第8章矿井联系测量

9/29/2020
本节课结束啦 大家休息一会吧
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（3）为解决很到重大工程问题。 例：井筒的贯通或相邻矿井间的各种贯通，以及由地面 向井下指定的地点开凿小井或打钻孔等等都需要井上下
采用统一系统。
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第一节 联系测量概述 8.1.3 联系测量的目的和任务
1、联系测量的目的：使地面和井下测量控制网采 用同一坐标系统。
2、 联系测量的任务： （1）确定井下导线起算边的坐标方位角； （2）确定井下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。
两井定向的外业测量与一井定向类似，投点、连接。
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两井定向的示意图
（一）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钢丝，投点工作同一井定向，且比一 井简单，用时短。 2、连接
1）地面连接测量
利用导线D--Ⅰ--A和D--Ⅰ--Ⅱ--B，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。
8.2.2 矿井定向的种类
矿井定向概括来说分为两类：
通过平硐或斜井
几何定向
一井定向
定向
两井定向
物理定向： 陀螺经纬仪定向
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第二节 平面联系测量 8.2.3 一井定向
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 。
定向工作
投点 连接
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2)井下连接测量 在定向水平上，测设导线A′—1—2—3—4—B′。
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（二）二井定向的内业计算
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两井定向的井上下连接
（1）根据地面导线计算A、B坐标，求αAB、SAB。
SAB (xB xA)2 (yB yA)2
（2） 建立井下假定坐标系统，计算AB的假定方位角。
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2 陀螺经纬仪定向的方法
陀螺经纬仪进行矿井定向的常用方法主要有： 逆转点法和中天法。
主要差别：是在测定陀螺北方向时，逆转点法的仪器照 准部处于跟踪状态，而中天法的仪器照准部是固定不动的。
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第三节 高程联系测量 8.3.1 高程联系测量
高程联系测量：将地面高程系统传递到井下的 测量称为高程联系测量简称导入高程。
以井下导线起始边A′1为x′轴，A ′点为坐标原点建立假 定坐标系
α′A1=0°00′00″
xA=0，yA=0
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SAB (xB xA)2 (yB yA)2
（3）测量的计算和检验 用比较井上与井下算得的两垂球线间距离SAB和S′AB进行检查，
由于两垂球的向地心性，差值SAB=C,S′AB=C′ Δc=c- c′
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第二节 平面联系测量 8.2.1 平面联系测量的任务
平面联系测量的任务： 将地面的已知平面坐标和坐标方位角传递到井下导线的起
始点和起始边上，使井上、下采用统一的坐标系统。 传递过程的主要误差：坐标方位角传递误差。
因此，平面联系测量，又称矿井定向。
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第二节 平面联系测量
h=（m-n）+（b-a）+ΣΔL
其中ΣΔL 为钢尺的总改正数。它包括尺长、温度、拉力和 钢尺自重等改正数。 导入高程需独立进行两次 前后两次之差不得超过l/8000。
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2、钢丝法导入标高
采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一钢丝，在 井下端悬一重锤，使其处于自由悬挂状态
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高程联系测量又称导入标高，其目的是建立井上、井 下统一的高程系统。 导入高程的任务：将地面水准基点的高程传递到井下 高程测量的起点，确定井下水准点的高程。
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第三节 高程联系测量 8.3.2 高程联系测量的方法
通过平硐和斜井---水准测量和三角高程测量 导入高程：
竖井导入高程---钢尺法、钢丝法和光电测距法
（1）点C与D及点C′与D′要彼此通视，且CD与C′D′ 的边长要大于20m；
(2) 三角形的锐角γ和γ′要小于2°；构成最有利的 延伸三角形
(3) a/c与b′/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5 m。
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1）连接三角形法的外业
δ
γ
α
β
γ′
′
′
δ′
′
测角。井上、下水平角测量。井上测δ、φ和γ井下测δ ′ φ′和γ′。
5、两井定向应独立进行两垂球线之间距离增加， 因而减少了投向误差。
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第二节 平面联系测量 8.2.5 陀螺定向
自由陀螺仪具有以下两个基本特性： (1) 定轴性:陀螺轴在不受外力作用时，它的方向 始终指向初始恒定方向； (2) 进动性:陀螺轴在受到外力作用时，将产生非 常重要的效应 “进动”。
（一）投点：在井筒内悬挂垂球至定向水平。
井筒内飞流、滴水的因素
投点误差
投向误差
由投点误差引起的 两垂球线连线的方向误 差，称为投向误差。
如何减小投点误差
（1）采用高强度小直径的钢丝，加大垂球重量，减小对风流 的阻力，并尽量增加两垂球间的距离。
（2）将垂球置于稳定液中，以减少钢丝摆动。 （3）测量时，关闭风门或暂时停通风机，并给钢丝安上挡风
（4）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
αA1＝αAB－α′AB= Δ α
其他边的方位角为αi=Δα+αi′ αi′—该边在假定坐标系中的假定方位角
若Δ α为负数则应加360°
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根据A点的坐标(xA、yA）和计算出的A1边的方位角αA1，计 算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位角; 最后算得垂球B的坐标。
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1、钢尺法导入高程
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用长钢尺导入高程
目前国内外使用的长钢尺有500m、800m、1000m等几种。
施测方法： 下放钢尺，分别在A、B两点所立水准尺上读取读数a、b，然 后将水准仪照准钢尺，在井上下同时读取读数准仪m、n 。 同时测定井上下温度t1、t2 。 根据上述测量数据，求得A、B两点的高差为：
钢丝导入高程
3、光电测距仪导入标高
运用光电测距仪导入标高，不仅精度高，而且缩短了井筒 占用时间，因此是一种值得推广的导入标高方法。
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光电测距仪导入高程
基本方法：在井口附近的地面上安置光电测距仪，在井口和井 底的中部，分别安置反射镜；井上的反射镜与水平面成45°夹 角，井下的反射镜处于水平状态；通过光电测距仪分别测量出 仪器中心至井上和井下反射镜的距离L、S。
从而计算出井上与井下反射镜中心间的铅垂距离H：
H=S-L+ΔL
式中，ΔL为光电测距仪的总改正数。 然后，分别在井上、井下安置水准仪。读取立于E、A及F、
B处水准尺的读数e、a和f、b
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A、B之间的高差为： h=H-（a-e）+b-f
B的高程HＢ： HB＝HA-h 运用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差也不应超 过H/8000。
套筒，以减少风流的影响。
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（二）连接 ：地面连接测量和井下连接测量
连接方法：一般采用连接三角形法
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连接三角形应满足的条件
图中三角形ABC和ABC′称为连接三角形。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 △ABC和△ABC′满足以下三个条件：
煤矿测量学
第八章 矿井联系测量
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第八章 矿井联系测量
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本章知识点
❖ 矿井联系测量概述 ❖ 平面联系测量 ❖ 高程联系测量
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第一节 联系测量概述 8.1.1 联系测量定义
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，使井上下能采用同一坐标系统所进行的 测量工作。
量边。井上量取a、b、c、DC的边长。，井下丈量c，b′和a′、
D′C′的边长。
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3）连接三角形的解算 ① 运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′
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② 将井上、井下视为一条导线，如D—C—A—B—C′—D′，
按照导线的计算方法求出井下起始点C′的坐标及井下起始边C′D′ 的方位角 。
′
δ′
δ
γ
α
′
β
γ′
′
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第二节 平面联系测量
8.2.4 两井定向
适应情况： 当矿井有两个竖井，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。
概念： 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。
平面联系测量---定向
联系测量
高程联系测量---导入高程
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第一节 联系测量概述
8.1.2 联系测量的必要性
（1）需要确定地面建筑物、铁路和河流等与井下采矿巷道 之间的相对位置关系。这种关系是用井上下对照图来 反映。
（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，正确的划定两相邻矿井间的隔离矿柱。