第一章煤矿测量学基础知识
第一章 煤矿测量学基础知识
第二节 地面点位的确定 1.2.3 高差
高差：地面上相邻两点的高程之差，常用h表示。高差 有正负之分：正为上坡，负为下坡。
4/6/2020
第二节 地面点位的确定 1.2.4 地面点的坐标
1、地理坐标：用经度和纬度来表示地面点位坐标 适用于：在地球椭球面上确定点位。 分为： （1）天文地理坐标(天文经度 ，天文纬度 ) （2）大地地理坐标(大地经度L，大地纬度B )
例：120带中央子午线的经度为 L。＝3º× 120＝360 º
4/6/2020
6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:
3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带 子午线重合，减少了换带计算。 工程测量采用3 º带，特殊工程可采用1.5 º带 或任意带。
4/6/2020
（4） 高斯平面直角坐标系
赤道
世界地图
东经 73º27′~135º09′ ✓ 6º带13~23， 3º带24~45
我国统一6º带分布情况
✓故： 根据带号可以判断属于何种投影带
4/6/2020
国家统一坐标：
xp2 23x2p2836.2138208m36.180m x yp2 （带yp2号）222772545490.7.22800mm
使照准失真，这些现象是由于空气的密度不
同、空气的对流、风力等情况所造成的,也就
是由环境造成的。
B
C’ C
4结/6/20论20 :环境因素也是造成误差产生的又一个主要原因
第五节 测量误差的概念 1.5.1 测量误差产生的原因
误差产生原因： 1.仪器本身 2.观测者（人为原因） 3.外界环境
4/6/2020
先看三个例子：
1、如果用两把刻划不一样的尺，丈量同 一段距离，用第一根尺量得距离为20m,用 第二根尺量得距离为19.98m，两者相差 2cm。
矿井测量基础知识
矿井测量基础知识
1、矿山测量的主要任务是精确建立井上、下测量控制系统，及时而准确地测绘各种矿图，正确标定井上、下各工程位置，研究地表与岩层移动规律。
2、测量工作必须遵循两项原则：一是“由整体到局部、从高级到低级、先控制后碎部”；二是“步步要检核”。
3、煤矿生产中“三下”、“一上”开采指的是“建筑物下、铁路下、水体下”和“承压水上”。
4、目前，我们采用的矿区平面坐标系是1980年国家大地坐标系；高程采用的是1956年黄海高程系统。
5、测量误差按其性质分为系统误差和偶然误差两类。
6、井下测量一般需要4人：1人观测、1人记录、前后视照明各1人。
7、巷道的中线是指巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线（主要巷道每掘进30m、次要巷道每掘进40m应延设一组中心线）。
8、巷道腰线是用来指示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度用的。
9、井下平面控制分为基本控制和采区控制两类。
在采区次要巷道中，为了填图还应敷设碎部导线。
10、基本控制导线：
应沿着矿井主要巷道（斜井、暗斜井、水平运输大巷、主要石门、总回风道、集中上、下山等）敷设。
各矿基本控制导线应采用7″级导线，一般应每300～500m延测一次，每隔1.5～2km加测一条陀螺定向边。
11、采区控制导线：
沿着采区上、下山，中间巷道、采区运输道、回风道敷设。
根据采区一翼长度可分别采用15″或是30″级导线。
采区导线应随着巷道掘进每30m～100m延长一次。
煤矿测量学
第一章矿井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。
将地面平面坐标系统传递到井下的测量称为平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导入高程。
矿井联系测量的目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。
矿井联系测量的必要性：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。
这种关系一般是用井上下对照图来反映的。
因此，我们必须时刻掌握采矿工作是在什么地区的下方进行着，以便采取预防措施。
2、需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老塘（采空区）间的相互关系，正确地划定两相邻矿井的隔离矿柱。
不然，就有可能发生大量涌水及瓦斯涌出，迫使采矿工作停顿，甚至造成重大安全事故。
3、为解决很多重大工程问题，例如井筒的贯通或相邻矿井各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定地点开凿小井或打钻孔等等都需要井上下采用同一坐标系统。
矿井联系测量的任务：1、确定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；3、确定井下经纬仪导线起算点的高程。
第二章巷道中线的标定工作1、井下主要巷道的位置是根据矿井的总体设计决定的，但在施工过程中还要根据实际情况作必要的修改。
采区巷道更需要根据已有巷道和地质变化情况逐步做出施工设计。
测量的任务是要把图上设计好的巷道，随着巷道不断向前掘进逐步地标设于实地，也就是要在实地上标定出巷道的开切位置和给定巷道的掘进方向。
2、巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线。
标定巷道中线就可以控制巷道在水平面内的掘进方向。
新开巷道标定中线的过程大致如下：1）、检查设计图纸。
设计图纸的巷道要和已有的巷道保持一定的几何关系，或本身要符合一定的几何条件。
2）、确定标设的必要数据经检查确认设计资料无误后，便可利用所要标设的巷道附近的可靠已知点，来计算标设数据。
3）、标设巷道开切点和掘进方向。
4）、随着巷道的不断向前掘进，标定和延长巷道中线和腰线。
(完整word版)矿山测量知识点
1.井下平面控制均以(导线）的形式沿巷道布设2.井下导线的等级：井下平面控制分为基本控制和采区控制两类，基本控制导线按照测角精度分为7＂和15＂两级，采区控制导线则分为15＂和30＂两级.井下导线的形式:支导线、闭合导线、符合导线、导线网以及交叉闭合导线（导线边的平面投影相交而实际上是空间相交）、坐标符合导线（在两个已知坐标的垂球线之间敷设的两井定向导线也是地面测量中的“无定向导线”）、方向复合导线（带陀螺定向边的方向)等特殊形式的井下导线。
3.井下测角与地面测角的不同（经纬仪在井下是怎样布设的？)(1）井下测点多设于巷道顶板上，因此经纬仪要在测点下对中，经纬仪望远镜筒上应当刻有仪器中心，经纬仪在测点下对中时,要整平仪器,并另望远镜水平，由测点上悬挂下垂球移动经纬仪使镜上中心对准垂球尖，如果井下巷道中风大，可以把觇标用垂球加重,放入水桶中稳定,为利于在顶板上测点下对中,最好在望远镜筒上安装点下对中器，或利于专门的点下光学对中器，可作上、下投点，但主要用于井下导线测量时使经纬仪和觇标在顶板测点下对中，由于井下导线边较短,风流较大，所以要十分注意经纬仪及觇标对中，以减少其对测角精度的不良影响(2）在倾角很大的急倾斜巷道中测角时，望远镜视线有可能被水平度盘挡住，因此，要求望远镜筒要短，最好要有目镜棱镜、弯管目镜或偏心望远镜。
（3）井下黑暗潮湿,并有瓦斯及煤尘,因此要求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。
4.井下测角方法及其步骤：一般用测回法，同时测量水平角和竖直角的步骤如下(1)正镜瞄准后市点Ａ，使水平度盘读数大致对于0o，读取水平度盘读数a1，并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志，使竖直指标水准器的气泡居中后，读取竖盘读数ＬA（2）正镜顺时针方向旋转照准部,照准前视点Ｂ，读取水平度盘读数ｂ1和竖盘读数ＬB（3）倒镜后逆时针方向旋转照准部，照准前视点Ｂ，读取水平度盘读数ｂ2和竖盘读数ＲB（4）倒镜逆时针方向旋转照准部，照准后视点Ａ，读取水平度盘读数ａ2和竖盘读数ＲA（５）最后计算一测回水平角为: β＝∠ＡＣＢ＝１/２（ｂ1- a1+ｂ2—ａ2）竖直角δ的计算公式随经纬仪竖盘刻划方法的不同而异。
矿山测量学(第一章)讲解
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
二、矿用经纬仪的维护
1.矿用经纬仪的检验
2.矿用经纬仪的维护 敲帮问顶 专人看护 擦干装箱 防震 出汗，晾，温度均匀，擦。
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
7″导线
基本控制
井
15″导线
下
导
15″导线
线境矿与山测绘量学院
第一节 井下导线的布设与等级
表1-1 基本控制导线的主要技术指标
井田一翼长 测角中误 一般边长/m
度/km
差/″
≥5
±7
60～200
＜5
±15
40～140
导线全长相对闭合差
闭(附)合导线
复测支导线
1/8000
1/6000
1/6000
1/4000
井田一翼长 度/km
≥1 ＜1
表1-2
测角中误 差/″
±15 ±30
基本控制导线的主要技术指标
一般边长/m
30～90 —
导线全长相对闭合差
闭(附)合导线 复测支导线
1/4000
1/3000
1/3000
1/2000
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
矿图测绘
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
二、井下导线的发展与形式
分次布设，逐步敷设； 先低级，后高级； 不断向前，直至边界。
图1 井下导线图
中国矿业大学环境矿与山测绘量学院
矿山测量基本知识
高斯投影方法：目的是将地球椭球面投影到 平面上，使投影带的中央子午线与椭球圆柱 体相切，展开后为X轴，向北为为正；展开 后为Y轴，向东为正；
高斯平面投影
高斯平面投影
1、3°、6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线越远，变形越大的缺 点，特采用分带投影使每一投影带值包括位于中央 子午线两侧邻近的部分。 投影带宽度是以相邻子午面间的经度差L来划分的 分为3°和6°两种
适用于：在地球椭球面上确定点位。分为： 1、天文地理坐标 2、大地地理坐标
②平面直角坐标系
适用于：研究范围较小。
坐标系的异同： 不同点： 1、测量上北方向为X轴正向， 东方向为Y轴正向。 2、角度方向顺时针度量， 象限顺时针编号。 相同点： 数学中的三角公式在测量中可以直接应用。
③高斯平面直角坐标 适用于：研究范围较大。
1、贯通的种类
一井内的平巷与斜巷贯通 两井间的巷道贯通
立井贯通
2、井巷贯通的容许偏差 井巷贯通的容许偏差值
三、贯通测量工作的步骤及贯通设计书的编制
1、贯通测量的工作步骤
①调查了解待贯通井巷的实际情况，根据贯通测量的允许偏差，选择合 理、可行的测量方案和方法。 ②按选定的测量方案和方法进行实测和计算，每行一步均须有可靠的检 核，并与设计书中要求的精度进行比较。 ③根据实测资料计算贯通巷道的标定要素，并于实地标 设贯通巷道的中线和腰线。 ④随着巷道掘进，及时延设、检查中线和腰线：及时测量进度和填图： 及时按实测点的平面坐标和高程，调整中线和腰线 。 ⑤巷道贯通后，应立即测量实际偏差，并将两侧导线连接起来，计算各 项闭合差。还应对最后一段的中线和腰线进行调整。 ⑥重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析，提交技术总结。
煤矿测量复习资料
煤矿测量复习资料煤矿测量是指对煤层、井下巷道、工作面等进行测量，以确定它们的位置、朝向和几何形状。
测量数据是绘制地图、设计支护和选煤等工作的基础。
本文主要介绍一些常见的煤矿测量仪器和方法。
1. 煤矿测量仪器1.1 水准仪水准仪是测量地面高程差的常用仪器，它由人工水准仪和自动水准仪两种。
人工水准仪需要人工搭建水准测量路线，而自动水准仪可以通过激光对准进行高程测量。
水准测量是煤矿测量中最常用的高程测量方法，主要用于测量煤层顶板和巷道的高程。
1.2 煤层探测仪煤层探测仪是一种可以测量煤层厚度和位置的仪器，在矿山地质勘探和开采过程中非常重要。
常用的煤层探测仪有单道激光煤厚仪、多道激光煤厚仪和微波煤厚仪等。
1.3 光电测距仪光电测距仪采用激光测距原理，可以快速准确地测量煤矿各种地形的距离和高度。
它具有自动跟踪、高精度、快速测量等特点，广泛应用于煤矿巷道、隧道和建筑物等领域。
2. 煤矿测量方法2.1 尺量法尺量法是最简单的煤矿测量方法，它对于煤层钻孔的位置和朝向的测定非常有效。
测量时，需要先确定起点和终点位置，然后用尺量工具测量两点之间的距离和方向。
2.2 三角测量法三角测量法是测量空间中各种角度、方位和距离的关系的方法。
在煤矿测量中，三角测量法被广泛应用于测量煤层的倾角和方向。
2.3 激光扫描法激光扫描法是一种非接触式测量方法，可以在较短时间内对煤矿区域进行三维扫描。
它的测量精度高，效率高，适用于煤矿巷道、工作面等地形的精确测量。
总之，煤矿测量是煤矿开采和管理中必不可少的环节，不仅需要合适的仪器设备，还需要合理的测量方案和技术手段。
希望本文对于煤矿测量的理解和掌握能有所帮助。
矿山测量 单元一 测量基础知识
本 根据1952至1979年验潮资料确定 •国家水准原点位于青岛观象山，黄海平
知 了新的平均海水面，
均海水面为高程基准面。
识 H原点=72.260m
注意新旧两种高程系统的换算（相 差29mm）
12
课题二 地面点的表示方法
二、地面点在投影面上的坐标
单
•
地面点位的坐标与选用的地球椭球和坐标系统有关，测 量中常用的坐标系统有：天文坐标系、大地坐标系、高
7
课题一 地球的形状和大小
单 元 一
测 量 基 本 知 识
8
课题二 地面点的表示方法
• 测量工作的基本任务是确定地
单
面点的空间位置。
元
一
• 一个点在空间的位置，需要三
测
个量来确定。在测量工作中， 这三个量通常用该点在基准面
量
（参考椭球面）上的投影位置
基
和该点沿投影方向到基准面
本
（一般实用上是大地水准面）
元 斯平面直角坐标系、独立平面直角坐标系。
一 （一）、大地坐标系
测 量 基
基准面：参考椭球面
基准线：法线
地面点位用大地经度和大地纬度 来表示
本 1.1954年北京坐标系
知 2.1980国家大地坐标系
识 3.WGS-84世界大地坐标系
13
课题二 地面点的表示方法
（二）、天文坐标系
单 为求得P点的位置，可在该点上安置仪器，用天文测量的方法来测定。 元 这时，仪器的竖轴必然与铅垂线相重合，即仪器的竖轴与该处的大地水 一 准面相垂直。因此，用天文观测所得的数据是以铅垂线和大地水准面为
课题一 地球的形状和大小
几个世纪以来，许多学者曾分别测算出参考椭球体的元素值
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一节 测量学概述 1.1.2 测量学任务
1、测定（测绘） 采集信息 （测）
2、测设（放样）
读图 （看、读）
信息处理 （算）
信息处理 （算）
绘图 （绘）
放样 （标定）
测定
测设
第一节 测量学概述 1.1.3 测量学的分类
L取值范围：
N
东经0~180˚ 西经0~180˚
起始子午面 （首子午面）
赤道 平面
P
B取值范围： 北纬0~90˚
M
O
B
n
L
南纬0~90˚
大地经度L
S
大地纬度B
第二节 地面点位的确定
1.2.4 地面点的坐标
2、高斯平面直角坐标系：适用于：研究范围较大 。
外业测量、地球表面 变形
内业计算、绘图
★ 方法：将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。
大家好
煤矿测量学
主讲:武永军
第一章
煤矿测量学的基础知识
本章知识点
❖ 测量学概述 v 地面点位置的确定 v 比例尺 v 测量工作的概述
v 测量误差的概述 v 测量常用计量单位
第一节 测量学概述
1.1.1 测量学定义
生产实践需要
利用工具测量、发展 进一步指导实践
测量学
Ω测量学：研究地球的形状、大小以及确定地球表 面各点间相对位置的一门学科
测量工作的实质：确定地面点的空间位置
确定地面点的空间位置需用三个量 ，在测量工作中一般用: 某点在基准面上投影位置（x,y） 该点离基准面高度（H）
第二节 地面点位的确定
Z
C
A
X c
a
基准面
B
b
Y
第二节 地面点位的确定
1.2.1 大地水准面
地球表面高低起伏大，海洋面积71%，地球是被 海水面包围的球体
如：北京 东经116º28′北纬39º54′
椭球上的基本概念
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。 子午面：过地球上某点与地轴（旋转轴）所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台的子午面NGS 。
子午线：子午面与地球面的交线， 又叫经线。
纬 线：垂直于地轴的平面与地 球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 地球中心的平面WME。
起 始 子 午 线
W
纬线 N
G O
赤 道：赤道平面与地球面 的交线。
起始子午面 S
赤道平面
E 赤道
经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成的二 面角叫做P点的大地经度，用L表示。
纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点的大 地纬度，用B表示。
（2） 高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
赤道
c
赤道
S
（3） 投影带的划分
我国规定按经差6º和3º进 行投影分带。
6º带自首子午线开始，按 6º的经差自西向东分成60 个带。
3º带自1.5 º开始，按 3º的经差自西向东分成 120个带。
假定水准面
准面的距离称为相对高程或 假定高程，用H′表示。
提示：在一个特定区域只 能选择一个大水地水准准面面
第二节 地面点位的确定
1.2.3 高差
高差：地面上相邻两点的高程之差，常用h表示。高差 有正负之分：正为上坡，负为下坡。
第二节 地面点位的确定
1.2.4 地面点的坐标
1、地理坐标：用经度和纬度来表示地面点位坐标 适用于：在地球椭球面上确定点位。 分为： （1）天文地理坐标(天文经度 ，天文纬度 ) （2）大地地理坐标(大地经度L，大地纬度B )
目前我国统一采用1985年国家高程基准 。
水准原点
H0
验潮站
大地水 准面
第二节 地面点位的确定
何为1假.2.定2 水高准程面呢
？？？？？？
根据工程的需要，如果 某一地区A引用绝对高程有
困难，或者为了施B工方便，
相对高程：
也可以选择一个假定的水 准面做H为A高H程A 启H起B 算H B面。
地面点沿铅垂线到假定水
所
第二节 地面点位的确定
1.2.2 高程
绝对高程： 地面点沿铅垂线到
大地水准面的距离，称 为该点的绝对高程或海 拔、标高，简称高程， 以H表示。
A B
HA
HB
大地水准面
我国的高程系统：
水准原点 ：Leabharlann 国高程的起算点。 1985年国家高程基准 （72.260m ） 1956年黄海高程系 （72.289m）
例：120带中央子午线的经度为 L。＝3º× 120＝360 º
6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:
3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带 子午线重合，减少了换带计算。 工程测量采用3 º带，特殊工程可采用1.5 º带 或任意带。
（4） 高斯平面直角坐标系
坐标系的建立：
x轴 — 中央子午线的投影 y轴 — 赤道的投影 原点O — 两轴的交点
★ 特点：投影后角度保持不变，中央子午线投影后一条直线， 且长度不变。
高斯平面直角坐标系
（1） 高斯投影的概念
高斯投影是一种等角横切椭圆柱投影。它 是由德国数学家高斯(Gauss，1777~1855)提 出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger， 1857～1923)加以补充完善，故又称“高斯— 克吕格投影”，简称“高斯投影”。
第二节 地面点位的确定 1.2.1 大地水准面
◆水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。N个 ◆大地水准面——其中通过平均海水面的水准面。1个
地球自然表面 地 球椭球 面
平均海水 面
第二节 地面点位的确定
水准 面
大地 水准面
大地水准面作为点平面位置的投影面，高程的起算面 外业测量工作基准面——大地水准面 外业测量工作基准线——铅垂线
高斯投影带划分
按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经 度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系 是： L。=6ºN－3º （N为6º带的带号）
例：20带中央子午线的经度为 L。＝6º× 20－3º＝117 º
此带的范围是多少？（114 º ~120 º ）
按照3º带划分的规定，第1带中央子午线的经 度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系 是： L。=3ºn （n为3º带的带号）
普通测量学
公 路
摄影测量学
建
大地测量学
筑
矿山测量学
隧
铁 路
地图制图学
第一节 测量学概述
1.1.4 测量学的作用
测绘 地形图
绘制井上 下对照图
测绘采掘 工程图
地 面 测
地面 控制测量
井上下联 系测量
井下 控制测量
井 下 测
量
平
高
量
面
程
地面施工 联
测量
系 测
量
联 系
井下
测 施工测量
量
第二节 地面点位的确定