联系测量中矿井的一井定向
联系测量中矿井的一井定向
联系测量中矿井的一井定向【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作，其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。
一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。
【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形1 平面联系测量及一井定向简介在采矿工程中，较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下，从而统一地上、井下平面坐标系统，以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产，该项工作称为平面联系测量。
平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值，并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。
在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的，因此又把它称为矿井定向。
矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种，而几何定向又分为一井定向和两井定向。
在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中，其中前两种定向较为简单，而在竖井几何定向中，又以一井定向较复杂且常见。
本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结，并结合实例分析对其加以说明，以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。
2 一井定向的基本原理2.1 钢丝投点及外业施测过程进行一井定向时，在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线（如图1），投点时利用绞车盘住钢丝向下放，并使用信号圈检查钢丝垂直度，钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。
挂上垂球后的钢丝呈摆动状态，为了确定其投点位置，在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架，然后作摆动观测。
根据井下条件，安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪，并在其垂直方向分别放两个直尺，由于钢丝摆动，用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数，连续取13个读数，取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。
同法进行两次，当较差不大于1mm时，取其平均值作为最终值。
一井定向三丝法在地铁联系测量中的应用
Development and Innovation | 发展与创新 |·257·2020年第14期作者简介：田洪雷，男，工程师，研究方向：地铁工程测量及变形监测等。
一井定向三丝法在地铁联系测量中的应用田洪雷（济南质安工程检测有限公司，山东 济南 250000）摘 要：一井定向作为地铁施工中联系测量的常用手段，已得到了广泛应用。
地铁平面联系测量中一井定向常采用悬挂2根钢丝组成联系三角形的方式进行，但测量精度较低。
大量工程实践证明，悬挂3根钢丝组成双联系三角形的方式进行测量具有更高的精度。
文章结合济南地铁2号线任家庄站联系测量实例，详述在现场条件不好的情况下，采用三丝法进行平面联系测量的作业过程及计算方法。
关键词：一井定向；地铁施工；联系测量；联系三角形；三丝法中图分类号：U231+.1 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）14-0257-02 1 一井定向联系测量联系测量就是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道区间，使地上地下具有统一的坐标、高程系统，便于指导地铁隧道掘进施工。
联系测量工作是隧道控制测量最重要的工作环节之一，联系测量精度对后期隧道的贯通误差影响很大。
一井定向联系测量也被称为联系三角形法，即在一个井口吊2根钢丝挂10kg 重锤浸泡在阻尼液中，井上通过地上近井点与2根钢丝组成三角形，井下通过待测点与2根钢丝组成三角形。
由于钢丝是自由悬吊状态，可以认定2条钢丝的坐标和方位角在井上井下相同，利用2台全站仪同时观测井上井下的角度与距离，通过计算可以求出地下导线点的平面坐标和方位角。
2 近井点和联系三角形布置2.1 近井点布置近井点应布置在已知平面控制点的可视范围之内，并应尽可能缩短与钢丝间的距离。
为减小测绘仪器对中误差，地上近井点应布置成强制对中点，如现场条件不允许，则在近井点的观测过程中采用三联脚架法，尽可能减小误差传递。
近井点导线测量主要技术要求如表1所示，外业观测技术要求如表2所示。
《矿山工程测量》（矿井联系测量）
《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。
一井定向工作的组织实施步骤
一井定向工作的组织实施步骤
①选择定向方案，准备好仪器和工具根据定向测量要求的精度、井筒装备和定向水平深度选择定向的；连接方案和投点方法。
当采用三角形连接测量时，井上下连接三角形的图形应满足以下要求：
⑴两垂线间距离应尽量的大
⑵连接边一般应大于２０米
⑶三角形的锐角应小于２度
⑷a/c的值一般应不超过1.5倍拟定投点方法时，应确定投点所用各种设备的规格、安装方法及减小投点误差的措施。
并根据选定的方案，进行仪器工具与设备安装的准备和检查。
②测设定向连接点在定向前从地面近井点布设测角精度不超过
５秒的闭合或复测支导线，建立定向连接点；在井下也应按连接方案埋设好连接点。
个别情况下可在定向时临时确定连接点。
③投点投点设备的安装系统缠绕钢丝用的绞车通常固定在出车
平台或井口水平，钢丝通过安放在井架横梁上的导向轮和定点板放入井筒，钢丝下端挂重铊置于稳定容器中，当采用摆动投点时严寒应在稳定容器上方设一工作平台，定点盘固定在工作平台上。
钢丝下放后应对其自由悬挂进行检查。
投点方法应采用稳定或摆动投点。
④连接测量地面和井下按要求同时丈量连接三角形的各边，并测量各水平角。
⑤内业计算解算井上下连接三角形西游记出各边长的平差值及
各水平角；从地面已知边开始，计算各导线点，求得各测点的坐标和井下定向边的方位。
简述一井两井几何定向主要原理
简述一井两井几何定向主要原理
井是钻探工程中常见的工具，用于从地面向下钻孔，进而获取地下的地质信息以及开采地下资源。
在钻探工程中，一井是指从地面钻向其中一方向的单个井，而两井则是指从地面钻向两个不同方向的井。
一井的几何定向主要原理是通过借助测量仪器，如方位仪和倾斜仪，来测定钻孔的方位和倾斜角度。
方位仪可以用来确定钻孔的方向，倾斜仪可以用来测量钻孔的倾斜角。
通过不断测量并记录数据，可以绘制出井的几何示意图，从而得到钻孔的准确位置和方向。
而两井的几何定向主要原理则是通过两个井的相互测量和计算，来确定它们之间的相对位置和方位角。
这可以通过在两个井中安装方位仪和倾斜仪，并进行测量来实现。
首先，在第一个井中进行测量，获取该井相对于地面的方位和倾斜角度，然后在第二个井中进行同样的测量。
最后，通过对两个井的数据进行分析和计算，可以确定它们之间的方位角和相对位置。
在实际应用中，一井和两井的几何定向主要是为了确定钻孔的准确位置和方向，以便更好地理解地下地质情况和开展后续的工程设计和开采工作。
这些定向技术可以提供有关井的地下位置和方向的可靠数据，从而为地质勘测、石油开采、环境监测等领域的工作提供有效的支持。
总结起来，一井和两井的几何定向主要是通过测量仪器来确定钻孔的方位和倾斜角度，以及两个井之间的相对位置和方位角。
这些技术在钻探工程和其他相关领域中具有重要的应用价值，可以提供准确和可靠的地质信息，为后续工程设计和开发提供支持。
一井定向的实施步骤
一井定向的实施步骤1. 引言在石油钻井领域，一井定向是指通过调整钻井方向，实现目标油层的准确钻探。
一井定向技术的实施需要遵循一定的步骤和原则，以确保钻井工作的顺利进行。
2. 准备工作在实施一井定向之前，需要进行一系列的准备工作，包括但不限于以下几个方面：•地质研究：对目标油层的地质情况进行综合研究，了解井眼轨迹的要求和限制条件；•测量设备准备：选择合适的测量仪器和工具，确保其准确度和可靠性；•团队准备：组建钻井团队，包括定向工程师、测量员等，确保团队成员的专业素质和工作配合。
3. 前期测量•在开始钻探之前，需要进行一次前期测量，以获取当前井眼的位置和方位信息；•定向工程师使用测量仪器，测量当前井眼的倾角和方位角，并记录下来；•这些测量数据将作为后续定向计算和方案制定的基础。
4. 定向计算•根据地质研究资料和前期测量数据，定向工程师进行定向计算，确定下一步的钻井方案；•定向计算包括确定目标深度、井身倾角和方位角等参数，以及确定钻井过程中的调整方案。
5. 进行钻井•根据定向计算的结果，开始进行钻井作业；•钻井过程中，需要不断进行测量和调整，以确保井身的准确方位和倾角；•定向工程师和测量员利用测量仪器对井身的倾角和方位角进行测量，并与设计值进行对比。
6. 调整井身方向•根据测量结果，定向工程师将井身方向进行调整，以保持目标油层的钻探路径；•调整井身方向的方式有许多种，可以通过调整钻头的倾角、调整钻井液的参数等方式进行。
7. 完成钻井•当达到目标油层时，钻井工作即可结束；•钻井工程师和团队成员对钻井过程进行总结和分析，记录下定向工作中的经验和教训。
8. 后续工作•钻井结束后，需要进行后续工作，包括井筒清洗、油层测试等；•在进行这些工作时，还需要注意保持井身的方向和倾角，确保井筒的稳定性。
以上就是一井定向的实施步骤的简要介绍，通过良好的准备工作、准确的测量和调整，一井定向技术可以有效地实现目标油层的准确钻探。
一井定向在竖井联系测量中的应用
一井定向在竖井联系测量中的应用摘要本文介绍在竖井联系测量作业过程中采用一井定向方法进行方位角及坐标传递，说明基本操作步骤及计算方法，结合实际情况，阐述三角形联系方法及注意事项。
关键词一井定向联系三角形投点方位角1概述在隧道施工时，经常利用竖井增加作业面，从多面进行隧道施工，提高隧道施工进度。
为了保证施工过程中隧道正确贯通，需要将地面控制网点的坐标、方位角及其高程经由施工竖井传递至地下。
通常对于这项工作我们称之为竖井定向联系测量。
基本原理就是在竖井悬挂两根钢丝，钢丝一端固定在井口上方，另一端系有重锤自由悬挂至井底，利用两根钢丝将地面坐标及方位角传递至井下连接点位，使得地面坐标系与地下坐标系一致；同时利用钢尺将地面高程传递至地下点位高程，确保地面地下高程系统一致。
（如图1）2定向测量工作为了确保定向工作的准确，同时增加检核条件，现就某工程项目采用悬挂三根钢丝的方法进行说明（如图2）。
(1) 布设近井点。
在竖井附近布设平面近井点J01-1，该点与地面精密导线点JM2相互通视，近井点J01-1按照精密导线进行施测，最短边不小于50米，并与地面精密导线组合成附合导线；采用强制对中装置，减少对中误差对竖井上下方位角传递的影响。
(2) 悬挂钢丝在竖井内悬挂三根钢丝至井底。
选择直径0.3mm的钢丝。
悬挂钢丝的过程中在钢丝的合适位置粘贴3-4个反射片，各反射片粘贴时有一定的旋转角度，保证在钢丝静止时总有一面反射片面朝向仪器方向。
在井底处，钢丝下端悬挂10kg 左右重锤，并将重锤置于防止钢丝摆动的阻尼液中，保持钢丝处于静止状态。
(3) 测量距离采用1s级及以上精度的全站仪实测地面近井点J01-1到三根钢丝的距离a、b井下近井点C′到三根钢丝间的距离a′、b1′、b2’；同时利用全站仪的对边测量功能分别测量井上及井下三根钢丝间的距离c1、c2/c1、从‘’值。
测回间的距离较差＜1mm。
(4) 测量角度实测C/C′点与两根钢丝间夹角γ/γ′。
一井定向及二井定向的优缺点及精度分析
58科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2005-5052-0013一井定向及二井定向的优缺点及精度分析①欧传阳(南京银茂铅锌矿业有限公司 江苏南京 210033)摘 要：针对一井定向和二井定向特点，进行有效性分析，并简要介绍了合理运用一井定向与二井定向测量方法的重要性，提出一井定向及二井定向精度对比，例如一井定向的精度比较低、二井定向精度比较高、井下连接测量方法相同等，保证一井定向与二井定向技术得到良好的运用，减轻工作人员的作业强度，旨在为相关工作人员提供良好的参考与借鉴。
关键词：一井定向 二井定向 精度分析 测量定位中图分类号：TD174 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2020)10(c)-0058-03The Advantages and Disadvantages and Accuracy Analysisof One Well Orientation and Two Well OrientationOU Chuanyang(Nanjing Yinmao Lead-Zinc Mining Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu Province, 210033 China)Abstract : According to the characteristics of the orientation of the f irst well and the second well, the effectiveness analysis is carried out, and the importance of the rational use of the f irst-well orientation and the second-well orientation measurement method is brief ly introduced, and the accuracy comparison of the f irst-well orientation and the two-well orientation is proposed, such as the accuracy of the f irst-well orientation It is relatively low, the two-well orientation accuracy is relatively high, and the downhole connection measurement method is the same, so as to ensure the good use of the one-well orientation and the two-well orientation technology, reduce the work intensity of the staff, and provide a good reference and reference for related staff.Key Words : One well orientation; Two well orientation; Accuracy analysis; Survey positioning①作者简介：欧传阳（1980，2—），男，汉族，江苏南京人，本科，测量工程师，研究方向为矿山测量。
- 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)。
联系测量中矿井的一井定向
【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作，其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。
一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。
【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形
1 平面联系测量及一井定向简介
在采矿工程中，较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下，从而统一地上、井下平面坐标系统，以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产，该项工作称为平面联系测量。
平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值，并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。
在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的，因此又把它称为矿井定向。
矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种，而几何定向又分为一井定向和两井定向。
在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中，其中前两种定向较为简单，而在竖井几何定向中，又以一井定向较复杂且常见。
本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结，并结合实例分析对其加以说明，以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。
2 一井定向的基本原理
2.1 钢丝投点及外业施测过程
进行一井定向时，在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线（如图1），投点时利用绞车盘住钢丝向下放，并使用信号圈检查钢丝垂直度，钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。
挂上垂球后的钢丝呈摆动状态，为了确定其投点位置，在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架，然后作摆动观测。
根据井下条件，安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪，并在其垂直方向分别放两个直尺，由于钢丝摆动，用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数，连续取13个读数，取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。
同法进行两次，当较差不大于1mm时，取其平均值作为最终值。
在地面上利用地面控制点测定两垂球线的平面坐标及其联线方位角。
井下摆动观测完成后，将钢丝放到一边（此时，地面应连接测量完毕），用两台经纬仪在定点支架平板上标定钢丝稳定状态中心（以后，以此中心进行测角和测边），然后使用全站仪测角、量边，把垂球线与井下起始控制点连接起来，并通过计算确定井下起始控制点的坐标和方位角。
4 结论
综上所述，竖井一井定向工作的一般程序是进行投点并作摆动观测，得到井下对应点，从而与事先布设的近井点和井下导线点构成连接三角形，通过测角、量边获得外业观测数据，然后通过数学公式处理这些数据得到井下导线点的平面坐标值和起算方位。
在一井定向过程中，需要处理好连接三角形点位之间的位置关系满足文中所列条件；另外，实施投点和摆动观测需要按照专业规范要求进行，以力求不损失精度，达到成果合格。
【参考文献】
[1]何沛.矿山测量[M].中国矿业大学出版社，2007，23（2）：244-247.
[2]李青岳，陈永奇.工程测量学[M].北京：测绘出版社，2011（2）：254-256.
[3]潘正风，杨正尧，程效军，成枢，王腾军.数字测图原理与方法[M].武汉大学出版社，2008，39（7）：52-53.
[4]煤矿测量规范，GB/T 15663.6-2010[S].。