安居煤矿千米立井联系测量应用
立井简捷精确联系测量
总第９ ５期
立井 简捷 精 确 联 系测 量
姜 涛
（ 安 矿 业 集 团公 司 屯 留煤 矿 ， 潞 山西 屯 留 ０ ６０ ） ４ １３
摘
要： 根据多年的测量 实践经验 ， 结合屯留煤矿建 设的实 际 ， 采用 自由摆 动观测方 法 ， 简单 快捷 、 高精度
具多 ， 定点 时间长 等 缺 点 。文 中介 绍 摆动 连 接 测 量 方法 进行立 井联 系测量 ， 工序 简单 、 其 精确快 速 。
移动 钢尺 ， 重复上 述过程 ， 行水平 距离第 二次 进
摆动 测量 。两 次测量互 差 不大于 ３ｍ ｍ。 ２ ２ 水 平角测 量 ．
连测 点 处 置经 纬仪 ， 对钢 丝 实施 摆 动观 测 ， 在水 平度 盘上连 续读取 １ 以上 的读数 ， ３个 取左 右读
３ 摆 动观 测 误差 。根 据 实 践 经 验 ， 大 摆 动 ） 最 误 差不 大于 ３ ０ｍ 故 取 ： 摆＝３ ０ｍｍ ． ｍ， ．
覆盖 ， 并在 容器 中放 入锯 末 ， 浮于 水面 。 漂 ４ 钢 尺第 二次 量边 时 ， 动 １Ｉ 以上 。 ） 须错 Ｉ Ｔ
为 ：
：
图 １ 点位 布 置
１ 测角 引起 的误差 。 ）
Ｍ
：
ｓ
√ ）（ （ 。＋ ｍ 古 古 ）
＝ ± １ ９ ×１ ｍ ： ± １ ９ ｍｍ ． ０一 ．
（取 Ｄ：ｄ： ０ｍ， ８ ７ ） ４ ｍ ：ｍ ：± ２ 量边 引起 的误差 。 ）
式 中 ： 为钢 丝在 钢 尺 左 边 连 续 读 数 ， １ 平 取 ２个
２ 井下连测
联 系测量 的工 作重 点 在井 下 ， 系测 量 的精 度 联 也 主要取 决于 井下 。首 先 进行 距 离 连 测 ， 后 进行 尔 角度连测 。连 测开 始 前 ， 定 容 器 内加 锯 末 等 漂浮 稳 物， 降低 和消 除淋水 对钢丝 自由摆 动 的影响 。
《矿山工程测量》(矿井联系测量)
第六章 矿井联系测量§6-1 矿井联系测量的目的与任务将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量工作，称为联系测量。
将地面平面坐标系统传递到井下的测量工作称平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到井下的测量工作称为高程联系测量，简称导人高程。
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和同一高程系统。
其必要性在于：（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。
众所周知，由于地下开采而引起的岩层移动，往往波及地面而使建筑物遭受破坏，甚至造成重大事故。
如果采矿工作是在河湖等水体下进行，当地面出现的裂缝与井下的裂隙相通时，河水就有可能经裂缝流人井下而使整个矿井淹没。
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间的隔离矿柱。
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间各种巷道的贯通，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同一坐标系统和同一高程系统。
矿井联系测量的仟务在于：(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x 和y ； (3) 确定井下水准基点的高程H 。
前面两项任务是通过矿井定向来完成的；第三个任务是通过导入高程来完成的。
这样就获得了井下平面与高程测量的起算数据。
§6-2 矿井定向的种类与要求矿井定向概括说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定向；另一类则是物理特性为基础的物理定向。
1、几何定向分为：(1) 通过平硐或斜井的几何定向；(2) 通过一个立井的几何定向（一井定向） (3) 通过两个立井的几何定向（两井定向） 2、物理定向可分为：(1) 用精密磁性仪器定向； (2）用投向仪定向； (3) 用陀螺经纬仪定向。
煤矿立井贯通测量探讨与实践
煤矿立井贯通测量探讨与实践【关键】立井贯通测量的主要任务是在贯通井筒的上下两端精确标定井筒中心的位置。
立井贯通测量，精度要求高，难度大，是非常重要的测量。
本文主要阐述了从地面和井下相向开凿的立井贯通和延深立井时的贯通等技术问题。
【关键词】煤矿立井；贯通测量；实践煤矿立井贯通通常分为两类：一是从地面和井下相向开凿立井；二是暗井贯通和井筒延深时的贯通。
立井贯通测量的主要任务是在贯通井筒的上下两端精确标定井筒中心的位置。
立井贯通测量，精度要求高，难度大，是非常重要的测量。
1、从地面和井下相向开凿的立井贯通如图1所示，在距离主副井较远处的井田边界附近要新开凿三号立井，并决定采用相向开凿方式贯通。
一是从地面向下开凿，二是由原运输大巷继续向三号井方向掘进，开凿完三号立井的井底车场后，在井底车场巷道中标定出二号井筒的中心位置，由此向上以小断面开凿反井，待与上部贯通后，再全断面刷大成井。
也可全断面相向贯通，这样会对贯通要求更高，这增大了测量工作量和难度。
测量工作内容如下：（1）进行地面连测，建立主副井和只号井的近井点。
地而连接方案按两井间的距离和地形状况及现有仪器设备条件确定。
（2）以三号井的近井点为根据，标出井筒中心的坐标，指示井筒由地面向下开凿。
（3）通过主副井进行联系测量，确定井下导线起始边的坐标方位角及起始点的坐标。
（4）在井下沿运输大巷测设导线，直到只号井井底车场出口P点。
（5）根据二号井的井底车场设计的巷道布置图，编制井底车场设计导线。
由导线点P开始，按井底车场设计导线标出中腰线，指示巷道掘进，并准确标出三号井井筒中心位置，牢固埋设好井中标桩及井筒十字中线基本标桩，向上以小断面开凿反井。
高程测量的误差对立井贯通的影响较小，要采用原有高程测量的成果并进行补测。
依据井底的高程推算接井的深度，在上、下两端井筒掘进工作面接近到10～15m时，要提前通知施工单位，停止一端的掘进工作，采取安全技术措施。
立井贯通，特别是全断面开凿一次成井的相向贯通，立井中心线的贯通允许偏差较小，一般要进行贯通测量精度预计，防止导致重大损失。
3、竖井联系测量
竖井联系测量（QB/ZTYJGYGF-SD-0403-2011）第五工程有限公司谯生有1 前言1.1 工艺工法概况在隧道工程施工中，为了加快施工进度，缩短隧道施工工期，除了设置横洞、斜井来增加工作面以外，还可以通过开挖竖井来增加工作面，尤其在长大隧道施工中，通常会设计竖井来增加开挖面。
为保证竖井开挖面与其它开挖面之间正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、坐标方位角及高程，经由竖井传递至井下开挖面，指导竖井井下施工中线的正确放样。
将坐标、坐标方位角及高程由地面控制网传递至井下的工作称为竖井联系测量。
竖井定向联系测量常用方法有联系三角形法、钻孔投点以及铅垂仪、陀螺经纬仪联合定法，高程传递测量有全站仪导高法和悬挂钢尺测量法。
可根据联系测量条件和精度要求进行优化选择。
1.2 工艺原理在井筒内悬挂两条吊垂线，在地面上根据控制点来测定两吊垂线的坐标以及其连线的方位角，在井下根据投影点的坐标及其连线的坐标方位角，确定井下导线的起算坐标及方位角。
1.2.2 铅垂仪、陀螺经纬仪联合定向原理陀螺经纬仪则是由陀螺仪和经纬仪结合而成的定向仪器。
它通过陀螺仪测定出子午线方向；用经纬仪测出定向边与子午线方向的夹角，就可以根据天文方位角和子午线收敛角求得地面或井下任意定向边的大地方位角，控制点坐标由铅垂仪从井上传递至井下。
1.2.3 钻孔投点定向测量原理当两竖井间的距离较长时，为控制隧道掘进的横向误差，对浅埋隧道可在地面钻一钻孔，也可以利用施工投料孔，用吊锤或铅垂仪将坐标直接投影至井下隧道内，在井下形成无定向导线，通过解算无定向导线获得井下导线的坐标方位角。
1.2.4 钢尺（丝）导高原理在井筒中部悬挂一钢丝（尺），在井上、井下同时用水准仪瞄准钢丝（尺）井上井下的位置并做标记，通过实量井上井下两标记之间的长度，将高程从井上传递至井下。
当竖井井深浅，俯仰角不大时，在井上安置全站仪可以直接观测到井下水准点，直接利用三角高程测量将井上高程导入井下水准点上。
浅析矿山竖井联系测量定向的方法
因此 ，矿 山联 系测量能够保证矿 井安全顺利贯通 ，在矿
山 开 采 过 程 中 起 着 非 常 重 要 的作 用 ，它 也 是 减 少矿 山 开 采 安
全 事故的有力保证 。
二 、 矿 井 定 向
矿 山竖 井 联 系 测 量 主 要 进 行 三 方 面 的 工 作 ：① 井 下 控 制
丽
同理 ：
⑤ 计 算 Ｏ 的坐 标 ：ｘｏ － ＋Ｄｃ ｓ￣ ， ＝ ＋ ｉ ｏ －ｘ ｏｏ ｌ Ｄｓ ￣ｘ 。 ｒ
丽
＝ ＋
喀 …ｒｈ ……噤专 ＋ ｃ－ Ｙ Ｙ
×ｃ
３ 检核及平差 ）
七 Ａ ＋一＾ ＋《 叫 ｂ 肋嗤 ＋ ｎｄ — Ａ 一砌 ／ ＾ 专＋ 一
采 用 光 学 垂 准 仪 分 别在 两 个 竖 井 各 投 出 井 上 、 井 下 在 同
一
由 ｔＢ ＝ 经坐反， 公ｇ － 畿 过标算并 式￣ Ａ 且
同三角函数把角度转换 ｆ ， ０） 间， ０３ ｏ ｏ６ 之 即可推 到坐标方位角 的
值 。 矿 山 测 量 规 程 ＞ 矿 井 定 向 的 坐 标 方 位 角 精 确 做 了规 定 ， ＞ 对
标 ， 利 用 成 图 软 件 绘 出各 点 。一 井 中 各 中 段 的 标 高 可 利 用 全 站 仪 结 合 激 光测 距 仪 测 出 。 （ ） 一 井 定 向 （ 案 １ 的 实 施 １ 方 ） ①竖井投点 在 井 口选 定 Ａ 和 Ｂ 两 个 点 位 并 测 出 两 点 的 地 理 坐 标
坐标系中的 ，） ， ） 坐标 和 和井下另 外两点Ｃ 、Ｄ 在独立坐标系中的坐 标 ， ） 、 ，） 。
利用坐标系 的旋转和平移 的方法 计算出 ｃ 、Ｄ 的地
竖井联系测量
竖井联系测量人民交通出版社一、竖井联系测量的任务在隧道施工中，常用竖井在隧道中间增加掘进工作面，从多面同时掘进，可以缩短贯通段的长度，提高施工进度。
这时，为了保证相向开挖面能正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下去，这些传递工作称为竖井联系测量。
其中坐标和方向的传递，称为竖井定向测量。
通过定向测量，使地下平面控制网与地面上有统一的坐标系统。
而通过高程传递则使地下高程系统获得与地面统一的起算数据。
按照地下控制网与地面上联系的形式不同，定向的测量方法可分为下列四种：1.经过一个竖井定向(简称一井定向)；2.经过两个竖井定向(简称两井定向)；3.经过横洞(平坑)与斜井的定向；4.应用陀螺经纬仪定向。
竖井的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。
这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向和高程引入地下，故称几何定向。
平峒的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。
这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向和高程引入地下。
由于平峒隧道有进口和出口，导线和水准线路可从隧道两端引进，大大缩短贯通长度。
其作业方法与地面控制测量相同。
斜井的联系测量方法与平峒基本相同。
不同处是隧道坡度较大，导线测量要注意坡度的影响。
另外，斜井大部分为单头掘进，从洞口引进的导线均为支导线，要加强检核，以防止联系测量出现错误。
由于陀螺仪技术的飞速发展，在导航和测量工作中已被广泛应用。
陀螺仪重量轻、体积小、精度高、使用方便，在隧道联系测量工作中，不失为一种经济、快速、影响小的现代化定向仪器。
高程联系测量是将地面高程引入地下，又称导入高程。
显而易见，为使地下隧道(巷道)贯通，地上、地下的控制点必须在同一个坐标系统和高程系统。
地下工程与地面工程的相对位置也必须正确无误；地下建(构)筑物的相对关系，也必须精确。
如此种种，说明联系测量是非常重要的。
几何定向几何定向分一井定向和两井定向。
安居煤矿千米立井联系测量应用
图４ 主井井 下连接测量平 面示意 图
主 井 南 ｊ 大 巷 Ｅ
Ａ１ Ａ３ —
１
２
１３ ｏ ｏ ６ 。９０
１ ３。 ９ ０ ” ６ ｏ ８
其他方位角计算得 ：
＾一 丝 ＝ １ ０。 ２ ４ ” ｏＡ ＾ ２钢 ６ ２ ４ ；ｒ１ ２＝ １ １ １ ” ８ 。 １５８
一
Ｏ蛇 Ｌ
＝
一
１ ９ １ ２ ；ｒ 蚺 ＝ １ 。 ６ｒ６ ５ ｏ ４ｆ ６ ｏ也 ６１ ４ ３
．
（） ２ 副井东西大巷定 向边定 向成果 如表 ２所示 。
表 ２ 副 井 东西 大 巷 定 向边 定 向成 果 表
２１年 期 ０ 第２ ２
东 ｉ 撼ｊ ； 斜技
９
安 居煤 矿 千 米 立 井联 系测量 应 用 李摘 要磊， 曹洪志 ， 刘 冬
（ 济宁矿业集团安居煤矿 ， 东 济 宁 ２ ２ ０ 山 ７ ００）
该文主要论述 了安居煤矿主副井联系测量的实践应用 ， 次测量采 用 了长钢丝进行投 点、 本 长钢尺投入标 高、 陀螺定 向、 全站仪 和 Ｇ ｓ Ｐ ．
宝软 件 Ｔ Ｏ１６ 版本进 行 Ｇ Ｓ网平 差计 算 ＷＧ 一８ Ｇ ．３ Ｐ Ｓ ４ 坐标成果并
ｋ７
图２ 主井地 面连接测量 图
图３ 副井地 面连接测量 图
３ 坐标 传递 主井地面用“ 口 １ 井 ０号点 ” 同钢丝进行连接测量 ， 副井地面用 “ 口 Ｆ 号点 ” 井 １ 同钢丝进行 连接测量 。地
测量技术 ， 完成 了矿井地面联系测量、 投点、 坐标 和高程传递及 陀螺定 向等项测量工作 ， 并通过对测量 数据 进行严 密的解算处理 过程获取施工 所 需信 息， 实现 了两井高精度贯通。 关键词 Ｇ Ｓ测量 连 接测量 导入标 高 陀螺定 向 Ｐ
煤矿竖井联系测量一井几何定向的施测与计算方法研究
测绘 技术 装备
第 ｌ ７卷
２ ０ １ ５年第 ３期 （ ２ ） 在 井 口盖 板 开 孔 处 上 方 安 置 导 向滑 轮 及 支
近 井控 制 点 ，为起 算 点 ；点 Ｄ， 为井 下 导线 点 ，为 待
定点。
件：
架 ，调整至合适位置 ，使钢丝绳能够从孔 中穿下，
加 上 重铊 片 ，一般井 深 ＜ １ ０ ０ ｍ时 ，加重 ３ ０ ＂ － － ５ ０ ｋ ｇ 的 重铊 ，当井深 ＞１ ０ ０ ｍ时 ，则 应加 重 ５ ０ ～１ ０ ０ ｋ ｇ 重铊，
本 文 施工案 例 中 ， 由于井 深在 ６ ０ ０ ｍ左右 ， 故加 重 １ ０ ０ ｋ ｇ 重铊 （ 用 １ ０ ｋ ｇ 杠铃 片 ｌ ０个代 替 ） 。重铊 应完全 浸 入稳 定液 中 ，检 查 是否与 桶壁 、桶 底接触 。
量。
（ １ ） 水 平角 观测 水 平角 观 测 可分 别 在井 上 、 下 同时进 行 。在 连
接 点 Ｃ（ Ｃ ， ）架 设仪 器 ，用 全 圆方 向观测 法分 别测 量
Ｙ 、
（ Ｙ ， 、（ ｐ ｒ 、 ， ）三 个 角度 ，其 要求 如表 １ 。
表 １ ：测角精度要求
当钢 丝下 挂垂 球 （ 砂袋 ）到达 定 向水平位 置 时 ， 应 停止 下放 并 闸住绞车 。
②连 接点 Ｃ和 ｃ ， 尽量 设在 Ａ Ｂ延长 线上 ， 使三 角 动 ，可用 手轻 扶钢 丝 。
形锐角 Ｙ和 Ｙ ， 应小于 ２ 。，构成最有利的延伸三角
形；
③连 接 点 Ｃ和 Ｃ ｒ 应适 当地靠 近最 近垂 球线 Ａ 、Ｂ
舳 ， 同一边 长各 次 丈量 值 的互差 不得 大 于 ２衄 ，取 方 位 角及 各 点的平 面坐 标 Ｘ 、Ｙ 。常用 计算 公式 如下 ：
学习情境矿井联系测量
精选ppt课件
5
矿山测量
二、矿井定向的精度要求和种类
矿井定向，即矿井平面联系测量，就是要把 地面的平面坐标及其方位角传递到井下巷道的 导线起始边上，使井上、下采用统一的平面坐 标系统。
1.定向误差对井下导线的影响 在通过立井传递坐标和方向中，方位角的
传递起着决定性影响。
精选ppt课件
6
矿山测量
在图2-1(a)中，点A，B，C，D，E为井下导线 点的正确位置。
精选ppt课件
11
矿山测量
在地面连测时，应敷设测角中误差不超过5″或 10″的闭合导线或复测支导线，测角量边的方法及 精度要求，见表2-2。计算复测支导线的相对闭合 差时，其导线总长为两次测量边长的总和。
表2-2 光电测距导线的布设要求
精选ppt课件
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矿山测量
子情境3 立井几何定向
矿井平面联系测量的方法主要分为几何定向和物 理定向两种，几何定向又分为一井定向和两井定向 两种。物理定向即陀螺经纬仪定向。对斜井或平硐 可以直接连测导线进行定向，也属于几何定向，由 于其方法与普通导线测量方法一样，在此不做介绍 。
，必须采用摆动投点法。
精选ppt课件
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矿山测量
1．定向投点
1）单重稳定投点 重稳定投点是假定垂球线在井筒内处
于铅垂位置而静止不动，即它在任何水 平面上的投影为一个点。但实际上这是 不可能的，因此，当摆幅不超过0.4 mm 时，应认为它是不摆动的。这种方法只 有在井筒不深、气流运动稳定及滴水不 大并采取一定必要的措施等条件下才能 采用。投点需要的主要设备如下：
精选ppt课件16源自山测量（1）垂球。 （2）钢丝。 （3）手摇绞车。缠绕钢丝的手摇绞车应满足下列两个条 件：
千米深井施工测量
千米深井施工测量摘要通过实例，阐述了千米深井施工测量的施工流程、操作要点、质量控制和安全措施等，并介绍了应用成功的实例。
关键词千米深井机动指向装置双线投点联合陀螺定向全站仪1 概述1.1随着采矿业的发展，全球大部分浅部矿床已经或日趋枯竭，从而导致了矿山开采由浅部转入深部，这样千米深竖井将逐渐增多。
1.2千米深竖井施工，主要测量工作是地面控制测量并标设竖井井筒中心及控制井筒质量。
浅竖井施工测量技术简单，国内外都有较多的成功经验，这些成果较好地满足了浅竖井矿山生产的需要，但千米深竖井的施工会受到各种自然条件的限制，如高温、地压、淋水及突水等，如何确保千米深竖井施工测量技术适应自然条件的变化和测量技术满足千米深竖井施工机械化作业的需要是当今世界测绘专业技术人员研究的重大课题。
1.3我单位从冬瓜山铜矿六条深井施工中，通过技术攻关，解决了一系列技术难题，形成了一套千米深井施工测量方法。
该方法成功地指导了冬瓜山铜矿2条千米深井的施工，大大缩短了矿山建设的工期，为矿山建设早投产、早收效提供了有力的保证，该项技术安全可靠，达到了国内领先的水平。
2测量方法2.1利用全站仪、水准仪进行空间点的三维坐标定位，形成整个空间三维坐标系。
2.2使用一套机动钢丝绳联接旋转器快速稳定指向装置，指导千米深井井筒的掘砌测量工作。
2.3与传统的测量方法相比，该工法施工测量方便，施工速度快，测量精度高，降低了成本，提高了工效，精度上可靠，作业安全。
3施工工艺流程及操作要点3.1工艺流程见下图3.2操作要点3.2.1测量准备(1)所有测量仪器、器具准备齐全并按照《中华人民共和国计量法实施细则》规定检验合格。
(2)审核施工图，编制千米深井施工方案，并进行技术和安全交底。
(3)落实人员、设施与材料。
(4)收集专业测绘单位提供的平面坐标、方位和高程控制成果资料。
(5)现场测量控制点位,并做好控制点的保护,资料齐全。
(6)定位定向依据的复核。
(7)用坐标反算法核对所给测量控制点的边长和方位角。
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2012 年第 2 期
边的地理方位角； αT 为该边的陀螺方位角） 计算并求 得仪器常数一次测定中误差：
mΔ = ± 槡［vv］/ （ n － 1） = ± 2． 38″。 根据井下陀螺 定 向 测 量 成 果 及 换 算 数 值 ，通 过 坐 标方位角计算公式求得： （ 1） 主井南北大巷定向边定向成果如表 1 所示。
4 导入标高
长钢尺导入标高基本原理： 用长钢尺导入标高，就 是通过井口将长钢尺下放到井底，到达井底后，挂上垂 球以拉直钢尺，使其处于悬挂位置，垂球不宜太重。在 井上、井下分别安置 S2 级自动安平水准仪，然后分别 读取塔尺读数 l 及钢尺读数 a 和 b，并记录井上下温度 t上 与 t下。高差 h 即为：
1 地面近井点 GPS 测量
安居煤矿在工业广场内布设了 8 个点。本次设计 观测 6 个点，即 1 号点、4 号点、5 号点、6 号点、7 号点、 8 号点，点位基本覆盖工业广场。根据地面已知点分 布情况，北京 54 坐标系解算成果选择 5 号点、6 号点和 zmz 点为平面起算点，1 号点、6 号点为高程起算点。西 安 80 坐标系解算成果选择 5 号点、6 号点和 zmz 点为 平面起算点，5 号点、zmz 点为高程起算点。本次测量 采用四台美国天宝 （ 标称精度为 3 + 1ppm· D ） 5800 型接收机构成同步环（ 采用边连接） 、利用 GPS 技术进 行控制网的三维测量，其点位相对位置关系及 GPS 观 测网图如图 1 所示。通过 GPS 数据解算，采用美国天 宝软件 TGO 1． 63版本进行 GPS 网平差计算 WGS － 84 坐标成果并
表 1 主井南北大巷定向边定向成果表
定向边
测回 坐标方位角
平均值
d dd
主井南北大巷 1 352°08'06″
352°08'00″ 6 36
A1—K2
2 352°07'54″
主井南北大巷 1 163°09'00″
163°09'04″ 4 16
A1—A3
2 163°09'08″
h=l－a+b
主井导入标高起始点为 GPS 控制点 5 号点，用四
其他方位角计算得： αA2 － 钢丝 = 160°22'44″； αA1 － A2 = 181°11'58″ αA2 － A3 = 159°14'26″； αA2 － A4 = 161°46'36″ （ 2） 副井东西大巷定向边定向成果如表 2 所示。
2012 年第 2 期
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安居煤矿千米立井联系测量应用
李 磊，曹洪志，刘 冬
（ 济宁矿业集团安居煤矿，山东 济宁 272000）
摘 要 该文主要论述了安居煤矿主副井联系测量的实践应用，本次测量采用了长钢丝进行投点、长钢尺投入标高、陀螺定向、全站仪和 GPS 测量技术，完成了矿井地面联系测量、投点、坐标和高程传递及陀螺定向等项测量工作，并通过对测量数据进行严密的解算处理过程获取施工 所需信息，实现了两井高精度贯通。 关键词 GPS 测量 连接测量 导入标高 陀螺定向 中图分类号 TD174 文献标识码 B
其中通过坐标方位角与地理方位角关系 A = α + γ （ γ 为安置仪器站子午线收敛角，γ 的符号可根据安置 仪器点的高斯平面坐标求值： γ = k × y） ，求得 6 点子午 线收敛角： γ = － 0°16'10″。
测定定向仪器常数采用“2 － 2 － 2”即下井前在地 面上用两个测 回 定 仪 器 常 数，主 井 井 下 定 向 边 用 两 个 测回测定陀螺 方 位 角，上 井 后 在 地 面 上 用 两 个 测 回 测 定仪器常数，通过仪器常数公式 Δ = A0 － αT（ A0 为已知
图 1 安居煤矿近井点 GPS 观测网形示意图 转换到矿区北京 54 坐标系和西安 80 坐标系，即获得 GPS 观测成果。
2 地面连接测量
地面连接测量采用矿区内 GPS 控制点 5 号点和 9 号点，平面坐标按 5″级导线测量，高程要符合四等水准
* 收稿日期： 2011 － 08 － 10 作者简介： 李磊（ 1985 － ） ，男，本科，毕业于山东科技大学，现工作
于济宁矿业集团安居煤矿（ 全称： 济宁矿业集团安居井田资源开发 有限公司） ，从事矿井建设工作。
3 坐标传递
主井地面用“井口 10 号点”同钢丝进行连接测量， 副井地面用“井口 F1 号点”同钢丝进行连接测量。地 面采用尼康 2″级全站仪测水平角，施测三个测回，并测 量距离，各项限差均满足要求。井下采用索佳 2″级全 站仪，水平角施测三个测回，测距读取 6 个读数，各项 限差均满足要求。然后根据实测数据求得井下相应各 点坐标值主、副井井下连接测量如图 4、5 所示。
等水准测 量 测 出 近 井 点 9 号 点、10 号 点 高 程。采 用
7kg 的垂球，并记录井上下的温度分别是 t上 = 15°C，t下 = 25°C； 副井导入标高起始点也为 5 号点，测出近井点
F1 点高程。采用 3． 7kg 的垂球，并记录井上下温度 t上
与 t下 ，t上 = 20°C，t下 = 26°C。
安居煤矿位于山东省济宁市境内，是济宁矿业集 团第一个千米深井，设计生产能力 150 万 t / a，矿井采 用一对立井开拓。
为满足生产需要，现采用 GPS 技术，完成矿区近井 点 GPS 静态测量和主井及副井联系测量工作。
测量。主井地面联系测量在 9 号点安置尼康全站仪， 以 5 号点为后视，测定主井井口近井点 10 号点，导线 布设如图 2 所示。副井地面连接测量在 5 号点安置全 站仪，以 9 号点为后视，测定副井井口近井点 F1 点，导 线布设如图 3 所示。
主、副井均通过钢尺比长改正 Δlk、温度改正 Δlt =
αl（
t平
－
t0 ）
、钢尺自重改正
Δlc
=
r l2 2E
及拉力改正ຫໍສະໝຸດ Δlp=ElF（ p － p0 ） 计算钢尺总改正量获取钢尺实长，并求得
井下各点高程值。
5 井下陀螺定向测量
根据已知控制点坐标与 6 点至 5 点坐标方位角（ α = 157°19'59″） ，使用瑞士生产的 GAK － 1 型陀螺仪（ 标 称精度为 ± 20″） 仪器进行陀螺定向测量，对照《煤矿测 量规程》要求，各项限差均满足要求。