緒論</b></p><p>　　1.1選題的背景及意義 </p><p>　　采用兩個(gè)或多個(gè)相向或同向掘進(jìn)的工作面掘進(jìn)同一井巷時(shí)，為了使其按設(shè)計(jì)要求在預(yù)定地點(diǎn)正確接通而進(jìn)行的測(cè)量工作，稱為貫通測(cè)量。通過(guò)貫通施工可加快施工進(jìn)度，改善通風(fēng)狀況與勞動(dòng)條件，有利于礦井開(kāi)采與掘進(jìn)的平衡接續(xù)，加快礦井建設(shè)。 </p>&

2、lt;p>　　現(xiàn)如今的貫通測(cè)量，尤其是大型巷道貫通測(cè)量是礦山測(cè)量工作的一項(xiàng)重要工作，貫通工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，為了加快礦井的建設(shè)速度、縮短建井周期、保證正常的生產(chǎn)接替和提高礦井產(chǎn)量，經(jīng)常采用多井口或多頭掘進(jìn)，這樣就會(huì)出現(xiàn)兩井間或井田的長(zhǎng)距離巷道貫通測(cè)量，所以貫通測(cè)量就成為了礦井生產(chǎn)中必不可少的一項(xiàng)工作。</p><p>　　在大型貫通測(cè)量中，影響貫通點(diǎn) K 的誤差大小源于

3、多個(gè)方面，如：地面控制測(cè)量、聯(lián)系測(cè)量、井下控制導(dǎo)線測(cè)量等。</p><p>　　其中，聯(lián)系測(cè)量對(duì)貫通點(diǎn)的影響起著極其攸關(guān)的作用。在此，我們分別進(jìn)行一井定向測(cè)量和陀螺經(jīng)緯儀定向測(cè)量，通過(guò)這兩種方法的定向中誤差大小的比較，說(shuō)明不同的聯(lián)系測(cè)量方法對(duì)貫通點(diǎn)的誤差影響。</p><p><b>　　1.2測(cè)區(qū)整體概況</b></p><p><b&

4、gt;　　1.2.1隸屬</b></p><p>　　西莊礦位于中國(guó)河北省武安市礦山鎮(zhèn),全名為西莊礦業(yè)有限公司,屬冀中能源邯礦集團(tuán)。</p><p><b>　　1.2.2交通</b></p><p>　　西莊礦位于河北省武安市以北15公里處，東距邯鄲市45公里，北距邢臺(tái)市50公里，穿越井田西側(cè)的邢（臺(tái)）都（當(dāng)）公路，南與邯（鄲）長(zhǎng)

5、（治）公路干線相連，煤礦鐵路專用線與橫穿井田的褡褳鎮(zhèn)與京廣鐵路干線接軌，道路縱橫交錯(cuò)，交通四通八達(dá)。</p><p><b>　　1.2.3氣候概述</b></p><p>　　朔州屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，根據(jù)山西氣候區(qū)劃方案，屬晉北溫帶寒冷半干旱氣候區(qū)。主要特征是四季分明。春季雨雪少，風(fēng)沙大，蒸發(fā)量大，經(jīng)常出現(xiàn)干旱天氣；夏季雨量集中，間有大雨、暴雨、冰雹等；秋季雨水少

6、，早晚涼爽，中午炎熱；冬季風(fēng)多雪少，氣候寒冷。</p><p><b>　　1.2.4年產(chǎn)量</b></p><p>　　井田總面積45平方公里，煤炭資源豐富，礦井現(xiàn)有可采儲(chǔ)量2114.1萬(wàn)噸，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力105萬(wàn)噸/年無(wú)煙煤，經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到150萬(wàn)噸/年。</p><p><b>　　1.2.5產(chǎn)品</b

7、></p><p>　　西莊礦業(yè)有限公司是冀南地區(qū)主要優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤生產(chǎn)基地之一，以優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、良好信譽(yù)、一流服務(wù)贏得了廣大用戶，曾被用戶譽(yù)為“香煤”。主要商品煤產(chǎn)品有：精粒煤、精小塊煤、精中塊煤、精大塊、精沫煤、中煤、煤沙、煤泥和混煤。</p><p>　　1.2.6測(cè)區(qū)進(jìn)行測(cè)繪困難情況</p><p>　　由于測(cè)區(qū)地處中小城市，農(nóng)村占很大比例，且大部分地區(qū)山路崎

8、嶇，通行不便，還有就是山區(qū)占一部分，因此對(duì)于整體選點(diǎn)，布點(diǎn)及建造覘標(biāo)造成很大困難。從整個(gè)工作角度來(lái)看，測(cè)區(qū)進(jìn)行測(cè)繪工作的難度較大。</p><p>　　西莊礦主井為斜井，沒(méi)有副井，另外風(fēng)井為立井。根據(jù)具體條件，我們準(zhǔn)備兩種方案：分別為一井定向和陀螺經(jīng)緯儀定向。</p><p>　　第二章、地面控制測(cè)量</p><p><b>　　2.1基本要求</b

9、></p><p>　　礦區(qū)首級(jí)平面控制網(wǎng)是為了煤礦設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)等各個(gè)階段服務(wù)的，所以應(yīng)根據(jù)地下工程特點(diǎn)和需要布設(shè)礦區(qū)控制網(wǎng)，并精密測(cè)定其地面位置。為地面的大比例成圖、施工放樣、變形觀測(cè)和地下控制測(cè)量傳遞地面坐標(biāo)，建立整體的控制基礎(chǔ)。</p><p>　　礦區(qū)首級(jí)平面控制網(wǎng)必須考慮礦區(qū)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。一般在國(guó)家一、二等平面控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)，其等級(jí)應(yīng)依礦區(qū)走向長(zhǎng)度，參照表1選定。&

10、lt;/p><p><b>　　表1</b></p><p>　　2.2地面控制網(wǎng)的布設(shè)方法和步驟</p><p>　　礦區(qū)地面平面控制網(wǎng)可采用三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)等布網(wǎng)方法建立。應(yīng)遵循下述布設(shè)步驟：</p><p>　?。?）收集資料、了解情況。(大比例尺地形圖、地下工程設(shè)計(jì)圖、地下各工程的相互關(guān)系圖、地下施工的

11、技術(shù)設(shè)計(jì)、地面控制點(diǎn)情況及氣象水文等資料)</p><p>　　（2）判定資料的正確性和實(shí)用性-----現(xiàn)場(chǎng)踏勘。</p><p>　　（3）了解地形等情況；初步選點(diǎn)和確定控制網(wǎng)方案。</p><p><b>　　2.3網(wǎng)形設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　已知點(diǎn)坐標(biāo)如表2示</b><

12、/p><p><b>　　表2</b></p><p>　　如圖,增設(shè)未知點(diǎn)風(fēng)井點(diǎn)、西莊斜井點(diǎn)和O點(diǎn)。布設(shè)成三角網(wǎng)</p><p>　　三角網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)符合表3規(guī)定：</p><p><b>　　表3</b></p><p><b>　　光電測(cè)距</b><

13、;/p><p><b>　　電磁波測(cè)距規(guī)范：</b></p><p>　　電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量的技術(shù)要求</p><p><b>　　測(cè)得兩點(diǎn)間距：</b></p><p><b>　　測(cè)角</b></p><p>　　水平角觀測(cè)所用的經(jīng)緯儀，必須進(jìn)行嚴(yán)格

14、的檢驗(yàn)。對(duì)于無(wú)檢驗(yàn)資料的經(jīng)緯儀，應(yīng)按照《國(guó)家三角測(cè)量和精密導(dǎo)線測(cè)量規(guī)范》中第四章的規(guī)定進(jìn)行全面檢驗(yàn)。在進(jìn)行礦區(qū)地面各級(jí)平面控制測(cè)量、礦井聯(lián)系測(cè)量和重要工程測(cè)量前應(yīng)調(diào)整好經(jīng)緯儀三軸關(guān)系，然后進(jìn)行各項(xiàng)目的檢驗(yàn)和校正。</p><p>　　三角測(cè)量水平觀測(cè)的技術(shù)要求應(yīng)符合表4規(guī)定：</p><p><b>　　表4</b></p><p>　　水平角

15、的觀測(cè)限差應(yīng)不超過(guò)表5的規(guī)定（″）</p><p><b>　　表5</b></p><p><b>　　測(cè)得的角度值：</b></p><p>　　∠AOB 90,25,34.89 ∠OAB 46,51,15.65 ∠OBA 42,43,09.46</p>

16、<p>　　∠COB 130,10,43.88 ∠OCB 27,32,58.04 ∠OBC 22,16,18.07</p><p>　　∠DOC 32,53,29.73 ∠OCD 86,47,32.26 ∠CDO 60,18,58.01</p><p>　　∠DOA 106,3

17、0,11.49 ∠DAO 37,01,15.11 ∠ADO 36,28,33.40</p><p>　　∠AED 94,38,08.61 ∠ADE 41,39,18.37 ∠DAE 43,42,33.01 </p><p><b>　　2．4 精度分析</b><

18、/p><p>　　2.4.1控制網(wǎng)概況</p><p>　?、佟⒈境晒麨榘碵平面]網(wǎng)處理的平差成果</p><p>　　計(jì)算軟件：南方平差易2002</p><p>　　網(wǎng)名西莊礦控制網(wǎng) 計(jì)算日期:日期: 2012-05-01</p><p>　?、凇⑵矫婵刂凭W(wǎng)等級(jí)：國(guó)家四等，驗(yàn)前單位權(quán)中誤差2.5(s)</p&

19、gt;<p>　?、邸⒖刂凭W(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果</p><p>　　[邊長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果]總邊長(zhǎng)：11206.9510,平均邊長(zhǎng)：560.3476,</p><p>　　最小邊長(zhǎng)：266.6219,最大邊長(zhǎng)：859.8744</p><p>　　[角度統(tǒng)計(jì)結(jié)果]控制網(wǎng)中最小角度：22.1618,最大角度：130.1044</p><p>　

20、　④、控制網(wǎng)中最大誤差情況</p><p>　　最大點(diǎn)位誤差 = 0.0000 (m)</p><p>　　最大點(diǎn)間誤差 = 0.0000 (m)</p><p>　　最大邊長(zhǎng)比例誤差 = 13155632</p><p>　　平面網(wǎng)驗(yàn)后單位權(quán)中誤差 = 0.02 (s)</p><p>　　內(nèi)業(yè)計(jì)算數(shù)字取位應(yīng)

21、符合表6的規(guī)定。 </p><p><b>　　表6</b></p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2.4.2網(wǎng)形分析</b></p><p>　　幾何條件:中點(diǎn)多邊形</p><p>　　路徑：[北山-梁山頂-西莊斜

22、井-張村南-O點(diǎn)]</p><p>　　極條件閉合差=0,限差=4</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[張村南-O點(diǎn)-西莊斜井]</p><p>　　角度閉合差=0(s),限差=9(s)</p><p>　　fx=0.000(m),fy=0.000(

23、m),fd=0.000(m)</p><p>　　[s]=1183.363(m),k=1/13208583,平均邊長(zhǎng)=394.454(m)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[風(fēng)井-北山-張村南]</p><p>　　角度閉合差=-0(s),限差=9(s)</p>

24、;<p>　　fx=0.000(m),fy=-0.000(m),fd=0.000(m)</p><p>　　[s]=1842.299(m),k=1/24205940,平均邊長(zhǎng)=614.100(m)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[梁山頂-O點(diǎn)-西莊斜井]</p>&

25、lt;p>　　角度閉合差=0(s),限差=9(s)</p><p>　　fx=0.000(m),fy=-0.000(m),fd=0.000(m)</p><p>　　[s]=1806.947(m),k=1/11777545,平均邊長(zhǎng)=602.316(m)</p><p><b>　　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><

26、;p>　　路徑：[北山-O點(diǎn)-張村南]</p><p>　　角度閉合差=-0(s),限差=9(s)</p><p>　　fx=-0.000(m),fy=0.000(m),fd=0.000(m)</p><p>　　[s]=1754.802(m),k=1/9051314,平均邊長(zhǎng)=584.934(m)</p><p><b>　

27、　幾何條件:閉合導(dǎo)線</b></p><p>　　路徑：[北山-梁山頂-O點(diǎn)]</p><p>　　角度閉合差=0(s),限差=9(s)</p><p>　　fx=0.000(m),fy=-0.000(m),fd=0.000(m)</p><p>　　[s]=1717.939(m),k=1/17617851,平均邊長(zhǎng)=572.64

28、6(m)</p><p><b>　　圖 2-2</b></p><p>　　2.4.3 方向觀測(cè)成果表</p><p>　　2.4.4距離觀測(cè)成果表</p><p>　　2.4.5平面點(diǎn)位誤差表</p><p>　　2.4.6平面點(diǎn)間誤差表</p><p><b&g

29、t;　　圖 2-3</b></p><p><b>　　圖 2-4</b></p><p><b>　　2.5控制點(diǎn)結(jié)果表</b></p><p>　　其中風(fēng)井、西莊斜井為近井點(diǎn)。</p><p>　　第三章、兩種聯(lián)系測(cè)量在貫通點(diǎn)的誤差影響比較分析</p><p>

30、;　　3.1認(rèn)識(shí)井下生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　下面以井下通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，如圖3-1</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　新鮮風(fēng)流從地面經(jīng)西莊斜井進(jìn)入井下，沿17度斜坡到達(dá)頂板高程為3.015米的一水平，由石門(mén)經(jīng)采區(qū)下山到達(dá)二水平。清洗工作面后，污濁風(fēng)流經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷、運(yùn)輸平巷石門(mén)、疏水巷進(jìn)入頂板高程為-99.

31、300米的回風(fēng)上山入口處，從而由風(fēng)井排出。</p><p>　　通過(guò)風(fēng)井將地面的平面坐標(biāo)系統(tǒng)及高程系統(tǒng)傳遞到地下，使地面與地下建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)。有兩種方案進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量，分別是一井定向和物理定向。下面將分別論述</p><p>　　3.2一井定向在貫通點(diǎn)的誤差影響</p><p>　　3.2.1一井定向的測(cè)量方法</p><p>　　方案思想

32、：進(jìn)行一井定向時(shí)，在豎井井筒中懸掛兩根鋼絲垂球線（如下圖），在地面上利用地面控制點(diǎn)測(cè)定兩垂球線的平面坐標(biāo)及其聯(lián)線方位角，在井下使用經(jīng)緯儀測(cè)角量邊把垂球線與井下起始控制點(diǎn)連接起來(lái)，通過(guò)計(jì)算確定井下起始控制點(diǎn)的坐標(biāo)和方位角。 </p><p>　　在進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量工作前，必須在井口附近建立近井點(diǎn)、高程基本點(diǎn)和連測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)，同時(shí)在井底車(chē)場(chǎng)穩(wěn)固的巖石中碹體上埋設(shè)不少于四個(gè)永久導(dǎo)線點(diǎn)和三個(gè)高程基點(diǎn)（也可用永久導(dǎo)線點(diǎn)作為高程基點(diǎn)

33、）.</p><p><b>　　第一步：投點(diǎn)</b></p><p>　　投點(diǎn)時(shí)，通常采用單重投點(diǎn)法（即在投點(diǎn)過(guò)程中，垂球的重量不變）。單重投點(diǎn)可分為兩類(lèi)：?jiǎn)沃胤€(wěn)定投點(diǎn)和單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)。 </p><p>　　由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，致使井下垂球線偏離地面上的位置，該線量偏差e稱為投點(diǎn)誤差，由此而引起的垂球線連線的

34、方向誤差θ稱為投向誤差。</p><p>　　其中誤差為： e為投點(diǎn)誤差，c為兩鋼絲間距離</p><p><b>　　圖 3-3</b></p><p>　　由此可知：要減少投向誤差，必須加大兩垂球線間的距離c和減少投點(diǎn)誤差e之值。但由于井筒直徑的限制，而使c值增大受限，因此只有采取精確投點(diǎn)的方法。&l

35、t;/p><p>　　減少投點(diǎn)誤差的主要措施：</p><p>　?、俦M管增加兩垂球線間的距離，并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。這樣盡管沿氣流方向的垂球線偏斜可能較大，但垂直于兩垂球線連線方向上的傾斜卻不大，因而可以減少投向誤差。</p><p>　?、诒M量減少馬頭門(mén)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)，以減少風(fēng)速。</p

36、><p>　?、鄄捎眯≈睆?、高強(qiáng)度的鋼絲，適量加大垂球重量，并將垂球浸入穩(wěn)定液中。</p><p>　?、軠p少滴水對(duì)垂球線及垂球的影響，在淋水大的井筒，必須采用擋水措施，并在大水桶上加擋水蓋。</p><p><b>　　第二步：連接測(cè)量</b></p><p>　　連接測(cè)量時(shí)，常采用連接三角形法（見(jiàn)圖3-5）。C與C′稱為

37、井上下的連接點(diǎn)，A、B點(diǎn)為兩垂球線點(diǎn),從而在井上下形成了以AB為公用邊的三角形ABC和ABC。 </p><p>　　井上和井下測(cè)角、量邊，并進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算：</p><p>　　首先應(yīng)對(duì)全部記錄進(jìn)行檢查。然后對(duì)邊長(zhǎng)加入各項(xiàng)改正，并按下式解算連接三角形各未知要素。</p><p>　　計(jì)算出的α、β角應(yīng)滿足下列條件：α+β+r=180，因計(jì)算α、β角時(shí)數(shù)值湊整誤差的影

38、響，上述條件可能出現(xiàn)會(huì)不滿足。若存有微小的殘差時(shí)，則可將其平均分配給α和β。另外計(jì)算時(shí)應(yīng)對(duì)兩垂球線間距進(jìn)行檢查。設(shè)C丈為兩垂線間距離的實(shí)際丈量值，C計(jì)為其計(jì)算值，則： </p><p>　　如在地面連接三角形中d＜2mm、井下連接三角形中d＜4mm，可在丈量的邊長(zhǎng)中分別加人下列改正數(shù)，以消除其差值。 </p><p>　　上式是針對(duì)地面連接三角形而言，對(duì)于圖3-5所示的井下連接三角形，其井

39、下各邊長(zhǎng)改正數(shù)應(yīng)為：</p><p>　　在對(duì)各邊長(zhǎng)加入上述改正后，可依照D→C→A→B→C′→D′順序構(gòu)成支導(dǎo)線，按一般導(dǎo)線計(jì)算方法計(jì)算即可。 </p><p>　　3.2.2一井定向精度分析</p><p>　　一井定向測(cè)量一般采用三角形法進(jìn)行連接。下面對(duì)三角形定向精度進(jìn)行分析。</p><p>　　井下導(dǎo)線起始邊C`D`的方位角αC`D

40、`可用下式計(jì)算：</p><p>　　αC`D`＝αDC＋ψ―α＋β`＋ψ`±4×180</p><p>　　方位角αC`D`的誤差就是投向誤差，以mαC`D`表示。它除了包括計(jì)算中所用到的各角度的誤差外，還有投向誤差θ。因此，總的定向誤差為</p><p>　　井上下連接方案如圖所示，求定風(fēng)井用三角形連接法進(jìn)行一井定向時(shí)的定向總誤差。</

41、p><p><b>　　測(cè)得：</b></p><p>　　γ=0。30’00″ b=6.4m a=11.5m c=5.2m d=43m</p><p>　　γ`=0。10’00″ b`=10.8m a`=5.7m c`=5.2m d`=21.6m</p>&l

42、t;p>　　定向測(cè)量采用J2型經(jīng)緯儀測(cè)角，從該礦實(shí)際測(cè)角精度分析中求得的測(cè)角中誤差為±6.4″，測(cè)角方法誤差為±2.5″。近井點(diǎn)C的測(cè)站數(shù)為2，C點(diǎn)的儀器對(duì)中誤差eT及D點(diǎn)的站標(biāo)對(duì)中誤差eD為0.8mm，C`點(diǎn)位于高度為3.5m巷道的頂板，儀器及站標(biāo)對(duì)中誤差e`T=e`D=1mm。井深H=210m，馬頭門(mén)處巷道的高度h=6m，鋼絲的直徑d=0.8mm，垂重Q=60kg，風(fēng)速v=0.7m／s。</p>

43、<p><b>　　由上圖3-5可知</b></p><p>　　αC`D`＝αDC＋ψ―β＋α`＋ψ`±4×180</p><p>　　則定向邊方位角的中誤差為</p><p>　　式中θ———投向誤差。</p><p>　　㈠、求計(jì)算角的中誤差mβ及m`α</p>&l

44、t;p>　　mβ＝±（b／c）×mT＝±（6.4／5.2）×2.5’’＝±3.1″</p><p>　　m`α＝±（a`／c`）×mT`＝±（5.7／5.2）×2.5’’＝±2.7″</p><p>　?、?、求連接角的中誤差mψ及mψ`</p><p>　?、纭?/p>

45、測(cè)站C處的對(duì)中誤差</p><p>　　考慮C點(diǎn)的儀器對(duì)中誤差及D點(diǎn)的站標(biāo)對(duì)中誤差，則有</p><p>　　me＝±（eT／d）×ρ``＝±（0.0008×206×1000／43）＝±3.8″</p><p>　?、琛y(cè)站C`處的隊(duì)中誤差</p><p>　　考慮C`點(diǎn)的儀器對(duì)中誤

46、差及D`點(diǎn)的站標(biāo)對(duì)中誤差。</p><p><b>　　㈤、連接角中誤差</b></p><p>　　mψ＝±√me＋mi＝±√3.8＋2.5＝±4.5″</p><p>　　mψ`＝±√me＋mi＝±√9.5＋2.5＝±9.8″</p><p>　?、辍⑶驞C

47、邊的方位角中誤差mαDC</p><p>　　mαDC＝±mβ上√n＝±6.4√2＝±9″</p><p>　　因此，井上下的連接誤差m上、m下為</p><p>　　m上 ＝ ±√mαDC＋mψ＋mβ＝±√9＋4.5＋3.1 ＝ ±10.5″</p><p>　　m下 ＝ &#

48、177;√m`α＋m`ψ＝±√2.7＋9.8 ＝ ±10.2″</p><p><b>　?、?、投向誤差</b></p><p>　　因?yàn)榫畈淮?，而且風(fēng)速也較小，故可取投點(diǎn)誤差e＝0.9mm</p><p>　　θ ＝ ±（e／c）ρ″ ＝ ±（0.9／5200）×206×1000

49、 ＝ ±35.7″</p><p>　　所以，定向邊的中誤差為</p><p>　　故，預(yù)計(jì)風(fēng)井一井定向總的定向誤差為38.5秒！</p><p>　　3.3物理定向在貫通點(diǎn)的誤差影響</p><p>　　物理定向即陀螺經(jīng)緯儀定向。陀螺經(jīng)緯儀是一種將陀螺儀和經(jīng)緯儀結(jié)合在一起的儀器。它利用陀螺儀本身的物理特性及地球自轉(zhuǎn)的影響，實(shí)現(xiàn)自

50、動(dòng)尋找真北方向從而測(cè)定地面和地下工程中任意測(cè)站的大地方位角。</p><p>　　3.3.1 陀螺經(jīng)緯儀的定向測(cè)量方法</p><p>　　陀螺經(jīng)緯儀定向的過(guò)程：</p><p>　　在地面已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)</p><p>　　陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合，兩者夾角稱為儀器常數(shù)（常用Δ表示）。</p><p

51、>　?、?在地面上重新測(cè)定儀器常數(shù) </p><p>　　待定邊陀螺方位角測(cè)完后，應(yīng)在已知邊上重新測(cè)定儀器常數(shù)2到3次。然后求出儀器常數(shù)的平均值，并按下公式來(lái)評(píng)定一次測(cè)定中誤差。</p><p>　?、?求算子午線收斂角</p><p>　　地理方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為： A。 =α0+γ。 </p><p>　　子午線收斂角

52、γ的符號(hào)，在中央子午線以東為正，以西為負(fù)；其值可依據(jù)測(cè)站點(diǎn)的高斯平面坐標(biāo)求得，具體求法見(jiàn)下表3-1。 </p><p>　　陀螺方位角的一次測(cè)定作業(yè)過(guò)程：</p><p>　?、僭跍y(cè)站上整平對(duì)中陀螺經(jīng)緯儀，以一個(gè)測(cè)回測(cè)定待定邊或已知邊的方向值，然后將儀器大致對(duì)正北方。</p><p>　?、诖致远ㄏ颍y(cè)定近似北方向）</p><p><

53、b>　?、蹨y(cè)前懸?guī)Я阄挥^測(cè)</b></p><p>　?、芫芏ㄏ颍ň軠y(cè)定陀螺北）</p><p><b>　?、轀y(cè)后懸?guī)Я阄挥^測(cè)</b></p><p>　　3.3.2陀螺經(jīng)緯儀定向的精度評(píng)定</p><p>　　陀螺經(jīng)緯儀的定向精度主要以陀螺方位角一次測(cè)定中誤差mT和一次定向中誤差mα表示。<

54、;/p><p>　　按白塞爾公式來(lái)求算陀螺方位角一次測(cè)定中誤差，即儀器常數(shù)一次測(cè)定中誤差：</p><p>　　m△＝mT＝±√[vv]／(n△―1)</p><p>　　則測(cè)定儀器常數(shù)平均值的中誤差為</p><p>　　m△平＝mT平＝±mT／√n△</p><p>　　因?yàn)?，待定邊的坐?biāo)方位角為α

55、＝α`T＋△平―γ，則一次定向中誤差為：</p><p>　　下面對(duì)西莊礦進(jìn)行陀螺經(jīng)緯儀定向誤差預(yù)計(jì)。采用國(guó)產(chǎn)JT15型陀螺經(jīng)緯儀就井底車(chē)場(chǎng)的鐵4—鐵5邊進(jìn)行陀螺定向，近井點(diǎn)基北—基南為地面已知邊，測(cè)定儀器常數(shù)及井下定向邊的成果見(jiàn)表。試根據(jù)實(shí)際觀測(cè)成果評(píng)定定向精度。</p><p>　　表3-2 儀器常數(shù)計(jì)算表</p&g

56、t;<p>　　地面已知邊基北—基南的坐標(biāo)方位角為α基北—基南＝176。24’40″</p><p>　　地面陀螺儀安置點(diǎn)基北的坐標(biāo)為</p><p>　　x基北＝3753607.023 y基北＝39481740.564</p><p>　　求算子午線收斂角γ，即</p><p>　　K＝0.3554＋0.0053

57、607×1.23＝0.361993661</p><p>　　γ`＝Ky＝0.361993661×（―18.26）＝―6.61’ ＝ ―6’36.6″</p><p>　　儀器常數(shù)一次測(cè)定中誤差為</p><p>　　儀器常數(shù)平均值中誤差為</p><p>　　表3-2 JT15陀螺

58、儀器定向成果表</p><p>　　如上表，陀螺經(jīng)緯儀采用同一方法進(jìn)行陀螺定向。因?yàn)榇嬖谙到y(tǒng)誤差，這時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算井下陀螺方位角一次測(cè)定中誤差</p><p>　　井下陀螺方位角平均值中誤差為</p><p>　　由此，一次定向中誤差為</p><p>　　故，預(yù)計(jì)陀螺經(jīng)緯儀定向總的定向誤差為6.9秒！</p><p>

59、;　　3.4結(jié)論：通過(guò)對(duì)比物理定向?qū)ω炌c(diǎn)產(chǎn)生的誤差小</p><p>　　可見(jiàn)，通過(guò)以上章節(jié)的計(jì)算可知，一井定向與物理定向的精度分別為：</p><p>　　一井定向?yàn)?8.5″；</p><p>　　陀螺經(jīng)緯儀定向?yàn)?.9″。</p><p>　　即，物理（陀螺經(jīng)緯儀）定向精度是一井定向精度的1/5。</p><p&g

60、t;　　可以得到結(jié)論：物理定向?qū)ω炌c(diǎn)產(chǎn)生的誤差小，是貫通測(cè)量中聯(lián)系測(cè)量的首選方式！</p><p>　　第四章、井下控制導(dǎo)線測(cè)量</p><p>　　在布設(shè)礦區(qū)控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)在每個(gè)井口附近至少設(shè)立一個(gè)控制點(diǎn)，以便將地面的坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下去，這個(gè)點(diǎn)就叫作近井點(diǎn)。</p><p>　　《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定，井下平面控制測(cè)量分為基本控制和采區(qū)控制兩類(lèi)。而基本控制導(dǎo)線按照

61、測(cè)角精度分為±7″和±15″，采區(qū)控制導(dǎo)線按照測(cè)角精度分為±15″和±30″。</p><p>　　與地面導(dǎo)線測(cè)量相比，地下工程中的地下導(dǎo)線測(cè)量具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　⑴、由于受坑道的限制，其形狀通常形成延伸狀。地下導(dǎo)線不能一次布設(shè)完成，而是隨著坑道的開(kāi)挖而逐漸向前延伸。</p><p>　?、?、導(dǎo)線點(diǎn)有時(shí)設(shè)于坑道

62、頂板，需采用點(diǎn)下對(duì)中。</p><p>　　⑶、隨著坑道的開(kāi)挖，先敷設(shè)邊長(zhǎng)較短、精度較低的施工導(dǎo)線，指示坑道的掘進(jìn)。而后敷設(shè)高等級(jí)導(dǎo)線對(duì)低等級(jí)導(dǎo)線進(jìn)行檢查校正。</p><p>　?、?、地下工作環(huán)境較差，對(duì)導(dǎo)線測(cè)量干擾較大。</p><p>　　地下導(dǎo)線的類(lèi)型有附和導(dǎo)線、閉合導(dǎo)線、方向附和導(dǎo)線、支導(dǎo)線及導(dǎo)線網(wǎng)等。當(dāng)巷道開(kāi)始掘進(jìn)時(shí)，首先敷設(shè)低等級(jí)導(dǎo)線給出巷道的中線，指

63、示巷道掘進(jìn)。當(dāng)巷道掘進(jìn)300~500m時(shí)，再敷設(shè)高等級(jí)導(dǎo)線檢查已敷設(shè)的低等級(jí)導(dǎo)線是否正確，所以應(yīng)使其起始邊（點(diǎn)）和最終邊（點(diǎn)）與低等級(jí)導(dǎo)線邊（點(diǎn)）相重合。當(dāng)巷道繼續(xù)向前掘進(jìn)時(shí)，以高等級(jí)導(dǎo)線所測(cè)設(shè)的最終邊為基礎(chǔ)，向前敷設(shè)低等級(jí)導(dǎo)線和所給中線。</p><p>　　井下高程測(cè)量的目的，是為了在井下建立一個(gè)與地面統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，確定各種采掘巷道、峒室在豎直方向上的位置及相互關(guān)系，為了獲得繪制礦體形狀、性質(zhì)及地質(zhì)破壞等在

64、豎直面內(nèi)的關(guān)系的數(shù)據(jù)，以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問(wèn)題。</p><p>　　其具體任務(wù)大體有以下幾項(xiàng)：</p><p>　?、糯_定主要巷道內(nèi)各水準(zhǔn)點(diǎn)與永久導(dǎo)線點(diǎn)的高程，以建立井下高程基本控制；</p><p>　?、平o定巷道在豎直面內(nèi)的方向；</p><p>　?、谴_定巷道底板的高程；</p><p>　?、?/p>

65、檢查主要巷道及其運(yùn)輸線路的坡度和測(cè)繪主要運(yùn)輸巷道縱剖面圖。</p><p>　　4.1 地下平面控制測(cè)量</p><p>　　由近井點(diǎn)經(jīng)井筒把地面坐標(biāo)及方位角傳到井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的固定邊上，以這個(gè)邊作為起始邊來(lái)布設(shè)井下平面控制網(wǎng)。但由于是在井下巷道中測(cè)量，故不可能像地面那樣布設(shè)成三角或三邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)，只能設(shè)立導(dǎo)線或?qū)Ь€網(wǎng)作為井下平面控制測(cè)量。由此可知，井下平面控制測(cè)量實(shí)際上是導(dǎo)線測(cè)量。</

66、p><p>　　4.1.1 地下平面控制測(cè)量測(cè)角量邊簡(jiǎn)述</p><p>　　4.1.1.1 經(jīng)緯儀測(cè)角方法</p><p><b>　　1）安置儀器</b></p><p>　　為了測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)上的角度，首先要將經(jīng)緯儀安置在測(cè)點(diǎn)上。導(dǎo)線點(diǎn)設(shè)在巷道底板時(shí)，安置儀器的方法與地面相同。這里著重介紹測(cè)點(diǎn)設(shè)在頂板上時(shí)儀器的安置方法。&

67、lt;/p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　操作中應(yīng)注意以下兩種：</p><p>　　①在對(duì)中時(shí)儀器應(yīng)沿著前后或左右方向移動(dòng)，而不應(yīng)旋轉(zhuǎn)儀器。因?yàn)榧茴^只大致水平，若轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，則腳螺旋在架頭上的位置便被破壞，又需大動(dòng)儀器才能整平；</p><p>　?、谠邳c(diǎn)下對(duì)中整平時(shí)，應(yīng)特別注意不要讓垂球碰壞儀器

68、，特別是望遠(yuǎn)鏡片和水準(zhǔn)管。因此，在儀器安好后應(yīng)取下垂球。</p><p><b>　　2）測(cè)量角度</b></p><p>　　在井下測(cè)量水平角度的方法也和地面一樣，有復(fù)測(cè)法和測(cè)回法。</p><p>　　復(fù)測(cè)法也稱倍角法，它是利用復(fù)測(cè)經(jīng)緯儀觀測(cè)水平角的一種方法。測(cè)量的步驟如下：</p><p>　?、旁O(shè)預(yù)測(cè)角度ABC（

69、圖2-12）再測(cè)站C上安裝平時(shí)對(duì)中經(jīng)緯儀后將度盤(pán)對(duì)在0°附近；</p><p>　?、朴脧?fù)側(cè)紐將讀盤(pán)和照部鎖緊，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A，讀起始數(shù)a；</p><p>　　⑶松開(kāi)復(fù)測(cè)鈕（即放開(kāi)了度盤(pán)），順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部B，瞄準(zhǔn)前視點(diǎn)并取檢驗(yàn)讀數(shù)b1；</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p&g

70、t;　?、人愠鰴z驗(yàn)角并倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡；</p><p>　?、煽劬o復(fù)測(cè)鈕，照準(zhǔn)后視點(diǎn)A；</p><p>　　⑹松開(kāi)復(fù)測(cè)鈕，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)前視點(diǎn)B，取最終讀數(shù)b。</p><p>　　以上便是一個(gè)復(fù)測(cè)。由此可算得欲測(cè)∠ABC的之值 。</p><p>　　當(dāng)用n個(gè)復(fù)測(cè)測(cè)角時(shí)，與一個(gè)復(fù)測(cè)的原理基本相同，只是在取檢驗(yàn)讀數(shù)

71、b1后不倒鏡，重復(fù)2、3兩步(n-1)次，但不讀數(shù)，然后倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡重復(fù)5、6兩步n次，仍然只最后取一次最終讀數(shù)b。</p><p>　　這樣有 式中K為照準(zhǔn)部指標(biāo)經(jīng)過(guò)度盤(pán)0°的次數(shù)。</p><p>　　測(cè)回法是常用的測(cè)量水平角的一種方法。其測(cè)量步驟是：</p><p>　?、耪R瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A（參看圖4-2），使照準(zhǔn)部指

72、標(biāo)對(duì)在0°附近，取讀數(shù)a1；</p><p>　　⑵順時(shí)針?lè)较蛘諟?zhǔn)部瞄準(zhǔn)前視點(diǎn)B并取讀數(shù)b1，得上半測(cè)回角值為 ；</p><p>　?、堑圭R先照準(zhǔn)前視點(diǎn)B并取讀數(shù)br；</p><p>　?、饶鏁r(shí)針?lè)较蛘諟?zhǔn)部瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)并取讀數(shù)ar，</p><p>　　得下半測(cè)回角值為 </p>

73、<p>　　為了檢查粗差和提高觀測(cè)精度，常常用兩個(gè)或兩個(gè)以上測(cè)回測(cè)角。當(dāng)用兩個(gè)或兩個(gè)以上測(cè)回測(cè)角時(shí)，應(yīng)將各測(cè)回起始讀數(shù)均勻分布在度盤(pán)和測(cè)微器的不同位置上，各測(cè)回度盤(pán)位置按下式算得：</p><p>　　式中：m——總測(cè)回?cái)?shù)；</p><p>　　i——測(cè)回序號(hào)（i為1，2，…，m）；</p><p>　　t——測(cè)回間度盤(pán)分?jǐn)?shù)變動(dòng)值，J2級(jí)經(jīng)緯儀為10′，J

74、6級(jí)經(jīng)緯儀為15′。</p><p>　　根據(jù)各測(cè)回所測(cè)得的角值求出平均值作為最終角值。 </p><p>　　4.1.1.2 經(jīng)緯儀導(dǎo)線的邊長(zhǎng)測(cè)量</p><p>　　井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線的邊長(zhǎng)通常是用鋼尺直接丈量的。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和儀器制造水平的不斷提高，已開(kāi)始應(yīng)用電磁波等物理測(cè)距方法來(lái)測(cè)量井下導(dǎo)線邊長(zhǎng)。</p><p>　　鋼尺

75、量邊的工具包括鋼尺、拉力計(jì)和溫度計(jì)。</p><p>　　1）鋼尺丈量邊長(zhǎng)的方法</p><p>　　井下邊長(zhǎng)一般采用懸空丈量的方法。具體做法是利用經(jīng)緯儀的水平視線瞄準(zhǔn)在前后視點(diǎn)所掛垂球線上，用大頭針在繩上標(biāo)出十字絲交點(diǎn)。然后用鋼尺丈量?jī)x器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針之間的距離。丈量時(shí)，用鋼尺末端的整厘米刻畫(huà)對(duì)準(zhǔn)經(jīng)緯儀鏡上或橫軸中心，另一端加鋼尺檢定時(shí)的拉力并對(duì)準(zhǔn)大頭針，兩端同時(shí)讀數(shù)。零

76、端估讀到毫米。每讀一次數(shù)后，移動(dòng)鋼尺2cm～3cm。每條邊要讀數(shù)三次。同時(shí)還要測(cè)記溫度。 </p><p>　　注：當(dāng)丈量的邊長(zhǎng)達(dá)于尺長(zhǎng)時(shí)，則必須分段丈量，為此要進(jìn)行定線。 </p><p><b>　　2）鋼尺量邊的改正</b></p><p>　　用鋼尺量得的邊長(zhǎng)，還要根據(jù)具體情況加入尺長(zhǎng)、溫度、拉力、垂曲及傾斜等改正。</p>

77、<p><b>　　（1）尺長(zhǎng)改正</b></p><p>　　尺長(zhǎng)改正也叫比長(zhǎng)改正。它是由鋼尺檢定（比長(zhǎng)）求得。檢定的方法</p><p>　　將在后面專門(mén)敘述。對(duì)于每一米都作過(guò)檢定的鋼尺，可直接求得用該尺量得的任一邊長(zhǎng)的尺長(zhǎng)改正數(shù)。但對(duì)于只做了整尺檢定的鋼尺，還要按比例求算出該尺每米的改正數(shù)后再求得任一長(zhǎng)度的改正數(shù)。設(shè)鋼尺在標(biāo)準(zhǔn)拉力P0和標(biāo)準(zhǔn)溫度t0

78、時(shí)的真實(shí)長(zhǎng)度為l0，尺面長(zhǎng)為lM。</p><p>　　則整鋼尺的尺長(zhǎng)改正為：</p><p>　　若用此尺丈量了某一邊長(zhǎng)為，則此邊的尺長(zhǎng)改正為：</p><p><b>　?。?）垂曲改正</b></p><p>　　選空丈量時(shí)，由于鋼尺自重而彎曲，使所量邊長(zhǎng)非直線長(zhǎng)度而為曲線長(zhǎng)</p><p>

79、;　　度，因此要加入如垂直改正。</p><p><b>　　垂直改正的計(jì)算公式</b></p><p>　　這里所討論的是水平邊長(zhǎng)的垂直改正問(wèn)題。設(shè)圖2-15中AB為欲量的水平長(zhǎng)度。兩端加拉力P拉緊鋼尺。鋼尺應(yīng)自重下垂而彎曲成曲線ACB，故所量得的非水平直線ADB的長(zhǎng)度l而是弧ACB的長(zhǎng)度S。</p><p>　　由圖可看出，垂直改正Δf等于

80、弧長(zhǎng)ACB與弦長(zhǎng)ADB之差，</p><p>　　即 Δf=S-l</p><p>　?、蹆A斜邊長(zhǎng)的垂曲改正</p><p>　　懸空丈量?jī)A斜邊長(zhǎng)時(shí)，鋼尺因自重而形成的懸鏈線和水平時(shí)的不一樣，即成非對(duì)稱的形狀。此時(shí)的垂曲改正為</p><p>　　式中Δf為水平時(shí)的垂曲改正； 為所測(cè)邊的傾角； 為非對(duì)稱懸鏈線的補(bǔ)充改正。顯然，懸

81、空丈量?jī)A斜邊長(zhǎng)時(shí)的垂曲改正比水平邊長(zhǎng)的垂曲改正要小。</p><p>　　最后還應(yīng)指出，當(dāng)水平或傾斜邊長(zhǎng)大于尺長(zhǎng)而分段丈量時(shí)，必須分別計(jì)算每個(gè)分段的垂曲改正數(shù)，取其總和作為該邊的垂曲改正。</p><p>　　(7)將導(dǎo)線邊長(zhǎng)化歸高斯投影面的改正</p><p>　　導(dǎo)線邊長(zhǎng)化算到海平面上之后，還應(yīng)化算到橢球面上。但對(duì)礦山測(cè)量來(lái)說(shuō)，可以不必考慮。即把海平面上的長(zhǎng)度看

82、作是參考橢球面上的長(zhǎng)度而直接投影到高斯平面上。</p><p>　　按高斯投影理論可推導(dǎo)出計(jì)算這種投影改正的公式為:</p><p>　　式中 ym——導(dǎo)線邊的平均橫坐標(biāo)，即導(dǎo)線邊中點(diǎn)到投影帶中央子午線的距離，以公里計(jì)；</p><p>　　R——地球的平均半徑，其值為6371km。</p><p>　　3) 鋼尺長(zhǎng)度的檢定</p&g

83、t;<p>　　鋼尺尺面刻劃之間所注記的長(zhǎng)度（通稱尺面長(zhǎng)，也叫名義長(zhǎng)度）與標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度比較以求出它的實(shí)際長(zhǎng)度，就叫做鋼尺檢定或比長(zhǎng)。鋼尺的尺面長(zhǎng)度與它的實(shí)際長(zhǎng)度差值，就是尺長(zhǎng)改正。</p><p>　　(1)室內(nèi)檢定方法:</p><p>　?、儆脴?biāo)準(zhǔn)米尺逐米檢定這種標(biāo)準(zhǔn)米尺又叫檢定尺，其長(zhǎng)度在一定溫度下為一米。</p><p>　　②用檢定過(guò)的鋼尺作標(biāo)準(zhǔn)

84、尺進(jìn)行檢定</p><p>　　③在專門(mén)的室內(nèi)比長(zhǎng)器上進(jìn)行檢定</p><p>　　(2)野外檢定方法:</p><p>　　野外檢定方法和上面講的室內(nèi)檢定的第三種方法類(lèi)似，也是要先建立比長(zhǎng)器再用它來(lái)檢定鋼尺，只不過(guò)是設(shè)立的地點(diǎn)在野外、長(zhǎng)度較長(zhǎng)而已。</p><p>　　野外比長(zhǎng)器也叫比長(zhǎng)基線。它的長(zhǎng)度是根據(jù)精密丈量時(shí)所用的基線尺長(zhǎng)度和被檢定

85、鋼尺的長(zhǎng)度來(lái)選擇的?；€尺（銦鋼尺）的長(zhǎng)度一般為24m或50m，中間無(wú)刻劃，附有4m或8m長(zhǎng)的補(bǔ)尺以便丈量不足整尺的段長(zhǎng)。</p><p>　　4.1.1.3 電磁波測(cè)距</p><p>　　1）電磁波測(cè)距的分類(lèi)</p><p>　　電磁波測(cè)距儀按載波可分為光波測(cè)距儀、微波測(cè)距儀和多載波測(cè)距儀，其中光波測(cè)距儀包括光速測(cè)距儀、激光測(cè)距儀以及紅外測(cè)距儀；</p&g

86、t;<p>　　按測(cè)距方式可將測(cè)距儀分為脈沖式測(cè)距儀、相位式測(cè)距儀和混合式測(cè)距儀，脈沖式測(cè)距儀的測(cè)程遠(yuǎn)而精度較低，相位式測(cè)距儀的測(cè)程較短而精度高。</p><p>　　2）電磁波測(cè)距儀的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　測(cè)距儀一般由照準(zhǔn)頭、控制器、電源和反射器四部分組成。隨著儀器的不斷改進(jìn)，各部分的連接方式也在不斷地優(yōu)化。</p><p>　　3) 電磁波

87、測(cè)距儀的使用</p><p>　　各種型號(hào)的電磁波測(cè)距儀結(jié)構(gòu)不同，操作方法也有差異。使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。這里僅概括測(cè)距儀測(cè)距的一般要求。</p><p><b>　?。?）安置儀器</b></p><p>　?、?在測(cè)站上安置經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平；</p><p>　?、?在經(jīng)緯儀上安裝測(cè)距儀主機(jī)；</p

88、><p>　?、?連接電纜，接通電源；</p><p>　?、?在所測(cè)距離的另一端安裝反射棱鏡，對(duì)中、整平，并使棱鏡面對(duì)準(zhǔn)測(cè)距儀主機(jī)。</p><p><b>　　（2）距離測(cè)量</b></p><p>　?、儆媒?jīng)緯儀照準(zhǔn)覘標(biāo)中心，觀測(cè)豎直角；</p><p>　?、谟脺y(cè)距儀照準(zhǔn)棱鏡中心；</p

89、><p>　　③當(dāng)測(cè)距信號(hào)滿足測(cè)距要求時(shí)，按測(cè)距鍵進(jìn)行測(cè)距，獲距離讀數(shù)；</p><p>　?、茉侔礈y(cè)距鍵，3～5次重復(fù)測(cè)距，取其中數(shù)作為一測(cè)回結(jié)果；</p><p>　?、轀y(cè)定溫度、氣壓等。</p><p><b>　?。?）成果整理</b></p><p>　　測(cè)距讀數(shù)平均值，須經(jīng)多項(xiàng)改正后，才能

90、得到兩點(diǎn)間正確的水平距離。各項(xiàng)改正: </p><p>　?、賰x器常數(shù)改正 </p><p><b>　?、跉庀蟾恼?</b></p><p><b>　?、蹆A斜改正</b></p><p>　?。?）在井下使用光電測(cè)距儀的注意事項(xiàng)</p><p>　　①儀器嚴(yán)禁

91、淋水和拆卸。在井下使用完后，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)講儀器擦干凈，置于通風(fēng)良好處保存。</p><p>　?、谠搩x器的電源為鑷鎘蓄電池組，采用安全火化型防爆措施。</p><p>　　③測(cè)距時(shí)，應(yīng)避免在測(cè)線兩側(cè)及鏡站后方有反射物體。當(dāng)巷道內(nèi)水氣過(guò)大或充滿礦塵、炮煙時(shí)，不宜進(jìn)行測(cè)距。</p><p>　?、苣壳笆袌?chǎng)上銷(xiāo)售的氣壓計(jì)最大讀數(shù)約為800Hg（106658），當(dāng)井下巷道高程低

92、于-500時(shí)，氣壓超過(guò)106658，就會(huì)讀不出氣壓計(jì)讀數(shù)。所以應(yīng)當(dāng)購(gòu)買(mǎi)特制的適用于井下的大量程氣壓計(jì)。另外，由于井下是一個(gè)半封閉的人工氣象環(huán)境，有風(fēng)扇、風(fēng)門(mén)等風(fēng)流調(diào)節(jié)裝置，所以不能像地面上那樣由氣壓來(lái)計(jì)算高程，也不能有高程計(jì)算氣壓，必須用氣壓計(jì)實(shí)測(cè)氣壓，用以對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行氣象改正。</p><p>　?、轃o(wú)線電對(duì)講機(jī)在井下巷道中使用效果很差，當(dāng)待測(cè)邊較長(zhǎng)時(shí)，要事先規(guī)定頂好的燈語(yǔ)，用礦等進(jìn)行測(cè)站與鏡站之間的聯(lián)系。即

93、使邊長(zhǎng)較短可以用對(duì)講機(jī)聯(lián)系，也必須在測(cè)距讀數(shù)時(shí)關(guān)閉對(duì)講機(jī)，以免無(wú)線電信號(hào)干擾測(cè)距。</p><p>　　4.1.2 地下導(dǎo)線測(cè)量的精度設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)煤炭工業(yè)部1989年頒發(fā)的《煤礦測(cè)量試行規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《試行規(guī)程》）的規(guī)定，井下平面控制分為基本控制導(dǎo)線和采區(qū)控制導(dǎo)線。</p><p>　　基本控制導(dǎo)線精度較高，是井下的首級(jí)平面設(shè)計(jì)，一般敷設(shè)在斜井、

94、暗斜井、平峒、水平（階段）運(yùn)輸巷道、礦井總回風(fēng)道、主要的采區(qū)上下山、石門(mén)等主要巷道中?；究刂茖?dǎo)線又分7″和15″兩種，可根據(jù)每個(gè)礦井的具體條件選用其中一種作為井下測(cè)量的首級(jí)控制。一般是當(dāng)井田一翼長(zhǎng)度大于5 km時(shí)，宜選用7″導(dǎo)線作基本控制導(dǎo)線。</p><p>　　采區(qū)控制導(dǎo)線的精度較低，是井下的加密控制，一般由主要巷道中的基本控制導(dǎo)線點(diǎn)開(kāi)始，沿用區(qū)上下山、中間巷道或片盤(pán)運(yùn)輸巷道以及其它次要巷道敷設(shè)。采區(qū)控制導(dǎo)

95、線分為30″和45″兩種，可根據(jù)采區(qū)一翼長(zhǎng)度和煤層賦存情況等具體條件，選取其中一種作為采區(qū)控制。在井田一翼長(zhǎng)度小于1 km的礦井中，可以采用45″導(dǎo)線作為首級(jí)控制。</p><p>　　4.1.3 井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)</p><p>　　內(nèi)業(yè)計(jì)算的目的，是求出導(dǎo)線各邊的方位角及各點(diǎn)平面坐標(biāo)，并展點(diǎn)繪圖。它也和地形測(cè)量一祥，一般是按以下順序進(jìn)行的。</p><p>

96、;　　4.1.3.1 計(jì)算平均邊長(zhǎng)和邊長(zhǎng)改正</p><p>　　檢查邊長(zhǎng)記錄，計(jì)算各邊的平均長(zhǎng)度，并轉(zhuǎn)抄到邊長(zhǎng)計(jì)算表中。抄錄后要進(jìn)行查對(duì)，以免抄錯(cuò)。</p><p>　　井下基本控制導(dǎo)線應(yīng)加入尺長(zhǎng)、溫度、垂曲等改正后化算成水平邊長(zhǎng)；如有必要，還應(yīng)加入化歸海平面和投影面的改正。采區(qū)控制導(dǎo)線則只需把量得的傾斜距離化算成平距即可。</p><p>　　4.1.3.2 角

97、度閉合差的計(jì)算及其分配</p><p>　　在前面介紹井下導(dǎo)線的形狀時(shí)，還有一種在空間交叉后形成的閉合導(dǎo)線。當(dāng)這種導(dǎo)線沿前進(jìn)方向測(cè)左角時(shí)，則經(jīng)過(guò)交叉點(diǎn)后，便由內(nèi)(外)角變成了外(內(nèi))角，如圖2-20所示。圖中各點(diǎn)上所畫(huà)弧線表示已測(cè)的角度，即沿前進(jìn)方向的左角。</p><p>　　這些圖形的角數(shù)中包括有無(wú)法測(cè)量的交叉點(diǎn)上的角度在內(nèi)。但交叉點(diǎn)上的角度對(duì)相鄰圖形來(lái)說(shuō)總是

98、 。所以應(yīng)從上式中減去這些角值，即減去 。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　由圖中可看出，巳測(cè)量的角度總數(shù)n應(yīng)為</p><p><b>　　故最后得 </b></p><p>　　可按下式求得角閉合差為 </p>

99、<p><b>　　2）附合導(dǎo)線 </b></p><p>　　設(shè)附合導(dǎo)線起算邊和附合邊的堅(jiān)強(qiáng)方位角為 和 ，測(cè)量的角度總數(shù)為n，則閉合差為</p><p><b>　　3）復(fù)測(cè)支導(dǎo)線</b></p><p>　　復(fù)測(cè)支導(dǎo)線是按最末公共邊的第Ⅰ次和第Ⅱ次所測(cè)得的方位角和之差來(lái)計(jì)算的。即</p>

100、;<p><b>　　4）方向附合導(dǎo)線</b></p><p>　　當(dāng)用陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定了支導(dǎo)線的起始和最末邊的方位角時(shí)，則這種導(dǎo)線叫作方向附合導(dǎo)線，如圖2-21所示。顯然，它的角度閉臺(tái)差的計(jì)算方法與上述附合導(dǎo)線相同。 </p><p>　　但是，方向附合導(dǎo)線的角閉合差容許值，除了測(cè)角誤差的影響外，還應(yīng)考慮陀螺定向邊的誤差的影響。</p>&

101、lt;p><b>　　因此 </b></p><p>　　上式之mα0和mβ分別為定向誤差和測(cè)角誤差，均認(rèn)為是同精度觀測(cè)的。</p><p>　　當(dāng)角閉合差 小于按式(1-48)所算得的 時(shí)，則可進(jìn)行平差。其方法如下： </p><p>　　(1)按下述判別式對(duì)陀螺定向邊進(jìn)行判斷</p><p>　

102、　(2)陀螺定向邊為堅(jiān)強(qiáng)方向的平差方法 </p><p>　　(3)陀螺定向邊為非堅(jiān)強(qiáng)方向的平差方法</p><p>　　(4)具有多個(gè)陀螺定向邊的方向附合導(dǎo)線的平差</p><p>　?、偻勇荻ㄏ蜻厼閳?jiān)強(qiáng)方向邊</p><p>　?、谕勇荻ㄏ蜻厼榉菆?jiān)強(qiáng)方向邊</p><p>　　仍按條件平差法，此時(shí)有兩個(gè)條件方程式：

103、</p><p><b>　　其法方程式為：</b></p><p>　　解得k值后即可得改正數(shù)： </p><p>　　4.1.3.3 方位角的推算</p><p>　　在地面測(cè)量中已知方位角是按下式計(jì)算的</p><p><b>　　或</b></p>&l

104、t;p>　　4.1.3.4 坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算及其調(diào)整</p><p>　　對(duì)于閉合導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，其總和應(yīng)等于零，實(shí)際上，由于測(cè)角量邊誤差的影響，其值不等于零而為f x、f y，我們稱f x、f y為坐標(biāo)閉合差。</p><p><b>　　故對(duì)于閉合導(dǎo)線有：</b></p><p><b>　　對(duì)于附合導(dǎo)線，則</b>

105、;</p><p>　　對(duì)于復(fù)測(cè)支導(dǎo)線和方向附合導(dǎo)線，則 </p><p>　　導(dǎo)線的精度是用相對(duì)閉合差來(lái)表示的，即</p><p>　　然后將 f x、f y反號(hào)，按與邊長(zhǎng)li成正比例的原則或按與坐標(biāo)增量成正比例的原則分配于各邊的坐標(biāo)增量上。</p><p>　　即各邊的坐標(biāo)增量改正數(shù)</p><p>　　4.1.3

106、.5 坐標(biāo)計(jì)算</p><p>　　按下式計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)：</p><p>　　如為閉合導(dǎo)線由始點(diǎn)起算，經(jīng)各導(dǎo)線點(diǎn)再算到始點(diǎn)上的坐標(biāo)應(yīng)相同；附合導(dǎo)線則應(yīng)與終點(diǎn)的已知坐標(biāo)相等；而復(fù)測(cè)支導(dǎo)線和方向附合支導(dǎo)線則兩次算得最末點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)相等。同樣可用它來(lái)檢查計(jì)算的正確性。</p><p>　　4.2 地下高程控制測(cè)量</p><p>　　4.2.1 井

107、下水準(zhǔn)點(diǎn)</p><p>　　在進(jìn)行井下高程測(cè)量之前，應(yīng)在井底車(chē)場(chǎng)和主要巷道內(nèi)預(yù)先設(shè)置好水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)每組不應(yīng)少于兩個(gè)，兩點(diǎn)之間的距離為30～80m；而各組之間昀距離一般為300～800m 。井下永久導(dǎo)線點(diǎn)可作為水準(zhǔn)點(diǎn)用。 </p><p>　　4.2.2 水準(zhǔn)儀及其檢校</p><p>　　井下高程測(cè)量所用的儀器、工具與地面高程測(cè)量基本相同。主要是水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺。

108、我國(guó)生產(chǎn)的。廈型工程水準(zhǔn)儀均可用于井下水準(zhǔn)測(cè)量。由于巷道高度所限，礦用水準(zhǔn)尺的長(zhǎng)度一般為1.5m或2m。</p><p>　　實(shí)際上通常采用兩類(lèi)水準(zhǔn)尺：一類(lèi)是定長(zhǎng)雙面水準(zhǔn)尺；另一類(lèi)是能伸縮的塔式水準(zhǔn)尺 </p><p>　　使用時(shí)先利用圓水準(zhǔn)器安平儀器，在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)時(shí)．再用微傾螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中根據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量的原理，微傾式水準(zhǔn)儀各軸線間應(yīng)滿足的幾何關(guān)系：</p><p

109、>　　(1)圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸</p><p>　　(2)十字絲橫絲垂直子儀器豎軸；</p><p>　　(3)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。</p><p>　　檢驗(yàn)校正的方法和步驟如下：</p><p>　　1)圓水準(zhǔn)軸平行于儀器豎軸</p><p>　　2)十字絲橫絲垂直于儀器豎軸</p><

110、;p>　　3)水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行的檢驗(yàn)和校正 </p><p>　　4.2.3 井下水準(zhǔn)測(cè)量</p><p>　　井下水準(zhǔn)測(cè)量分為Ⅰ、Ⅱ兩級(jí)。</p><p>　　Ⅰ級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量是為了建立井下高程測(cè)量的首級(jí)控制，其精度較高，基本上能滿足貫通工程在高程方面的精度要求，一般由井底車(chē)場(chǎng)水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，沿主要運(yùn)輸巷道向井田邊界敷設(shè)；</p><p>

111、;　　Ⅱ級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量的精度較低，作為Ⅰ級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)間的加密控制，主要是為了滿足礦井日常生產(chǎn)的需要，因此Ⅱ級(jí)水準(zhǔn)路線一般敷設(shè)在Ⅰ級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)間和采區(qū)的次要巷道內(nèi)。Ⅱ級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量也可作為小礦井的首級(jí)高程控制。</p><p>　　水準(zhǔn)測(cè)量的業(yè)內(nèi)整理主要是計(jì)算出各點(diǎn)間的高差。由于巷道中的水準(zhǔn)點(diǎn)有的設(shè)在底板上，有的設(shè)在頂板上，因此可能出現(xiàn)如下圖所示的四種情況。但不論哪種情況，在計(jì)算兩點(diǎn)間的高差時(shí)，仍與地面水準(zhǔn)測(cè)量一樣，是用后視讀數(shù)減

112、去前視讀數(shù)，</p><p><b>　　即</b></p><p>　　注：當(dāng)測(cè)點(diǎn)在頂板上時(shí)，只要在頂板測(cè)點(diǎn)的水準(zhǔn)尺讀數(shù)之前冠以負(fù)號(hào)，仍可按式上式計(jì)算高差。 </p><p>　　4.2.4 井下三角高程測(cè)量</p><p>　　三角高程測(cè)量通常在傾角大于8°的傾斜巷道中進(jìn)行。</p><

113、p>　　它是利用經(jīng)緯儀測(cè)出兩點(diǎn)間的傾角，用鋼尺丈量?jī)牲c(diǎn)間的傾斜長(zhǎng)度，再根據(jù)三角原理，求出兩點(diǎn)間的高差，以達(dá)到測(cè)定傾斜巷道中的水準(zhǔn)點(diǎn)和永久導(dǎo)線點(diǎn)高程的目的。</p><p>　　井下三角高程測(cè)量是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線一起進(jìn)行的。</p><p>　　施測(cè)方法如圖所示： </p><p>　　由上圖可看出，B點(diǎn)對(duì)A點(diǎn)的高差可按下式計(jì)算：</p><p&