1第一章井下平面控制测量.docx

第一章井下平面控制测量教学目的意义：掌握井下控制测量内外业教学重点：经纬仪导线的施测方法教学难点：学生对井下作业导线空间分布形状的认识特点：由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网和交会法等多种可能方案目的:是建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求第一节概述近井点：在布设地面控制网时，应注意在井口附近至少设立一个控制点联系测量：由近井点经过井筒将地面平面坐标系统传递到井下去，求得井下起始边的方向和起始点的坐标一、井下导线的等级井下导线一般是从井底车场内的起始边开始，向井田边界分段测设的；而起始边的数据是由定向测量确定了的井下导线的布设，按照“高级控制低级”的原则进行我国《煤矿测量规程》规定，井下平面控制分为基本控制（表1-1）和采区控制（表1-2）两类，这两类又都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线7〃导线基本控制采区控制15〃导线15〃导线表1-130〃导线井田一翼长度/km测角中误差/〃一般边长/m导线全长相对闭合差闭（附）合导线复测支导线25±760〜2001/80001/6000V5±1540〜1401/60001/4000表1-2米区控制导线的主要技术指标井田一翼长度/km测角中误差/〃一般边长/m导线全长相对闭合差闭（附）合导线复测支导线21±1530〜901/40001/3000V1±301/30001/2000基本控制导线的主要技术指标三、井下导线的形状支导线闭合导线附合导线导线网但由于井下测量的某些特点，有时形成一些特殊的导线如交叉闭合导线，坐标附合导线，“无定向导线”；方向附合导线等经纬仪钢尺导线光电测距导线陀螺定向光电测距导线井下导线点按照其使用时间长短和重要性而分为永久点和临时点两种。

r31rLJ导线点应当选择在巷道顶（底）板稳固、通视良好且易于安设仪器观测、尽量不受来往矿车影响的地方永久导线点应埋设在主要巷道中，一般每隔300〜500m埋设一组三个永久点永久点的结构应以坚固耐用和使用方便为原则所有导线点均应做明显标志并统一编号，用红漆或白漆将点位圈出来，并将编号醒目地涂写在设点处的巷道帮上，以便于寻找临时点构造（单位：mm）第二节经纬仪及其检验校正、对经纬仪的要求1）、结构紧密，轻便耐用，密封性好2）、具有防爆照明设备3）、具有镜上中心4）、应附有偏心望远镜或长管接目棱镜5）、仪器最短视距应在1-2m左右6）、仪器应具有可伸缩的三角架或托盘（7）、可在仪器上装配腰线望远镜二、矿用经纬仪的检校1、水准管的检校2、十字丝的检校3、视准轴的检校4、横轴的检校5、竖盘指标差的检校6、光学对点器的检校7、镜上中心的检校三、矿用经纬仪的维护1、应注意不要碰撞仪器，上井后必须及时打开仪器箱，晾干和擦净仪器2、安置仪器后必须由专人看守同时仪器箱上不准坐人3、应注意点上所悬挂的垂球不要碰坏仪器4、作业时，应注意仪器上的水珠，需用擦镜纸进行擦干第三节井下经纬仪导线水平角的观测一、安置仪器对中，整平对中分为：1、点下对中2、点上对中对中方法：垂球对中、光学对中、自动对中（三架法）（具体步骤上课演示）导线点在巷道底板时，安置仪器的方法与、地面相同。

当测点在巷道顶板时，应进行点下对中对中时，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点上悬挂下垂球，移动经纬仪使镜上中心对准垂球尖再整平仪器，重新对中垂球碰仪器，挡风布或防风套管，重球浸水中，光学对点）二、测量角度：前后视点上挂垂球线，作为瞄准的标志若井下巷道中风大，锤球加重，放入水桶中稳定，或加挡风布井下黑暗潮湿，并有瓦斯及煤尘，仪器有较好的密封性，经纬仪及觇标均需照明，最好有防爆照明设备将矿灯置于垂球线的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸或毛面薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景上井下测角方法与地面一样，有复测法和测回法测回法步骤如下：1）设欲测角度ACB（如图），则在测站C上安置经纬仪后将度盘对在0°附近2）正镜瞄准后视点A,读取水平度盘读数al,十字丝中丝瞄准垂球上标志,竖盘指标水准管气泡居中后读取竖盘读数LA3）正镜顺时针旋转瞄准前视B,读取bl和LB4)倒镜后逆时针旋转照准部,瞄准B,读取b2和RB5)逆时针旋转照准部，瞄准A,读取a2和RA算一测回水平角:水平角:0=(bl-al+b2-a2)/2垂直角:后视6A=(RA-LA-180°)/2前视6B=(RB-LB-180°)/2倾角小于30的井巷中，限差见下表。

当倾角大于30时，限差放宽1.5倍，并且要特别注意仪器整平表1-3经纬仪导线水平角观测限差仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DJ220〃12〃30〃DJ640〃30〃60〃表1-4井下经纬仪导线水平角观测仪器导线级别使用仪器观测方法7〃DJ2测回法15〃DJ6测回法或复测法30〃DJ15测回法或复测法对中次数32按导线（水平）边长分15m以下15〜30m30m以上对中次数次数注：1.如不用表中所列的仪器，可根据仪器级别和测角精度要求适当增减测回数；2.由一个测回转到下一个测回观测前，应将度盘位置变换180°/n（n为测回数）；3.多次对中时，每次对中测一个测回若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360°/n井下倾角一般用测回法观测一个测回；重要的两个测回它与水平角同时观测第四节井下经纬仪导线边长的丈量井下经纬仪导线的边长通常是用钢尺直接丈量的随着科学技术的迅速发展和光学电子仪器制造水平的提高，现已应用电磁波物理测距方法来测量井下导线边长一、钢尺丈量边长1.量边工具钢尺50m和30m的并整尺都有毫米刻划的钢尺拉力计温度计o6o124o2匸rIco5030r±12/-%J飞-7铸f->A1. 钢尺的比长：就是将钢尺的名义长度与其标准长度进行比较，求出它的实际长度。

比长改正数：钢尺的实际长度与名义长度之差比长器分室内和野外两种，也可用检定的钢尺作为标准尺进行比长1.室内检定方法1）用标准米尺逐米检定2）用检定过的钢尺作标准尺进行检定3）在专门的室内比长器上进行检定室内比长器可设在大楼的走廊内的墙壁上，两端用专制的标志牢固埋设2. 野外检定方法野外检定方法要先建立比长器再用它来检定钢尺野外比长器又叫比长基线钢尺检定时，就是用待检定的钢尺去丈量比长器的长度同样要进行2〜3测回每尺段应测记一次温度各尺段所测温度须化算到同一温度（标准温度，一般为20°C）,即对各尺段分别加以改正按钢尺丈量的比长器（尺面长）与标准长度比较,便可求得该尺的尺长改正在水平巷道时，我们可以直接丈量平距在倾斜巷道中，一般只能丈量斜距，测出倾角，再换算为平距当边长较大时，我们可以进行分段丈量根据《规程》对赶超检定的要求：按各单程比长结果计算算术平均值的相对误差不得大于1/10万其中单程指半测回室内工作条件好，并能逐米检定，故以室内检定钢尺为好2.钢尺量边的方法：悬空丈量法用经纬仪的水平视线瞄准前后视点所挂垂球线，用大头针在绳上标出十字丝交点，然后用钢尺丈量仪器镜上中心或横轴右端中心与大头针之间的距离。

对准经纬仪镜上横轴中心，另一端加钢尺检定时的拉力P并对准大头针，两端同时读数零端估读到毫米每读一次数后，移动钢尺2〜3cm每条边要读数三次互差小于3mm,同时还要测记温度在水平巷道时，我们可以直接丈量平距在倾斜巷道中，一般只能丈量斜距，测出倾角，再换算为平距当边长较大时，我们可以进行分段丈量倾斜巷道中则丈量倾斜距离当丈量的边长大于尺长时，则必须分段丈量，为此要进行定线3. 钢尺量边的改正1) 比长改正△k=LO-LM,△Lk=AkL/LM2) 温度改正△ Lk=La(t-tO)3) 拉力改正△ LP=L(P-PO)/EF4) 垂曲改正a.对称悬链线Y=chx加改正△Lf,负值，与p,自重有关b. 整尺长垂曲改正厶Lf尺二L-S,S=2Ra,L=2Rsina—ALf尺=-8f2/3L尺c. 松重距f的测定理论计算:f=qL2尺/8p,ALf尺=-q2L3尺/24p2实测法f=c-a-dd. 任意长度改正ALf,注意分段丈量时改正e. 倾斜边长垂曲改正ALf7=ALfcos26l=Lcos(5图1却寞测撇尺松垂距f|__兀倾斜边长化算为水平边长7^/平面直角坐标系坐标平面7T、距离捡、图5-27距离的投影归化改正6）其他改正导线边长化到投影面投影到高斯投影面倾斜边长经上述改正后，还应换算为水平边长。

二、光电测距仪测边1.安置仪器在测站上整平对中经纬仪，将测距头通过连接器安装在经纬仪上在镜站安设反射棱镜对中整平，并用反射棱镜上的准星照准测距头2.检查仪是否正常3.测距按下测距键(MEAS)，开始测距并按要求记录测距结果第五节井下导线测量外业井下导线测量外业，与地面导线基本相同，但由于井下环境的特殊性，如导线不是一次全面布设，而是随巷道掘进而不断延长，每次延长之前都要对上次测设的最后一个导线角度进行检查；井下导线点多设于顶板，仪器要在点下对中；井下黑暗，仪器及觇标均需照明；井下巷道狭窄，运输繁忙，观测条件不利等1、劳动组织和仪器配备测角一般4人：1人观测，1人记录，前后视各一人量边一般5人：2人拉尺，2人读数，1人记录并测定温度两者可同时进行，也可分开进行2选点和设点：选设点时应注意：1）导线点应便于保存2）应通视，间距均匀3）凡巷道分岔、拐弯、边坡点和已停工掘进工作面等均应设定4）永久点应按照《规程》要求于施测前1~2天设好5）导线点应统一编号3、测角和量边测角量边方法同前一）工作组织钢尺导线5人，光电导线4人，分工，联络信号仪器高，觇标高，巷道上下左右,记录（二）三架法导线测量表1-3井下测水平角的各项限差仪器级别同一测回中半测回互差检验角与最终角之差测回间互差两次对中测回（复。