矿山测量技巧[精品].doc

云南能源职业技术学院 成教院 矿山测量技术 2010年9月 绪论 一、测量学研究的对象和任务 对象：确定地球的形状和大小。 任务：确定地球的形状和大小，将地球表面形态及相 关信息测绘成图。将图上设计的工程位置标定到实地。 测量学的分科 1、大地测量学 2、地形测量学 3、摄影测量学 4、工程测量学 5、制图学 二、矿山测量的任务和作用 任务：精确建立井上、井下测量控制系统及时而准确地测绘各种矿图，正确标定井上、井下各工程位置，研究地表与岩层移动规律。 第一章 测量学基础知识 第一节 地面点位置的确定 测量工作的实质是确定地面点的空间位置及平面坐标和高程。 一、地球的形态和大小 水准面——自由静止的水面（水平）称为水准面。 大地水准面——通过平均海水面的水准面（与静止的海水面最接近）。 椭球面——与大地水准面总体非常接近并能用数学形式表达的面。 椭球面的形状和大小，可由元素：a、b、α来表示，我国采用的推荐元素： 长半轴 a=6378140 短半轴 b=6356755.3m 扁率 α=1:298.257 二、测量常用坐标系 1、地理坐标系——地面点在球面上的位置用经度和纬度表示的。 经线（经度）——子午面与椭球面的交线。 纬线（纬度）——与赤道面平行的平面和椭球面的交线。 用天文观测方法观测的称为天文地理坐标，用λ、φ表示。 用大地测量方法确定的称为大地地理坐标用L、B表示。 中、小比例尺地形图常用大地地理坐标。 2、独立平面直角坐标 假定平面直角坐标——在小区测量范围，若与外界联系有困难时可假定一个坐标作为测量的起始坐标。 在小范围内可将椭球面看作为平面，便可用平面直角坐标来表示地面点在投影面上的位置。 测量上用的平面直角坐标与数学坐标相似，只是坐标轴互换，测量坐标以X轴为纵轴，一般用它来表示南北方向；以Y轴为横轴，一般用它来表示东西方向。 枞横坐标的交点称为坐标原点。 象限：测量坐标按顺时针编号，这时因为测量上规定所有直线的方向都是从纵坐标北端起按顺时针方向量度的。 实际工作中为避免坐标出现负值，常将平面直角坐标的原点选在测区的西南其点上，以此方向为坐标纵轴。 3、高斯平面直角坐标系 为了研究方便把地球作为一个圆球看待，设想将一个平面圈成圆柱形，把它套在地球外面，使圆柱面恰好与地球表面上的某一子午线相切，这条子午线称为中央子午线或轴子午线。 我国的分带投影是按照经度将地球划分为60个60（度）带，从00（度）子午线开始每隔经度60划分为一带，带号分别依次为1—60带（带号N自西向东）即：00——60、60——120、120——180……。 位于各带边上的子午线称为分带子午线。 位于各带中央的子午线称为中央子午线。各带中央子午线的经度N6按下式计算： λ6=60N－30 若按30划分以带时中央子午线的经度N3按下式计算 λ3=30N－30 30带是以东经1030′开始，自西向东每隔30为一带，带号依次为1—120带。 采用分带投影后，取各带的中央子午线为X轴，赤道为Y轴，交点为原点，从而建立了每个投影带，独立的高斯—克吕格坐标系。 以中央子午线为纵轴的坐标值称为自然坐标。 为了使横自然坐标值不出现负值，加上500㎞均为正值，为判断点位所在的投影带，规定在横自然坐标之前加注投影带号，这种坐标系称为国家统一坐标系。 自然坐标值换算为国家通用坐标值时，X值不变，Y坐标值加上500㎞后再在前面加注带号。 由于我国境内60带带号为13——23；而30带带号为24——45，没有重复带号，故通过某点的通用值便可知道投影带是60带还是30带。 三、高程系 高程（绝对高程、海拔标高）——地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，用“H”表示。 假定高程（相对高程）——地面点到假定水准面的铅垂距离，用“H′”表示。 高差——相邻两点高程之差，用“h”表示；高差有正，有负。正表示上坡，负表示下坡。 我国采用的高程系为72.289m；和85年高程 hAB=HB－HA=H′B－H′A ，基准高程为72.604 m。 第二节 测量工作的内容与原则 一、测量工作的内容 归纳起来不外乎两大类，即地形图和测绘（测定）和施工放样（测设）。 地表形态： 地物——自然物体和人工物体。 地貌——地球表面高低起伏的形态。 地形——地物和地貌的总称。 地形图测绘——指将地面所有的地物、地貌用测量仪器按照一定的程序和方法，依据地形图、图例或按比例测绘到图纸上的工作。 施工放样——根据图上设计的地物按其尺寸和高程算出特征点和控制点的距离、角度、高差的数据将其标到实地。 二、测量工作应遵循的原则 一是由“整体到局部、从高级到低级、先控制后碎部”；二是“步步要检核”。 三