第八章矿井联系测量.pptVIP

矿山测量 第八章、矿井联系测量 矿井联系测量 第一节 概 述 第二节 平面联系测量 一、一井定向 二、两井定向 第三节 高程联系测量 1·钢尺导入标高 2·光电测距法导入标高 第一节 概 述 为使矿山井下与地面采用统一的测量坐标系统所进行的工作称为联系测量。联系测量包括平面联系测量与高程联系测量两部分，前者又称定向，后者亦称导入标高。 联系测量对矿井建设、安全生产、矿区地面建设、矿区与相邻地域的生产、生活、安全有着至关重要的意义。主要表现为：绘制井上、下对照图，及时了解地面建筑物、铁路以及水体与井下巷道、回采工作面之间的相互位置关系；确定相邻矿井间的位置关系；解决同一矿井或相邻矿井间的巷道贯通问题；由地面向井下指定巷道打钻时标定钻孔的位置；留设安全煤柱。 联系测量的任务是： （1）确定井下经纬仪导线起始边的坐标方位角 （2）确定井下经纬仪导线起始点的平面坐标 （3）确定井下水准基点的高程 在联系测量前，应在井口附近测设平面控制点（既近井点），作为定向的依据。在井口附近埋设2~3个水准点（既水准基点），作为导入标高的依据。 第二节 平面联系测量 平面联系测量的任务是将地面的已知平面坐标和坐标方位角传递到井下经纬仪导线的起始点和起始边上，使井上、下采用统一的坐标系统。在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的。因此，把平面联系测量简称为矿井定向，并用井下经纬仪导线起始边坐标方位角的误差作为衡量定向精度的标准。 矿井定向的方法可分为几何定向和陀螺经纬仪定向。几何定向又分：通过平硐或斜井的几何定向；通过一个井筒的几何定向，简称一井定向；通过两个井筒的几何定向，简称两井定向。 通过平硐或斜井的几何定向，可以直接由井口敷设经纬仪导线至井下，进行坐标和坐标方位角的传递。定向工作较为简单，而且无特殊要求，故此处不赘述。 一、一井定向 如图（a）所示，在井内悬挂两根钢丝，钢丝的一端固定在井口上方，另一端系上重锤自由悬挂至定向水平。根据地面坐标系统求出两根钢丝的平面坐标及其连线的坐标方位角；在定向水平通过测量把垂线和井下永久导线点联系起来，从而将地面的坐标和坐标方位角传递到井下，达到定向的目的。因此，定向工作分为投点与连接两部分。 （一）投点 所谓投点，就是在井筒内悬挂重锤至定向水平。由于井筒内风流、滴水等因素的影响，致使钢丝偏斜，产生的误差称为投点误差。由投点误差引起的两垂球线连线方向的误差称为投向误差。通常情况下，由于井筒直径有限，两垂线间的距离一般不超过3~5m。当有1mm的投点误差时，便会引起坐标方位角误差达2′多。 （二）连接 连接的方法很多，通常有连接三角形法和瞄直法等。 1·连接三角形法 在井上、下井筒附近选定连接点C和C′，形成以两垂球线连接AB为公共边的两个三角形ABC和ABC′，如图b所示。为提高精度，尽可能将连接点C和C′设在AB延长线上，尽量靠近一根垂球线。 利用正弦定理解三角形，求出α和β角，即 sinα=a/csinγ sinβ=b/csinγ 2·瞄直法 在连接三角形中，如使连接点C和C′位于AB延长线上，即成瞄直法。这时只要在C和C′点安置经纬仪，测出βc、βc′角；量出CA、AB、BC′边长，就可完成定向任务。但实际上把连接点C和C′精确的设在AB延长线上是比较困难的，因此，该方法只在精度要求不高的小矿井定向时才较为适用。 二、两井定向 当一个矿井有两个立井，且在定向水平有巷道相遇时，应首先考虑两井定向。如图所示，在两个立井中各挂一根垂球线，然后再地面和井下定向水平用导线测量的方法把两垂球线连接。同一井定向一样，两井定向的全部工作包括投点、连接和内业计算。 内业计算 由于每个井筒内只投一个点，不能直接推算井下导线边的坐标方位角。因此，首先采用假定坐标系统，然后经过换算求得与地面坐标系统一致的坐标方位角。 （1）根据地面导线计算A、B点坐标，通过坐标反算原理求出两垂球线在地面坐标系统中的坐标方位角、边长 （2）建立井下假定坐标系统，计算在定向水平上两垂球线连线的假定坐标方位角、边长。通常为了计算方便，假定AⅠ边位X′轴方向，与AⅠ垂直方向为Y′轴，A点为坐标原点，即 αAⅠ=0°00′00″，X′A=0，Y′A=0 计算井下连接导线各点假定坐标，直至垂线B的假定坐标X′B和Y′B。在通过反算