[工学]第六章 近井控制测量与联系测量.ppt

第六章 近井控制测量与联系测量 (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。 (2) 需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与采空区间的相互 关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。 (3) 为解决很多重大工程问题，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地点开凿小井 或打钻孔等等。 2、两井定向的外业测量工作 (1)、投点 两个井筒中各悬挂一根垂球A和B，投点设备和方法同一井定向。 (2)、连接 1）地面连接测量 地面连接测量的目的是测定两个垂球线A、B的平面坐标，由坐标算出两垂球线的方位角。 从近井点分别向两垂球线A、B测设导线。连接导线敷设时，应使其具有最短的长度并尽可能沿两垂球线连线的方向延伸，这样可以减少量边误差对连线方向产生的影响。 2)井下连接测量 在定向水平上，通过测量导线A—1—2—3—4—B将定向水平的两垂线连接起来。 3、两井定向的内业工作 由于两井定向时，两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来的，因此，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。 1） 根据地面连接测量的成果，计算两垂球连线的方位角及长度按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的坐标 (xＡ，yＡ)、（xＢ，yＢ）； 2）根据假定坐标系统计算井下连接导线 以井下导线起始边A′1为x′轴，A ′点为坐标原点建立假定坐标系，可计算出B点的假定坐标为(xＢ′，yＢ′)；计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标及A ′B ′之间的距离。 4) 测量精度的检验 ?3) 按地面坐标系统计算井下导线各边的方位角及各点的坐标 ? αA1＝αAB－α′AB= Δ α 若Δα为负数则应加360° 其他边的方位角为αi=Δα+αi′ 式中αi′—该边在假定坐标系中的假定方位角 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;最后算得垂球B的坐标。 第一次检核：SAB 和SAB′ 第二次检核：井上下B点的坐标值 ???6）两井定向应独立进行两次，其互差不得超过1′ 按《规程》规定，两井定向必须独立进行两次，两次求得的起始边方位角互差不得超过1′取两次独立定向计算结果的平均值作为两井定向井下连接导线的最终值。 三、陀螺经纬仪定向 陀螺定向是运用陀螺经纬仪直接测定井下未知边的方位角。它克服了运用几何定向方法进行联系测量时占用井筒时间长、工作组织复杂等缺点，目前，已广泛应用于矿井联系测量和控制井下导线方向误差的积累。 ??1、概述 陀螺经纬仪是将陀螺仪和经纬仪结合的仪器。由于它不受时间和环境的限制，同时观测简单方便、效率高，而且能保证较高的定向精度，所以是一种先进的定向仪器。就矿山而言，它完全可以取代国内矿山测量沿用百年之久的几何定向法，克服了几何定向法要占用井筒而造成停产、耗费大量人力、物力和时间等缺点。 陀螺经纬仪的精度级别是按实际达到的一测回陀螺方位角的中误差来确定，分为15′和25′。 ??2、陀螺经纬仪的基本原理 陀螺经纬仪是根据自由陀螺仪(在不受外力作用时，具有三个自由度的陀螺仪)的原理而制成的。自由陀螺仪具有以下两个基本特性： ?? (1)定轴性? (2) 进动性 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； 陀螺轴在受到外力作用时，将产生非常重要的效应——“进动”。 3、陀螺经纬仪的基本结构 ??? 陀螺经纬仪是陀螺仪和经纬仪组合而成的定向仪器。根据其连接形式不同主要可分为上架式陀螺经纬仪和下架式陀螺经纬仪两大类。上架式陀螺经纬仪即陀螺仪安放在经纬仪之上，下架式陀螺经纬仪即陀螺仪安放在经纬仪之下。 现在常用的矿用陀螺经纬仪大都是上架式陀螺经纬仪。 4、陀螺经纬仪定向的作业过程 1)、地面已知边上测定仪器常数 假想的陀螺仪轴的稳定位置通常不与真子午线重合，二者之间的夹角称为仪器常数，一般用△表示 。陀螺仪子午线位于真子午线的东边△为正；反之为负。 陀螺仪定向示意图 可在地面上已知边上采用2测回（或3测回）测定陀螺方位角，求得△。 式中： —AB边一次测定的陀螺方位角 —AB边的大地方位角 —AB边的坐标方位角 —A点的子午线收敛角 测定仪器常数实质上是测定已知边的陀螺方位角，根据陀螺方位角便可以算出仪器常数。 2)、井下定向边陀螺方位角的测定及坐标方位角的计算 方法同地面测定方法一样。 式中