煤矿测量培训课件

联系测量

联系测量是将地面测量坐标传递到井下，使井上、下采用
同一坐标系统所进行的工作。联系测量包括平面联系测量和高
程联系测量两个部分，前者简称定向，或者简称导入高程。

联系测量的作用就是使井上下采用同一坐标系统。 联系测量的任务：（1）确定井下经纬仪导线起始边的方位 角和起始点的平面坐标；（2）确定井下水准几点的高程。



四、矿山测量工作的原则和特点

（ 3 ）考虑精度的出发点不同。地面测图的精度，不同的 比例尺要求不同，且整个图纸的精度比较均匀。而井下导 线因短边和定向误差等影响，其误差由井田中央向边界迅 速增大，图纸各处精度均不一致。故《煤矿测量规范》根 据一般采矿工程对导线最远点的精度要求来制定基本控制 导线的施测规格。 （ 4 ）测量程序上有所不同。井下测量必须适应采掘工程 的特点，一般从高级点起，先设次一级支导线进行控制、 定向，再设基本导线实行检查，当巷道贯通后逐渐构成闭 （附）合导线。这种分段控制、定向要求测量必须及时严 谨和准确，否则出现差错很难弥补。


井下平面控制导线的布设与等级
井下平面控制导线的布设与等级

二、井下经纬仪导线的类型 井下导线点布设在巷道中，受巷道掘进和开拓方式的限制，最初大多 为支导线形式，随着巷道的延伸及巷道数量的增多，可以形成闭合导 线、附合导线及导线网。 4、井下导线点的分类、设置 井下导线点按其使用的长短分为永久点和临时点两类，永久点应设置 在便于使用和保存的稳定顶板、碹顶或棚梁上。只有当顶板岩石松软、 破碎，容易移动或某些特殊情况下，才将其设置在巷道底板内。 永久导线点应设在矿井主要巷道内，一般每隔300m~500m设置一组，每 组不得少于3个。


一、地面近井点的设立

在井口附近建立的近井点和水准几点应满足下列要求： （ 1 ）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地 点； （2）近井点至井口的联测导线边数应不超过三个； （ 3 ）水准基点不得少于两个（近井点可作为水准点使 用）。井口水准基点的高程测量应按四等水准的精度要求 测设。



六、直线定向的意义及标准方向

确定一条直线与标准方向的夹角关系成为直线定向。标准方向通常有真 子午线、磁子午线和直角坐标纵线三种，统称三北方向线。 1.真子午线方向 通过地面上一点只想地球北极的方向为该店的真子午 线方向或真北方向。同一纬度上两个点的真子午线方向所夹的角值称为子午 线收敛角，以γ表示。凡坐标纵线偏在子午线以东者称东偏，其角值γ为正； 以西者称为西偏，其角值γ为负。 2.磁子午线方向 通过地面上一点，指向地球北磁极的方向称为该点的 磁子午线方向，或磁北方向。它是用罗盘来测定的。某点的磁子午线方向与 真子午线方向之间的夹角称为磁偏角，以δ表示。当磁子午线北端偏向真子 午线以东者称为东偏，角值为正；偏向真子午线以西者称为西偏，角值为负。 我国各地磁偏角的范围在-10°-6°间。 3.坐标纵线方向 在高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系内，把 坐标格网纵线称为坐标纵线方向，称为X轴方向。




导线的延长及检查

井下导线是随巷道掘进分段测设的，及逐渐向前延测。一般规定： 基本控制导线每隔 300m~500m延测一次；采区控制导线随巷道掘进每 30m~100m延测一次。 为检查在导线延测时所依据的已知点的可靠性，在延测之前，必 须对上次所测量的最后一个水平角按相应的测角精度进行检查，本次 观测与上次观测该水平角只差Δd应满足Δd≤2√2mβ；式中mβ为各 等级导线的测角中误差。对于井下7″、15″和30″导线的Δα的限差， 分别为20″40″和80″。 基本控制导线的边长小于15m，两次观测水平角的不符值可适当放 宽，但不得超过上述限差的1.5倍。 如不符合上述要求，应继续向后检查，直到复核要求后，方可由 此向前延测导线。




二、一井定向

通过一个竖井进行几何定向，也就是说在井筒内挂两根钢丝，钢 丝一端固定在地面，另一端用垂球自由悬挂于定向水平，再按地面坐 标系统求出量垂球的平面坐标及其连线的方位角；在定向水平上把垂 球线和井下永久点连接起来，这样便能将地面的方向和坐标传递到井 下而达到定向的目的。因此可把一井定向分为两个部分：投点、连接。



分带投影是从首子午线开始，依次自西向东每隔6°经差划分一带， 全球共分为60个带。设L0为6°分带的中央子午线精度，n为投影带编 号数，两者关系为 L0=6n-3. 由于6°带不能满足1:10000及大比例尺图测图精度要求，故采用 3°分带投影法。3°分带每隔3°经差划分一带，全球共划分120带。 设 L 为 3 °分带的中央子午线经度， n 为投影带号数，两者的关系为 L=3n 3°带是在6°带的基础上划分的。带号n为奇数的3°带，其中央 子线与6°带的中央子午线重合。带号为偶数的3°带，其中央子线则 与6°带的分界子午线重合。我国由东经75°起，进行划分，直至东经 135°止，跨11个6°带和21个3°带。 在高斯平面直角坐标系中，规定了x轴为向北为正，y轴为向东为 正，象限按顺时针编号，与数学上的象限顺序相反。我国位于北半球， x坐标值均为正号，y坐标却有正有负，为了避免横坐标出现负值，便 于使用，将横坐标值统一增加500km。




二、矿山测量工作的主要任务

（1）建立矿区地面控制网和测绘大比例的地形图和矿图；

（2）进行矿区地面与井下各种工程的施工测量和竣工验收测量；

（3）测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；

（4）进行岩层与地表移动的观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；

（5）参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。
钢尺导入高程：用钢尺导入高程，在使用长钢尺导入高程是应加入钢尺的改正数， 包括比长改正、温度改正、拉力改正和自重改正。


五、陀螺经纬仪定向

几何定向存在着占用井筒，耗费大量人力、物力和时间，并随着井筒深度增加， 定向精度降低等确定，所以人们研究采用物理方法进行矿井定向，即陀螺经纬仪 定向。
陀螺仪定向的常见方法是逆转点法和中天法。


（2）由于观测者的感觉器官的鉴别能力有着一定的局限性，所以，不论在仪 器的安置、照准、读数等方面都会产生误差。

（3）观测所处的外界条件，如温度、湿度、锋利、大气折光等因素都会对测 量结果直接发生影响。

上述仪器、人、外界条件等三个方面的因素是引起误差的主要来源。因此我 们把这三个方面的因素综合起来称为观测条件。



七、直线的表示方法

1、方位角 从标准方向线的北端起，顺时针旋至某一直线 的夹角，称为该直线的方位角，角值为 0° -360 °。 当标准方 向为真子午线时，称为真方位角；当标准方向为磁子午线时， 称为磁方位角；当标准方向为直角坐标系的坐标纵线时，称为 坐标方位角。坐标方位角与磁方位角、磁偏角、子午线收敛角 的关系为： α=α磁+δ-γ

（6）对资源利用及生产情况进行检查和监督；

（7）进行矿区土地复垦及环境综合治理研究。
三、矿山测量工作的原则和特点

原则：矿山测量依然按照高级控制低级、站站有检核、测 量精度满足工程要求这三项原则进行。 矿井测量与地面测量相比具有以下特点： （ 1 ）工作条件不同。井下黑暗、潮湿、狭窄、行人和运 输测量较多等困难条件下测量，需要采用适宜的仪器和方 法。 （ 2 ）测量对象不同。井下测量的主要对象是各种巷道， 受条件限制，平面控制只能采用导线测量方法。

测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为系统误差和偶然误差。
二、观测成果的精度指标

1、精度的含义：所谓精度，就是指误差分布的密集或离散程度。 2、精度指标：测量工作不仅要对某一个未知量进行多次测量，求其最可靠的结果，还必须对 观测成果的精确程度作出评定。通常采用中误差、容许误差和相对误差作为评定精度的指标。 1）中误差：对一个未知量进行n此观测，取各个独立真误差平方和的平均数的平方根为 中误差（又称均方误差） 2）容许误差：偶然误差的第一个性质告诉我们，在一定的观测条件下，偶然误差的绝对 值不会超过一定的界限。如果测量中某一观测值的误差超过了改界限，那么这次观测的质量 不符合要求，应该舍弃，这个限值称作容许误差。 3）相对误差：相对误差是中误差与观测值之比。对于真误差与极限误差，也有用相对误 差来表示的。 与相对误差相对应，真误差、中误差、容许误差均称为绝对误差。

《煤矿测量规程》规定：井下平面控制分为基本控制和采区控制两类。基本 控制精度较高，是矿井的首级控制导线，其精度应能满足一般贯通工程的要 求；采区控制导线精度较低，应能满足日常生产测量及测图的要求。
井下平面控制导线的布设与等级

基本控制导线分为 7 ″和 15 ″两级，主要敷设在斜井、 平硐、井底车场、水平运输巷道、矿井总回风巷、暗斜井、 集中上下山和集中运输石门等主要巷道。各矿可根据井田 范围大小，选用其中一种作为本矿的基本控制导线。 采区控制导线分为15″和30″两级，一般由主要巷道 中的基本控制点开始，沿采区上、下山，中间巷道或区盘 运输巷道以及其他次要巷道敷设。矿可根据采掘工程的实 际需要，选用其中一种作为本矿的采区控制导线。 对于已建立井下控制网的矿井，在条件允许时，应用 加测陀螺定向边的方法改建井下平面控制网，以提高其精 度。

井下平面控制测量

一、井下平面控制导线的布设与等级
1、井下平面控制测量的特点
Hale Waihona Puke 在地面平面控制网的基础上，通过联系测量将地面平面坐标系统传到井下去， 求得井下起始边的方向及起始点的坐标。由于井下条件的限制，井下平面控 制网均以导线的形式布设、因而井下平面控制测量实际上是经纬仪导线测量。