第14章井下测量

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1、14.1 14.1 近井点和井口水准基点近井点和井口水准基点14.2 14.2 矿井平面联系测量矿井平面联系测量14.3 14.3 矿井高程联系测量矿井高程联系测量14.4 14.4 井下平面测量井下平面测量14.5 14.5 井下高程测量井下高程测量第第1414章章 井下测量井下测量14.1 14.1 近井点和井口水准基点近井点和井口水准基点 在国家一、二等三角网和水准网的基础上布设矿区三、在国家一、二等三角网和水准网的基础上布设矿区三、四等三角网或高精度测距导线作为矿区平面控制，布设矿区四等三角网或高精度测距导线作为矿区平面控制，布设矿区三、四等水准网作为矿区的高程控制。三、四等水准网作为

2、矿区的高程控制。一、矿区控制测量方法一、矿区控制测量方法二、近井点和井口水准点的概念和作用二、近井点和井口水准点的概念和作用1 1、概念、概念 矿井工业广场井筒附近布设的平面控制点和高程控制点。矿井工业广场井筒附近布设的平面控制点和高程控制点。2 2、作用、作用 建立矿井上下统一坐标系统。建立矿井上下统一坐标系统。1 1、测定方法和精度要求、测定方法和精度要求 近井点可在矿区控制网的基础上，用近井点可在矿区控制网的基础上，用插网、插点和敷设插网、插点和敷设经纬仪导线经纬仪导线等方法测设。其点位中误差不得超过等方法测设。其点位中误差不得超过7cm7cm，后视，后视边方位角中误差不得超过边方位角中

3、误差不得超过 10 10。 井口水准点按四等水准测量的精度要求测设。井口水准点按四等水准测量的精度要求测设。 2 2、布设要求、布设要求(1)(1)、尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点；、尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点；(2)(2)、近井点至井口的连测导线边数不超过、近井点至井口的连测导线边数不超过3 3条；条；(3)(3)、高程水准基点应不少于两个。、高程水准基点应不少于两个。三、近井点和井口水准点的测定方法、精度要求和布设要求三、近井点和井口水准点的测定方法、精度要求和布设要求14.214.2 矿井平面联系测量矿井平面联系测量1 1、矿井联系测量概念、矿井联系测

4、量概念 把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量工作。把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量工作。2 2、矿井联系测量的意义、矿井联系测量的意义 矿井基建、生产乃至矿井报废阶段所进行的各种多项工矿井基建、生产乃至矿井报废阶段所进行的各种多项工作都需要建立在井上、下采用作都需要建立在井上、下采用同一坐标系统同一坐标系统的基础上。的基础上。3 3、矿井联系测量的分类、矿井联系测量的分类一、概述一、概述4 4、矿井平面联系测量的任务、矿井平面联系测量的任务平面联系测量（定向测量）平面联系测量（定向测量）高程联系测量（导入高程）高程联系测量（导入高程） 根据地面已知点的平面坐标和已知边的方位角，根据

5、地面已知点的平面坐标和已知边的方位角，确定井确定井下导线起算点的平面坐标和起算边的方位角。下导线起算点的平面坐标和起算边的方位角。5 5、斜井或平硐的平面联系测量方法、斜井或平硐的平面联系测量方法6 6、定点误差、定向误差、定点误差、定向误差(1)(1)、传递坐标误差（定点误差）影响分析、传递坐标误差（定点误差）影响分析(2)(2)、传递方位角误差（定向误差）影响分析、传递方位角误差（定向误差）影响分析 直接从地面已知点延斜井或平硐敷设导线到井下直接从地面已知点延斜井或平硐敷设导线到井下即可求出井下已知点的坐标和已知边的方位角。即可求出井下已知点的坐标和已知边的方位角。 由图由图(a)(a)可

6、以看出：可以看出：定点的误差对其他各点的影响不定点的误差对其他各点的影响不随导线的延长而增大。随导线的延长而增大。 由图由图(b)(b)可以看出：可以看出：定向的误差（起始边方位角误差）定向的误差（起始边方位角误差）对其他各点的影响随导线的延长而变化。对其他各点的影响随导线的延长而变化。212 如果不考虑井下导线测量的误差，如果不考虑井下导线测量的误差，即井下导线的几何形状不变即井下导线的几何形状不变515 55Se若导线有更多点若导线有更多点iiSeie点点i i至起始点至起始点1 1的距离的距离34383438（1 1弧度的分数）弧度的分数）所以：所以：离起始点越远，由方位角误差所引起的导

7、线各点点位离起始点越远，由方位角误差所引起的导线各点点位误差就越大。误差就越大。 在平面联系测量中，方位角传递的误差是主要的，因在平面联系测量中，方位角传递的误差是主要的，因此把此把平面联系测量简称为矿井定向。平面联系测量简称为矿井定向。 井下导线起始方位角的误差作为衡量矿井定向的标准。井下导线起始方位角的误差作为衡量矿井定向的标准。定向定向 几何定向几何定向 通过斜井或平峒通过斜井或平峒一井定向一井定向两井定向两井定向物理定向物理定向 投向仪定向投向仪定向 陀螺经纬仪定向陀螺经纬仪定向 磁性定向磁性定向 矿井定向概括来说分为两类：矿井定向概括来说分为两类：7 7、矿井平面联系测量方法分类、矿

8、井平面联系测量方法分类二、一井定向二、一井定向 即在一个井筒内悬挂两根钢丝，即在一个井筒内悬挂两根钢丝，将地面点的坐标和边的方位角传递到将地面点的坐标和边的方位角传递到井下的工作。井下的工作。 一井定向工作一井定向工作 投点：投点：在井筒中悬挂铅在井筒中悬挂铅垂线至定向水平垂线至定向水平 连接：连接： 在定向水平通过在定向水平通过测量把垂线与井测量把垂线与井 下永久导线点联下永久导线点联系起来系起来( (一一) ) 投点投点 投点是以井筒中悬挂的两根钢丝投点是以井筒中悬挂的两根钢丝形成的竖直面将井上的点位和方位角形成的竖直面将井上的点位和方位角传递到井下。传递到井下。投点方法有投点方法有稳定投

9、点稳定投点和和摆动投点摆动投点。1 1、投点误差与投向误差、投点误差与投向误差 由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴水等影由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，使得垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离，响，使得垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离，这种偏离称为这种偏离称为投点误差投点误差。 由投点误差引起的垂球线连线的方向误差，称为由投点误差引起的垂球线连线的方向误差，称为投向误差投向误差。 (a)(a)(b)(b)(c)(c)ABABAB图图14-3 14-3 投点误差与投向误差投点误差与投向误差ABBBAAtg图图(b) (b) 中中图图(c)(c)中中

10、ABAABBtg 设设AA=eAA=eA A，BB=eBB=eB B 且由于且由于很小，则很小，则(c)(c)图中图中的的可简化为：可简化为：+ABeeAB 206265 1,3 ,ABeemm ABm 如果设如果设 则投向误差为：则投向误差为： +2 206265=1383000ABeeAB 说明：仅说明：仅1mm1mm的投点误差，引起方位角误差达的投点误差，引起方位角误差达22多。多。 因此要减少投向误差，必须加大两垂球线间的距离因此要减少投向误差，必须加大两垂球线间的距离c c和减少和减少投点误差投点误差e e之值。之值。 定向时最好暂时关闭风机；定向时最好暂时关闭风机；采用直径小、抗拉

11、强度高的钢丝；采用直径小、抗拉强度高的钢丝；适当增加垂球的重量并将之浸入液体中；适当增加垂球的重量并将之浸入液体中；采取防水措施减小滴水的影响；采取防水措施减小滴水的影响；尽可能增大两根钢丝间的距离尽可能增大两根钢丝间的距离c c。减少投点误差的措施：减少投点误差的措施：(1) (1) 信号圈法信号圈法 依次下放依次下放3-53-5个直径为个直径为2-3cm2-3cm的小圈套，看它们是否的小圈套，看它们是否依次到达定向水平来检查。依次到达定向水平来检查。 测定半周期的方法：在定向水平上，记录钢丝连续摆动测定半周期的方法：在定向水平上，记录钢丝连续摆动1010次的时间，然后计算出一次摆动的时间。