第十一章井下测量 11-1近井点和井口水准基点 在全国范围内都布设了国家一、二等三角网和水准网 在矿区范围内也有国家一、二等三角点和水准点。但是 这些点的密度很小,远远不能满足矿区测量的需要。通常 进行的矿区控制测量就是在国家一、二等三角网和水准网 的基础上布设矿区三、四等三角网或高精度的光电测距导 线作为矿区的平面控制,布设矿区三、四等水准网作为矿 区的高程控制。 为了满足矿井建设和生产的需要,建立矿井上、下统 坐标系统,还需在矿井工业广场井筒附近布设平面控制 点和高程控制点,即我们通常所说的近井点和井口水准基 点
第十一章 井下测量 11-1 近井点和井口水准基点 在全国范围内都布设了国家一、二等三角网和水准网， 在矿区范围内也有国家一、二等三角点和水准点。但是， 这些点的密度很小，远远不能满足矿区测量的需要。通常 进行的矿区控制测量就是在国家一、二等三角网和水准网 的基础上布设矿区三、四等三角网或高精度的光电测距导 线作为矿区的平面控制，布设矿区三、四等水准网作为矿 区的高程控制。 为了满足矿井建设和生产的需要，建立矿井上、下统 一坐标系统，还需在矿井工业广场井筒附近布设平面控制 点和高程控制点，即我们通常所说的近井点和井口水准基 点
近井点可在矿区三、四等三角网,测边网或边角 网的基础上,用插网、插点和敷设经纬仪导线等方 法测设。近井点的精度,对于测设它的起算点来说= 其点位中误差不得超过±7cm,后视边方位角 中误差不得超过士10″。井口水准基点应按四等水 准测量的精度要求测设。此外近井点和高程水准基 点的布设还要满足以下要求: (1)尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采 影响的地点; (2)近井点至井口的连测导线边数应不超过3 你(3)高程水准基点应不少于两个近井点可作为 高程水准基点)
近井点可在矿区三、四等三角网,测边网或边角 网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线等方 法测设。近井点的精度，对于测设它的起算点来说， 其点位中误差不得超过±7 cm ，后视边方位角 中误差不得超过±10″ 。井口水准基点应按四等水 准测量的精度要求测设。此外近井点和高程水准基 点的布设还要满足以下要求： (1) 尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采 影响的地点； (2) 近井点至井口的连测导线边数应不超过3 条； (3) 高程水准基点应不少于两个(近井点可作为 高程水准基点)
11-2矿井平面联系测量 概述 把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量 工作就称为矿井联系测量。 矿井联系测量又分为矿井平面联系测量和矿井 髙程联系测量。矿井平面联系测量是解决井上、井 下平面坐标系统的统一问题;矿井高程联系测量是 解决井上、井下高程系统的统一问题
11-2 矿井平面联系测量 一、 概述 把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量 工作就称为矿井联系测量。 矿井联系测量又分为矿井平面联系测量和矿井 高程联系测量。矿井平面联系测量是解决井上、井 下平面坐标系统的统一问题；矿井高程联系测量是 解决井上、井下高程系统的统一问题
矿井平面联系测量的任务是根据地面已知点的平面坐 标和已知边的方位角,确定井下导线起算点的平面坐标和 起算边的方位角 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 定向即陀螺定向
矿井平面联系测量的任务是根据地面已知点的平面坐 标和已知边的方位角，确定井下导线起算点的平面坐标和 起算边的方位角。 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 定向即陀螺定向
二、一井定向 井定向是在一个井筒内悬挂 两根钢丝,将地面点的坐标和边的3 方位角传递到井下的测量工作。 出车平 (一)投点 投点是以井筒中悬挂的两根钢 丝形成的竖直面将井上的点位和方 位角传递到井下。 1投点误差 要尽可能采取以下措施减小 2钢丝自由悬挂的检查 (1)信号圈法; 2)比距法; 图11-2 (3)振幅法 蟪绕钢丝的手播级卓,2—导向滑轮 —定点板;4一定点板固定架; 5——垂球;6—水桶
二、 一井定向 一井定向是在一个井筒内悬挂 两根钢丝，将地面点的坐标和边的 方位角传递到井下的测量工作。 (一) 投点 投点是以井筒中悬挂的两根钢 丝形成的竖直面将井上的点位和方 位角传递到井下。 1 投点误差 要尽可能采取以下措施减小 2 钢丝自由悬挂的检查 (1) 信号圈法； (2) 比距法； (3) 振幅法
(二)连接 连接测量分为地面连接测量和井下连接测量两部分。 地 1连接三角形应满足的条件 的沙,(1)点C与D及点C′与D′要彼此通视,且CD与C′D 边长要大于20m (2)三角形的锐角y和y′要小于2°; (3)a/c与a′/c′的值要尽量小一些,一般应小于1.5 2连接三角形法的外业 地面连接测量是在C点安置经纬仪测量出西、中和γ 个角度,并丈量a、b、c三条边的边长。同样,井下连接 测量是在C′点安置仪器测量出中′、中′和γ′三个角 度,并丈量a′,b′和c′三条边的边长
(二) 连接 连接测量分为地面连接测量和井下连接测量两部分。 地 1 连接三角形应满足的条件 (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20 m； (2) 三角形的锐角γ和γ′要小于2° ； (3) a/c与a′/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5 m。 2 连接三角形法的外业 地面连接测量是在C点安置经纬仪测量出ψ、φ和γ三 个角度，并丈量a、b、c三条边的边长。同样，井下连接 测量是在C′点安置仪器测量出ψ′ 、φ′和γ′三个角 度，并丈量a′ ，b′和c′三条边的边长
3连接三角形的解算 (1)运用正弦定理,解算出α,β,α′,β′ (2)检查测量和计算成果 首先,连接三角形的三个内角a、B、y以及a′ β′、Y′的和均应为180°。若有少量残差可平均分配 到a、B或a′、B′上。 其次,井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦 定理计算出的距离c计相差应不大于2m;井下丈量所得 的两钢丝间的距离c丈′与计算出的距离c计′相差应不大 于4mm。若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a′、 b′、c′中加入改正数Va,Vb,Vc及Va′,Vb′,Vc (3)将井上、井下连接图形视为一条导线,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
3 连接三角形的解算 (1) 运用正弦定理，解算出α，β，α′ ，β′ (2) 检查测量和计算成果 首先，连接三角形的三个内角α、β、γ以及α′ 、 β′ 、γ′的和均应为180° 。若有少量残差可平均分配 到α、β或α′ 、β′上。 其次，井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦 定理计算出的距离c计相差应不大于2 mm；井下丈量所得 的两钢丝间的距离c丈′与计算出的距离c计′相差应不大 于4 mm。若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a′ 、 b′ 、c′中加入改正数Va，Vb，Vc及Va′ ，Ｖb′ ，Ｖc (3) 将井上、井下连接图形视为一条导线，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
三、两井定向 1概述 个 筒内各用重球悬挂一根钢 GAB 丝,通过地面和井下导线 A B 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。两 2 井定向的外业测量包括投 A 点、地面和井下连接测量。az2 在连接测量时必须测出井 上、井下导线各边的边长 及其连接水平角;同时在 内业计算时必须采用假定 坐标系
三、 两井定向 1 概述 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。两 井定向的外业测量包括投 点、地面和井下连接测量。 在连接测量时必须测出井 上、井下导线各边的边长 及其连接水平角；同时在 内业计算时必须采用假定 坐标系
2两井定向的内业计算 (1)按导线计算方法,计算出地面两钢丝点A、B的坐标(x A,yA)、(xB,yB) (2)计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角 a ab: (3)以井下导线起始边A1′1为x′轴,A点为坐标原点建 立假定坐标系,计算井下导线各连接点在此假定坐标系中 的平面坐标,设B点的假定坐标为(xB′,yB′) (4)计算A、B连线在假定坐标系中的方位角aAB′ (5)计算井下起始边在地面坐标系统中的方位角aA 1:aA1=aAB—aAB′ (6)根据A点的坐标(xA,yA)和计算出的A边的方位角 aA1,计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和 方位角
2 两井定向的内业计算 (1)按导线计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的坐标(x Ａ，yＡ）、（xＢ，yＢ）； (2) 计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角 αＡＢ； (3) 以井下导线起始边A１′1为x′轴，A点为坐标原点建 立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中 的平面坐标，设B点的假定坐标为(xＢ′ ，yＢ′）； (4) 计算A、B连线在假定坐标系中的方位角αＡＢ′ (5) 计算井下起始边在地面坐标系统中的方位角αＡ １:αＡ１＝αＡＢ－αＡＢ′ (6) 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
四、陀螺定向 陀螺经纬仪的基本原理 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” 常用的陀螺仪是采用两个完全自由度和一个不完全自 由度的钟摆式陀螺仪。它是根据上述的陀螺仪的定轴性和 进动性两个基本特性,并考虑到陀螺仪对地球自转的相对 运动,使陀螺轴在测站子午线附近作简谐摆动的原理而制 成的
四、 陀螺定向 1 陀螺经纬仪的基本原理 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” 。 常用的陀螺仪是采用两个完全自由度和一个不完全自 由度的钟摆式陀螺仪。它是根据上述的陀螺仪的定轴性和 进动性两个基本特性，并考虑到陀螺仪对地球自转的相对 运动，使陀螺轴在测站子午线附近作简谐摆动的原理而制 成的