三角高程测量在矿山井下的应用
三角高程测量在矿山井下的应用
摘要：通过对三角高程测量的精度分析，结合其在矿山实践中的应用，认为在
分段之间斜坡道进行水准测量时，可采用三角高程测量法代替水准测量。
关键词：三角高程测量井下测量矿山
井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工作。
其目的是为了建立一个
与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。
目前矿山井下高程控制网大
都采用水准测量方法和三角高程测量方法敷设。
1.工程概况
篦子沟矿业有限公司位于山西省运城市垣曲县是隶属于山西省中条山有色金
属集团有限公司的国有采选联合地下矿山企业，375分段为339中段第二分段与389中段高差为19米，375分段至389中段斜坡道主要用于375分段行人、通风、混凝土维护及材料运输，并兼做矿山第二个安全出口，斜坡道为折返式布置，分
为Ⅰ、Ⅱ两端，坡度均为9°，总工程量145米。
由于坡度较大，如果采用水准测
量方法，虽然进度高，但是速度慢，测量工作量大，且在井下受地形条件的影响，效率极低。
经过分析，决定选用三角高程测量方法来对该工程进行测量。
2.三角高程测量的基本原理及精度分析
三角高程测量的基本原理是根据右侧站点向照准点所观测的倾角和它们之间
的水平距离，应用三角函数的计算公式，计算出测站点与照准点的高差。
由（2）式可以看出，量边误差对高差的影响随着角度α的增大而增大，而倾角测量误差
对高差的影响则随着倾角α的增大而变小。
所以当倾角较大时，注意提高量边精度；当倾角
较小时，注意提高测倾角精度。
仪器高和觇标高则应精确丈量，防止出现粗差。
由于该工程
坡度较大，精度要求较低，三角高程测量法完全可以满足测量精度。
3.斜坡道工程施工组织
375分段至389中段斜坡道工程为矿业公司的重点工程项目。
为了确保施工质量和施工
进度，制定了严格的施工计划，并调配了矿业公司掘进队最优秀的作业班组和选取了4名技
术精湛的测量人员，有测量人员具体管理，监督施工质量和施工进度。
4.实施过程误差控制方法
从精度分析中可以看出，误差主要来源于测角和量边，因此在复测巷道中尽量选取较有
利的条件,选用J2型电子经纬仪和经过改正的钢尺，减小了系统误差，提高精度。
采用“三架法”进行跳点式测量，前后视均由觇标作为目标，提高了对中精度；每一测站都要求观测二测回，提高了测站的观测精度；量边采用悬空测量，串尺读数2次的方法，提高了每一站的量
边精度。
5.施工管理及注意事项
井巷设计图纸，从设计到使用，虽然由设计部门及各级人员的层层校对签字，但最后难
免在图纸上存在着或多或少的错误，如果按照错误数据进行计算标定要素及放样要素，并以
这些要素去定位工程的位置及掘进方向，必定会造成工程的错误，甚至造成工程的报废和引
发安全事故。
认真做好仪器检校工作，避免因仪器误差超限而降低测量精度。
测量操作程序必须遵循
测量技术规范，最好台账和原始资料的管理，这些是测量工作不可忽视的基础工作。
保管好
测量成果，并按导线等级编号存档。
严格执行内业独立计算制度，所有测量的内业计算成果
都必须由两人或者两人以上独立计算后进行校对，发现不符或者出现错误应立即查找原因，
一遍纠正计算和抄录外业资料中的错误。
结束语
篦子沟铜矿375分段至389中段斜坡道工程已圆满结束，被矿业公司评定为优质工程。
由此证明，在井下进行三角高程测量，其精度是可靠的。
用三角高程来传递高程并为采掘工程在施工中标定腰线及测量工程的顶、底板高程，完全能够满足生产的需要。
参考文献
[1]张国良矿山测量学
[2]篦子沟矿业公司井巷工程测量工作细则。
煤矿井下三角高程测量替代水准测量的分析与探讨
式中Ｚ 为实测斜长 ， 基 本 控 制 导 线 应 是 经 三 项
改正后 的斜长 ； ６为垂 直角 ； ｚ 为仪 器高 ； Ｖ 为 觇标 高 。
由误 差传 播律 可 写 出高差 ｈ的中误 差为 ：Fra bibliotek — —
２
ｍ
： ＝ ｍ ｓ ｉ ｎ ６ ＋ ｚ ＋ ｃ ｏ ｓ ６ Ｉ ｌ ｌ ， ￣ ＋ ｍ ＋ ｍ
连 勇 军
（ 福 建省 永安 煤业 有 限责任 公 司 ， 福 建 永安
３ ６ ６ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 文 中首 先对 煤矿 井 下全站 仪 三 角 高程 测 量 替代 水 准测 量 的 可行 性 进 行 了理论 方 面 的精 度 分 析， 其 次通过 两 个 实测 的例 子证 明 了可行 性 。 最后 ， 得 出三 角高程 替代 水 准测 量的 结论 ， 并探 讨 了注 意事 项 。 关键 词 ：全站 仪 ；三 角高程 ；精 度 ；分析 中 图分类 号 ： Ｔ Ｄ１ ７ ５ ． ２ 文 献标识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ １— ３ ５ ８ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ ５ ２— ０ ３ 水 平 的平巷 中及 一 般边 长较 短 （ 南 方煤 矿 一般 在 ５ ０ ０ ｉ ｎ以 内 ） 测量 一 般 不 用 的 考 虑地 球 曲 率 的影 响 。煤
制定的， 精 度要 求相 对较 低 ， 但 能 满足 煤 矿 井 下 的生
产 需要 。
仪器 高 和 目标高 的量 取误 差 ｍ ＝± ２ ｍｍ。 即 ：
ｌ ， ＝（ ２ ｍｍ ＋２ ｐ ｐ ｍ ×Ｄ）； ｍ８：２ ／ ４ ￣ － ＝１ ． ４ １ ” ；
全站 仪 三角高 程测 量精 度 理论分 析 。
矿山井下三角高程测量方法的应用
矿山井下三角高程测量方法的应用摘要：三角高程测量法具有简单易行且工作效率高等特点，本文从三角高程测量的原理出发，对其在矿山生产实践中的应用进行详细探讨，以满足井下高程施工测量的要求。
关键词：三角高程；井下测量；矿山Abstract: the triangulated height surveying method features simple operation and high work effect, this paper,starting from the triangulated height surveying the principle of the mine production practice in the application，are discussed in detail, in order to meet the requirements of the underground elevation construction survey.Keywords: trigonometric elevation; underground measurement; mine 矿山常用的井下高程测量方法有三角高程测量法及水准测量法两种，传统的水准测量法精度较高，但其速度慢，测量工作量大，且在井下受地形条件的影响，效率较低。
相较而言，三角高程测量具有灵活简便，省时省力，且不受地形起伏的限制等优点，因此，在矿山测量中，三角高程测量正逐步代替一定范围内的水准测量工作。
但另一方面，三角高程也存在不足之处，主要表现为测量精度较低，且每次施测均需量取仪器高和棱镜高，既麻烦又增加误差来源，因此，在实际工作中，如何做好井下三角高程测量，实现施测速度快和测量精度的统一，值得我们探讨。
1三角高程测量的基本原理三角高程测量的基本原理是根据右测站点向照准点所观测的竖直角(或天顶距)和它们之间的水平距离，应用三角函数的计算公式，计算测站点与照准点之间的高差。
矿山井下光电测距三角高程测量精度的探讨
．
） ２Ｉ ６ｌ ｉ６ｌ ＋ ｍ ２＋Ｓ ２Ｉｍ ｎ １
＋ Ｓｎ ｉ２
，
的广泛 应用 ， 山 井 下 由 于受 到 各 种 外 界 条 件 的 限 矿
制和影 响 ， 电测距 三 角 高程 测 量 的精 度 ， 否达 到 光 能
。
ｍ２ ＋ ・ ］ １ ３ ２Ｉ ｍ 喀） （＿ ） － ２
ｈ （ ，ｉｌ ＋１ ｖＩ ，ｉ ， ｉ ： Ｉ ２ｎ ， ｉ ２ ＋Ｉ２Ｓ １ ２ Ｓ ￣２ 一 Ｌ１ｎ ＋
一
Ｖｌ） １
式 中 Ｌ －、 ． 分 别为 往 、 测 斜距 ； １ １ ２ 一 返
（ —２ １ ）
８＿ ６． 分别 为往 、 测垂 直 角 。 １ 、２一 ２ １ 返
高程 高差误差 的分 析 ， 其测 量精度 可以满足井 下 Ｉ 级水准测量精度 的要 求。 关键词 光 电测距 三 角高程 精度分析
中 图分类 号 ： Ｄ ７ ＋． Ｔ １３ １
文献 标 识码 ： Ｃ
随着光 电测 距 仪 在 控 制 测 量 、 程 测 量 等 领 域 工
ｍ： ２ １［ （
表 ２ 三角高程情况表
将 （ —７ 、 １ ） （ —９ 代 人 （ —６ 式得 ： １ ） （ —８ 、 １ ） １ ）
№ ＝ ４ ３． － ４
在 武 山铜 矿 井 下 布设 基 本 高程 控 制 巷 道 中 ， 主
斜坡 道 为 最 大 坡 度 （ ８ ） 即 ８ １。２ ， 线 边 长 １％ ， ≤ ０ １ 导 （ ） 般 为 １０ 以 内（ 表 １ 。 Ｌ一 ０ｍ 见 ）
设 ｇ ：ｉ一ｖ ， ｇ ＝ｉ一Ｖ １ １ ２ ２ ２ ｌ
而ｇ √ ｍ± ：
盘水 准 管气 泡 居 中误 差 ｍ 。
全站仪三角高程测量在矿山测量中的问题及对策
图 ２ 实测 仪器 高示 意图
巷道导 线 点多选在顶 板上 ， ｉ 和Ｖ 为 负
①基 金 项 目 ： 临武县玉岭多金属矿测量（ 获湖南省优秀测绘工程一等奖） ， 新 疆 农 业 大 学 产 学研 联 合 培 养 研 究 生 项 目（ ｘ ｊ ａ ｕ ｃ ｘ ｙ — ｙ ｊ ｓ 一 ２ ０ １ ３ １ ０ ５ ７ ） 作者简介 ： 侯 金 臣（ １ ９ ８ ５ ， ４ 一） ， 男， 河南新乡 ， 湖南 省 湘 南 地 质 勘 察 院 ， 助工 ， 工 程 测量 。 ． 石 磊（ １ ９ ８ ４ ， ３ 一） ， 男， 河南许昌， 新 疆 工程 学 院 ， 助教 在 读硕 士 ， 数 字化 及３ ｓ 集 成应 用 。
＋ （
式 中： Ｌ 为 两 点 间斜 边 长 度 （ ｍ） ； ６为 测
误 差。 但 在 实 际 工作 中 ， 选 用 的 方 法 和 实 际
情 况决 定测量误差 的大小 ， 因 此 众 多 测 量
站 点上 高度 （ ｍ） ； ｖ为 照 准 点 上 的棱 镜 高 度 （ ｍ） 。
摘 要： 依据三 角ｌ ｉ ， ｌ ￣， ｌ ｉ － 精度 分析 ， 通过 实例分析 ， 对 全站仪在矿 山高程测量 中的误 差分 析 ， 巷道 断面高度限 定条件下 ， 适 当加入 实测改 正量， 提 高精 度 ， 达 到设 计标 准 （ ｅ￣ Ｉ － ４ Ｅ。 关键 词 ： 三 角高程 奎站仪 实洲改正 量 精度 中 图 分 类号 ： Ｔ Ｄ １ ７ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ （ ｂ ） 一 ０ ０ ２ ５ — ０ ２ 高 程 测 量 根 据 使 用 仪 器不 同 可 分 为 三 化 设 计 得 到 在 此 类 情 况 下 处 理 和 减 小 误 器 高 度（ ｍ） ； ｖ为 照 准 点上 的 棱镜 高 度 （ ｍ） 。 提高精度的处理方法 。 角高程测 量和水准 测量 ， 三 角 高 程 测 量 主 差 ， 根 据 函 数 误 差 公式 ：
三角高程测量技术的原理与应用
三角高程测量技术的原理与应用引言：三角高程测量技术是一种用于确定地面上各点的高程差的技术，广泛应用于土地测量、建筑工程、地质勘探等领域。
本文将介绍三角高程测量技术的原理以及其在实际应用中的一些案例。
一、三角高程测量技术的原理三角高程测量技术基于三角形的几何性质，利用三角形的内角和外角之和等于180°的特点，通过测量三角形内角或边长的变化来计算高程差。
1.三角形的内角和在平面几何中，三角形的内角和总是等于180°。
通过测量三角形的内角和可以计算出与地面平行的三角形的高程差。
2.三角形的边长比例当两个三角形有一个共边时，它们的边长比例与高程差之间存在一定的关系。
根据这个关系可以通过测量两个三角形的边长比例来计算高程差。
3.水平仪水平仪是一种测量仪器，可以用来测量物体相对于地面的水平度。
通过水平仪可以测量物体的高度差，并计算出高程差。
二、三角高程测量技术的应用案例三角高程测量技术在土地测量、建筑工程和地质勘探等领域有着广泛的应用。
下面将分别介绍这些领域中的一些应用案例。
1.土地测量在土地测量中，三角高程测量技术可以用于确定不同地块之间的高程差，从而帮助规划和设计土地利用。
例如，在城市规划中，通过测量不同街区的高程差，可以确定出最佳的排水系统设计，以应对雨水的排放。
2.建筑工程在建筑工程中，三角高程测量技术可以用于确定建筑物的高程差，从而保证建筑物的平整度和垂直度。
例如，在建造高楼大厦时，通过测量建筑物不同层之间的高程差，可以确保整个建筑物的垂直度。
3.地质勘探在地质勘探中，三角高程测量技术可以用于确定地质构造的高程差，从而提供地质勘探的基础数据。
例如，在勘探矿产资源时，通过测量不同地质构造点的高程差，可以确定出矿石的分布情况。
三、三角高程测量技术的优势与难点1.优势三角高程测量技术具有测量范围广、测量精度高的优势。
由于三角测量是一种基于三角形几何性质的测量方法，可以适用于不同尺度和不同地形的测量需求。
井下三角高程代替水准测量的可行性_姜永涛
表 3 水平大巷的水 准观测结果和三角高程互差
水平大巷 - 400 - 650 - 800
长度/ km 3. 7 1. 6 1. 2
高差互差/ mm 8 4 3
由表 3 可知: 1) 水平巷道的水准观测结果和三角高程结果 基本一致, 互差很小; 2) 只利用井下三角高程测量也可以满足贯通 的垂直精度要求。
收稿日期: 2011- 04- 11 联系人: 姜永涛 E- mail: 1212203jiang @ sina. com
2011. 3/ 全球定位系统
71
距精度可看作 1. 5 m m 仪器竖直测角精度为 m = 2 , 采用三联架
法, 一测回对一条边上的竖直角测量进行四次, 根 据误差传播定律, 测角精度可看作 1 。
JIANG Yong- tao, WANG L-i mei, XIE Feng-zhen, CAI Wen-hui
( Sink iang academy of advanced technolog ical, Ur umqi S ink ian 830000, China)
Abstract: Based on t he accuracy analysis of t rigo nom et ric leveling, t he art icle pro ves t rigonom et ric leveling undergro und can be used as a means o f elevat ion cont ro l. T hrough so me pract ical ex am ples of t rig onomet ric lev eling in mine surv ey ing, t he paper show s t he feasibility t hat tr ig onomet ric lev eling can replace leveling in under ground elevat ion co nt ro l.
井下三角高程代替水准测量的可行性
的高度 角 和两点 间 的斜距 ， 运用 三角公 式 计算 两点
间的高 差 ， 面上 进行 三角 高程 测量 因受 到大气 折 地 光 和地球 曲率［ 的影响 ， ２ ］ 国内外学者 对 这方 面影 响 也 作 了很多 研究 ， 并论 证 了精密 三角高 程测 量 可 以 代 替一 、 二等 水准 观测 的可行 性［ ］ ３。 在井 下 高程控 制测 量 中 ， 由于井下 巷道 通风 和
如何 能够 在最 短 的 时间 内准 确 、 时 、 速 地 完 成 及 快 各项 测量 工作 ， 尽可 能减 少测 量外业 工作 对 生产 的
影 响 和 测 量 人 员 的 劳 动 强 度 ， 具 有 现 实 意 义 是
的 。
图 ｌ 三 角 鬲 程 示 意 图
． 一 Ｓ ・ｓｎ １ ｌ 舳 ｉａ十 ｉ 一
表 １ 平 巷 三 角 高 程精 度表 ／ ｍ ａ ｒ
（ 。） ｌ ２
３ ４
由以上 分 析 可 知 ， 用 测 量 精 度 ２ ， ２ｍｍ 利 ”±
十２ｐ ｍ 的全站 仪实施 井下 导线 控制 ， ｐ 进行 的三角
高程 测 量精度 完 全 可 以满 足 井 下 四等 水 准 测量 的
里 高差 限差 ±１ ０ｍｍ．
斜 巷三角 高程 误差 每公 里高差 中误差 最 大为
／ ｌ一 ｉ ＴＩ＝ ／ ， — — ± ｉ （ 一十 ０ Ｌ Ｕ ｍｍ ） ， √８ ｋ （ ） ， ４
据 误差 传播 定律 ， 角精 度可看 作 ±１。 测 ” 在井 下量测 仪器 高 和觇标 高时 ， 通过 采 用经过
下 高程 控制 的一 种手段 。并通过 一 些三 角 高程 测 量在 实 际矿 山测 量 中的应 用 实例 ， 证 了利 验
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用
三角高程测量代替四等水准测量在实际工程中的应用随着工程建设的不断发展，各种测量技术都在不断的发展和进步。
在短时间内，三角高程测量已经代替了传统的四等水准测量工作，成为实际工程中非常重要的测量方法之一。
那么，三角高程测量是如何代替四等水准测量的，应该如何在实际工程中应用呢？三角高程测量原理三角高程测量是一种基于三角形相似原理的测量方法。
通过已知点和未知点之间的距离、高程和角度的测量，可以确定出未知点的高程。
而四等水准测量是通过直接测量地面高程高差，得出相邻两点之间的高差来计算高程。
相比于四等水准测量，三角高程测量更加便捷、精确、高效。
由于传统的四等水准测量流程繁琐，工作量大，成本高，经常受到天气、地形等限制，因此在实际工程中不再是首选。
随着三角高程测量技术的发展，它在实际工程中得到了广泛应用。
1.城市规划城市规划是一个庞大的工程项目，需要对工作区域进行高程测量，以保证整个项目的准确性和安全性。
相比于传统的四等水准测量，三角高程测量更加快捷、精确。
工作人员只需要在一个固定点上架设高度定位仪，同时使用手持GPS设备进行空间定位，就可以进行行走式的高程测量。
这极大的提高了高程测量的效率。
2.公路道路建设公路道路建设是一个非常重要的工程项目。
在建设过程中需要对道路沿线的高程进行测量，以便进行正确的设计和施工。
由于道路的长度和复杂度的影响，传统的四等水准测量十分困难。
三角高程测量技术可以在高效性和精度上满足道路建设的要求，这使得公路道路建设的工程测量更加容易，而且测量数据更加准确。
3.水利工程水利工程是具有很高技术要求的工程项目，如防洪工程、水库治理等。
在这些工程项目中，需要对水文测量进行高精度的测量。
使用传统的四等水准测量会受到测量工具的限制，这样会导致测量数据的误差较大。
相比之下，使用三角高程测量技术可以简化测量流程，增加测量精度，使得水利工程的施工更加科学严谨。
4.矿井勘探矿山勘探是一个极具挑战性的工程项目，需要对矿井高程进行实时监测以确保工作场地安全。
三角高程测量在井下测量作业中的运用及探讨
（） ４ 测量 采用 电子， 并且能够提 高作业 的精度 。
４ 测量 作 业方 案
（） １选胶轮车大巷 的 ７ ”导线点 １＃的高程为巷道的起始 ９
点高程。
２ 三角 高程测 量精 度分 析 ：
行 改造 ， 并且巷道改造距离较长 ， 这就要求我们 测绘部 门必须
提供精确 的巷道底板剖面 图。胶轮车先期投入运行 的巷道长 约 ２０ １０余米 ， 如果采用水 准仪 测量 ＋钢尺拉距 离传统 的巷道
底板 高程测量方法 ， 仅测量 的时间 比较 长 ， 不 工作 量大 ， 同时 所测绘 的巷道底板剖 面图变形 大 ，精度也满足不 了巷道改造 的设计要求 ， 迫切需要新的测量方法 。 经过对现场的实际勘察 ， 合现有 的测量 仪器装备 ， 结 选其
实 际情况确 定转点位 置 ， 进行转点 高程测量 ， 量完毕 后 ， 测 将
仪 器 转 站 ， 行 下 一 测站 的测 量 。 进 （） ３ 为了保证 测量 的精 度 ， ２０ 对 １０余米 的巷 道进行往 返
式 中． Ｌ为仪器 与战标 间 的斜距 ；０为视线 倾角 ；为仪器 ｉ 高； ｖ为觇标高。 当按倾斜边长 Ｌ计算 高差 ｈ时． 其高差 中误差 可 按 下 式估 算 ：
・
３ 三角高 程测量 的 方法 的选 定
ｍ ｈ ＝ｍ ２ ２
丈量 ， 并闭合 到起始点 １＃点 。 ９ （ ） 内业测量资料 的转点 高程进行计算 ， ４对 计算 出高程 闭 合差 ， 满足要求后 ， 方可进行 闭合差 的分配计算 。 （） ５ 根据 闭 、 附合高程路 线的 闭合 差 ， 按边 长成正 比进行
Ｌ ｒ Ｏ＋ Ｓ０／ ｍ２ ｍ ｖ ｓ ｌ ＬＣ Ｄ ＋ １ ２ ｉ Ｏ ＋
矿山测量技术中的矿区地形测量和矿石储量计算方法和技巧
矿山测量技术中的矿区地形测量和矿石储量计算方法和技巧矿山测量技术在矿区地形测量和矿石储量计算中发挥着重要的作用。
矿山地形的准确测量能够提供给矿山规划、开采和管理决策的科学依据，而矿石储量的计算则直接关系到矿山的经济效益和资源利用率。
本文将探讨一些常用的矿区地形测量方法和矿石储量计算技巧，旨在为矿山测量工作提供一些参考。
一、矿区地形测量方法1. 三角测量法三角测量法是一种常用的矿区地形测量方法。
通过测量矿山内外的控制点，根据三角形的一些基本性质，利用三角形的边长和角度关系来确定未知点的坐标。
这种方法适用于测量矿山的地势、坡度等参数，能够提供矿山地形的立体图。
2. 高程测量方法高程测量是矿山地形测量中重要的内容之一。
在传统测量中，常用的高程测量方法包括水准测量和三角高程测量。
水准测量是通过测量水平线上的高差来确定高程值的方法，而三角高程测量则是利用三角形的性质和高程变化的规律，根据角度和距离关系来计算高程值。
3. 激光雷达测量法近年来，随着激光雷达测量技术的发展，激光雷达在矿区地形测量中得到了广泛应用。
激光雷达测量具有高精度、高效率和自动化等特点，能够实现对矿山地形的全面、快速、高精度的测量。
通过激光雷达测量可以获取矿山地形的三维模型，为矿山规划和开采提供精确的地形数据。
二、矿石储量计算方法和技巧1. 物理计算方法物理计算方法是一种常用的矿石储量计算方法。
该方法通常通过测量和设计矿石体积、密度等物理参数，并结合矿石的品位，计算矿石的储量。
物理计算方法相对简单易行，适用于矿山的小规模开采和储量估算。
2. 数学模型方法数学模型方法是一种较为复杂的矿石储量计算方法。
该方法通过建立数学模型，将矿石储量与开采参数、地质特征等因素相结合，利用数学计算方法进行储量估算。
数学模型方法更加科学和精确，适用于矿山的大规模开采和储量评估。
3. 统计学方法统计学方法是一种基于统计学理论和方法的矿石储量计算方法。
该方法通过对矿石样本的采集和分析，推断整个矿床的储量。