高考英语试题及答案北京安徽卷

Company Logo,第六章 近井控制测量与联系测量,第一节 概述,联系测量：将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。,平面联系测量（定向测量）,高程联系测量（导入高程）,联系测量包括以下两部分：,一、联系测量的概念,Company Logo,二、联系测量的目的和任务,1、联系测量的目的：统一井上下的坐标系统和高程系统,(1) 需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道 之间的相对位置关系。(2) 需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与采空区间的相互 关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。 (3) 为解决很多重大工程问题，如井筒的贯通或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定地点开凿小井 或打钻孔等等。,Company Logo,2、 联系测量的任务：,（1）井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；,（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；,（3）确定井下水准基点的高程H。,井上下的联系测量是通过埋设于井口附近的近井点和高程基点（统称为定向基点）为基础进行的。,Company Logo,第二节 近井控制测量,近井控制测量的概念,将在井口附近埋设的定向基点与矿区或国家平面坐标系和高程系统联测，以便达到井上下采用统一坐标系统和高程系统的目的。,近井控制测量,近井平面控制测量：测定定向基点的平 面位置,近井高程控制测量：测定定向基点的高程,Company Logo,一、定向基点布设,1、布设要求,1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点;,2）每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点；,3）近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；,2、布设精度,1)、近井网的布设方案和要求, 煤矿测量规程,Company Logo,2)、近井点的点位精度要求,近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距）等方法测设。,近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点位中误差不得超过±7cm，后视边方位角中误差不得超过±10。,3)、井口高程基点的精度要求,井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道贯通的要求。,Company Logo,井口水准基点的高程测量，应按四等水准测量的精度要求测设。,对于不涉及两井间贯通问题的高程基点的高程精度不受此限制。,测量高程基点的水准路线，可布设成附（闭）合路线、高程网或水准支线。除水准支线必须往返观测外，其余均可只进行单程测量。,用三角高程测量时应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直角，用测距精度为级的光电测距仪测量边长。,Company Logo,二、测定方法,1、全球定位系统（GPS）的基本概念,1973年起步建设，1994年完成。,24颗卫星组网，包括三颗备用卫星，分布在6个轨道面内。,具有全天候、连续定时的三维定位、测速、导航、授时、抗干扰、保密功能。,地球上任何地方至少可见4颗GPS卫星。,广泛应用于大地测量、工程测量、控制测量、矿山测量、精密工程测量、导弹制导、速度测量等多领域。,Company Logo,监控站：接受卫星下行数据并传至主控站,主控站：卫星轨道估计、卫星控制、定位系统管理,注入站：卫星轨道纠正信息、钟差纠正信息，控制命令的上行注入卫星,GPS,空间星座部分,地面监控部分,用户部分,GPS接收机,数据处理软件,微处理机其终端设备,载波信号,测距码,数据码,发射信号,Company Logo,GPS定位的原理,测定GPS卫星和用户接收机之间的距离，根据已知的卫星瞬时坐标，确定用户接受机所对应的点位（三维坐标 X、Y、H）,GPS定位,绝对定位,相对定位,实质是空间距离后方交会测量 一个测站上求解4个未知量，即3个坐标分量和1个钟差参数，所以至少必须同时观测4颗卫星。 分为动态和静态的绝对定位,用2台（或者多台）GPS接收机同步观测相同的至少3颗卫星，以确定基线的基本情况，利用观测量的不同组合，进行相对定位,Company Logo,2、采用全球定位系统（GPS）进行近井基点定位测量,GPS定位测量规范将GPS的定位精度依次划分为：AA、A、B、C、D、E六个级别。,AA全球性地球动力学研究、地壳变形测量和精密定轨,A区域性地球动力学研究、地壳变形测量,B局部变形监测测量和精密工程测量,C大中城市及工程测量的基本控制网,D、E中小城市、城镇和测图、地籍、土地信息、房产、物 探、建筑工程等控制测量,Company Logo,表6-1 各等级GPS测量的基本技术规定,表6-2 各等级接收机选用,Company Logo,根据相邻井口的位置和井下贯通巷道的距离及贯通工程的精度要求，一般选择C或D级。,GPS的定位测量工作分为：外业和内业,GPS的定位测量主要工作包括：GPS测量的技术设计，选点，测站标志的埋设，野外数据采集以及成果质量的检核；测后数据处理及技术总结。,按照GPS的定位测量的工作程序，分为：GPS网的设计，选点与埋点，外业观测，成果检核与数据处理。,Company Logo,第三节 平面联系测量,定点、定向对井下导线的影响,（a）,（b）,定向误差对井下导线的影响,Company Logo,由图（a）可以看出：定点的误差对其他各点的影响不随导线的延长而增大。,由图（b）可以看出：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。,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,若导线有更多点,所以：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。,Company Logo,在平面联系测量中，方位角传递的误差是主要的，因此把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。,定向,几何定向,通过斜井或平峒,一井定向,两井定向,物理定向,投向仪定向,陀螺经纬仪定向,磁性定向,矿井定向概括来说分为两类：,Company Logo,表3-1 联系测量的主要限差,煤矿测量规程规定的联系测量的主要精度要求见下表,Company Logo,一、一井定向,在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为立井几何定向 。,几何定向,一井定向,两井定向,在一个井筒内悬挂两根垂球线由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为一井定向 。,1、概述,Company Logo,一井定向工作,投点：在井筒中悬挂铅垂线至定向水平,连接： 在定向水平通过测量把垂线与井 下永久导线点联系起来,2、投点,(1)投点的方法,采用垂球线单重投点法,单重稳定投点 0.4mm,单重摆动投点,Company Logo,(2)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，这种偏离称为投点误差。,由投点误差引起的垂球线连线的方向误差，称为投向误差。,图6-7 投点误差与投向误差,图(b) 中,图(c)中,Company Logo,设AA=eA，BB=eB 且由于很小，则(c)图中的可简化为：,如果设 则投向误差为：,说明：仅1mm的投点误差，引起方位角误差达2多。,因此要减少投向误差，必须加大两垂球线间的距离c和减少投点误差e之值。,Company Logo,（3）减少投点误差的主要措施：,1)尽量增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置;,2)定向时最好减少风机运转或增设风门，以减少风速；,3)采用高强度、小直径的钢丝，适当加大垂球重量，并将垂球浸入到稳定液中;,4)减少滴水对垂球线及垂球的影响。,Company Logo,3、连接,(1)、概念,在定向水平通过测量把垂线与井下永久导线点联系起来，这项工作称为连接。,(2)、连接测量,连接测量分为地面连接测量和井下连接测量两部分。,地面连接测量是在地面测定两钢丝的坐标及其连线的方位角；,连接测量的方法很多，这里仅以连接三角形法为例予以介绍。,井下连接测量是在定向水平根据两钢丝的坐标及其连线的方位角确定井下导线起始点的坐标与起始边的方位角。,Company Logo,为了提高定向的精度，在选择井上、井下连接点C、C时，应使连接三角形布设成延伸三角形。即尽可能将C、C设置在AB的延长线上，且靠近一根垂球线，使和小于2°。,1）连接三角形应满足的条件,图6-8 连接三角形示意图,Company Logo,2）连接三角形法的外业,地面连接测量是在C点安置经纬仪测量出和两个角度，并丈量a、b、c三条边的边长。,同样，井下连接测量是在C点安置仪器测量出和三个角度，并丈量c，b和a三条边的边长。,Company Logo,3）连接三角形的解算, 运用正弦定理，解算出，,检查测量和计算成果,首先，连接三角形的三个内角、以及、的和均应为180°。若有少量残差可平均分配到、或上。(角的检验）,Company Logo,其次，井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦定理计算出的距离c计相差应不大于2mm；,井下丈量所得的两钢丝间的距离c丈与计算出的距离c计相差应不大于4 mm。,若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a、b、c中 加入改正数Va，Vb，Vc及Va，bc, 将井上、井下连接图形视为一条导线，EDCA BCDE，按照导线的计算方法求出井下起始点D的坐标及井下起始边D E的方位角,Company Logo,二、两井定向,1、概述,当矿井有两个立井，且在定向水平有巷道相通、并能进行测量时，就可采用两井定向。,两井定向是在两个井筒内各用重球悬挂一根钢丝，通过地面和井下导线将它们连接起来，从而把地面坐标系统中的平面坐标和方向传递到井下。,两井定向的外业测量与一井定向类似，也包括投点、地面和井下连接测量,Company Logo,两井定向的示意图,Company Logo,由于两井定向时，两垂球线之间距离增加，因而减少了投向误差，井下起始边方位角的精度也随之提高，这是两井定向的优点。,如果设 ，当两垂线间的距离（煤矿安全规程规定两井筒间的最小距离不得小于30m）为 则投向误差为：,Company Logo,2、两井定向的外业测量工作,(1)、投点,两个井筒中各悬挂一根垂球A和B，投点设备和方法同一井定向。,(2)、连接,1）地面连接测量,地面连接测量的目的是测定两个垂球线A、B的平面坐标，由坐标算出两垂球线的方位角。,从近井点分别向两垂球线A、B测设导线。连接导线敷设时，应使其具有最短的长度并尽可能沿两垂球线连线的方向延伸，这样可以减少量边误差对连线方向产生的影响。,Company Logo,2)井下连接测量,在定向水平上，通过测量导线A1234B将定向水平的两垂线连接起来。,3、两井定向的内业工作,由于两井定向时，两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来的，因此，在连接测量时必须测出井上、井下导线各边的边长及其连接水平角；同时在内业计算时必须采用假定坐标系。,Company Logo,1） 根据地面连接测量的成果，计算两垂球连线的方位角及长度按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的坐标 (x，y)、（x，y）；,Company Logo,2）根据假定坐标系统计算井下连接导线,以井下导线起始边A1为x轴，A 点为坐标原点建立假定坐标系，可计算出B点的假定坐标为(x，y)；计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标及A B 之间的距离。,Company Logo,4) 测量精度的检验,3) 按地面坐标系统计算井下导线各边的方位角及各点的坐标,A1ABAB= ,若为负数则应加360°,其他边的方位角为i=+i,