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中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第一章井下平面控制测量特点：由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、GPS网和交会法等多种可能方案。目的:是建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第一节井下导线的布设与等级一、井下导线的等级井下导线一般是从井底车场内的起始边开始，向井田边界分段测设的；而起始边的数据是由定向测量确定了的。井下导线的布设，按照“高级控制低级”的原则进行。我国《煤矿测量规程》规定，井下平面控制分为基本控制(表1-1)和采区控制(表1-2)两类，这两类又都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学井下导线基本控制采区控制7″导线15″导线15″导线30″导线中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第一节井下导线的布设与等级表1-1基本控制导线的主要技术指标表1-2基本控制导线的主要技术指标井田一翼长度/km测角中误差/″一般边长/m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线≥1±1530～901/40001/3000＜1±30—1/30001/2000井田一翼长度/km测角中误差/″一般边长/m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线≥5±760～2001/80001/6000＜5±1540～1401/60001/4000中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学基本控制导线按照测角精度分为±7″和±15″两级，一般从井底车场起始边开始，沿主要巷道(井底车场，水平大巷，集中上、下山等)敷设，通常每隔1.5~2.0km应加测陀螺定向边，以提供检核和方位平差条件。采区控制导线按测角精度分为±15″和±30″两级，沿采区上、下山、中间巷道或片盘运输巷道以及其他次要巷道敷设。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学矿图测绘中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学二、井下导线的发展与形式分次布设，逐步敷设；先低级，后高级；不断向前，直至边界。图1井下导线图中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学支导线闭合导线附合导线导线网但由于井下测量的某些特点，有时形成一些特殊的导线。如交叉闭合导线，坐标附合导线，“无定向导线”；方向附合导线等。经纬仪----钢尺导线光电测距导线陀螺定向-----光电测距导线三、井下导线的类型中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学四、井下导线点的设置井下导线点按照其使用时间长短和重要性而分为永久点和临时点两种。导线点应当选择在巷道顶(底)板稳固、通视良好且易于安设仪器观测、尽量不受来往矿车影响的地方。永久导线点应埋设在主要巷道中，一般每隔300～500m埋设一组三个永久点永久点的结构应以坚固耐用和使用方便为原则所有导线点均应做明显标志并统一编号，用红漆或白漆将点位圈出来，并将编号醒目地涂写在设点处的巷道帮上，以便于寻找。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学临时点构造(单位：mm)永久点构造(单位：mm)5铜头30200铁芯φ25～30返回下一页中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第二节井下经纬仪导线的角度测量一、井下测角与地面测角的不同(1)井下测点多设于巷道顶板上，因此经纬仪要在测点下对中，经纬仪望远镜筒上刻有仪器中心，即镜上中心。为利于点下对中，最好在望远镜筒上安装点下对中器，或利用专门的点下光学对中器。(2)在倾角很大的急倾斜巷道中测角时，望远镜视线可能被水平度盘挡住，故矿用经纬仪望远镜筒要短，最好有目(3)由于井下黑暗潮湿，并有瓦斯及煤尘，仪器有较好的密封性。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学二、矿用经纬仪的维护1.矿用经纬仪的检验2.矿用经纬仪的维护敲帮问顶专人看护擦干装箱防震出汗，晾，温度均匀，擦。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学三、井下角度测量方法与限差规定井下角度测量的方法步骤为：1.安置仪器：导线点在巷道底板时，安置仪器的方法与地面相同。当测点在巷道顶板时，应进行点下对中。对中时，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点上悬挂下垂球，移动经纬仪使镜上中心对准垂球尖。再整平仪器，重新对中。(垂球碰仪器，挡风布或防风套管，重球浸水中，光学对点)中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学2.测量角度：前后视点上挂垂球线，作为瞄准的标志。若井下巷道中风大，锤球加重，放入水桶中稳定，或加挡风布。井下黑暗潮湿，并有瓦斯及煤尘，仪器有较好的密封性，经纬仪及觇标均需照明，最好有防爆照明设备。将矿灯置于垂球线的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸或毛面薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景上。井下测角方法与地面一样，有复测法和测回法。其步骤如下：中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学βABC图1-141)设欲测角度ACB(如图)，则在测站C上安置经纬仪后将度盘对在0°附近2)正镜瞄准后视点A,读取水平度盘读数a1,十字丝中丝瞄准垂球上标志,竖盘指标水准管气泡居中后读取竖盘读数LA3)正镜顺时针旋转瞄准前视B,读取b1和LB4)倒镜后逆时针旋转照准部，瞄准B,读取b2和RB5)逆时针旋转照准部，瞄准A,读取a2和RA6)计算一测回水平角:中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学水平角:β=(b1-a1+b2-a2)/2垂直角:后视δA=(RA-LA-180゜)/2前视δB=(RB-LB-180゜)/2中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DJ2DJ620″40″12″30″30″60″表1-3经纬仪导线水平角观测限差倾角小于30的井巷中，限差见下表。当倾角大于30时，限差放宽1.5倍，并且要特别注意仪器整平。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学表1-4井下经纬仪导线水平角观测仪器注：1.如不用表中所列的仪器，可根据仪器级别和测角精度要求适当增减测回数；2.由一个测回转到下一个测回观测前，应将度盘位置变换180°/n(n为测回数)；3.多次对中时，每次对中测一个测回。若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中，每次对中应将基座旋转360°/n。井下倾角一般用测回法观测一个测回；重要的两个测回。它与水平角同时观测。导线级别使用仪器观测方法按导线(水平)边长分15m以下15～30m30m以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数7″DJ2测回法33221215″DJ6测回法或复测法22121230″DJ15测回法或复测法111111中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学四、电子经纬仪(全站仪)测角1.度盘及读数设备绝对编码度盘，光栅度盘,电栅度盘，记时测角盘2.补偿方式单轴补偿，双轴补偿，三轴补偿3.电经+光电测距+微处理器=全站仪4.防爆改装5.使用方法中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学电子经纬仪的自动补偿系统1、电子测角自动补偿系统的工作原理1211212212发光二极管接收二极管Z=PPZHHiTT21T21Titip中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学2、几种补偿系统（1）KernE2电子经纬仪的补偿系统发光二极管光电探测阵列补偿器液体盒1234光电探测阵列（2）SETC电子速测仪的补偿系统线性光电传感器聚光棱镜发光二极管S3S2S4S1气泡中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第三节井下经纬仪导线的边长测量井下经纬仪导线的边长通常是用钢尺直接丈量的。随着科学技术的迅速发展和光学电子仪器制造水平的提高，现已应用电磁波物理测距方法来测量井下导线边长。一、钢尺丈量边长1.量边工具钢尺50m和30m的并整尺都有毫米刻划的钢尺。拉力计温度计中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学2.钢尺量边方法悬空丈量法用经纬仪的水平视线瞄准前后视点所挂垂球线，用大头针在绳上标出十字丝交点，然后用钢尺丈量仪器镜上中心或横轴右端中心与大头针之间的距离。对准经纬仪镜上横轴中心，另一端加钢尺检定时的拉力P并对准大头针，两端同时读数。零端估读到毫米。每读一次数后，移动钢尺2～3cm。每条边要读数三次。互差小于3mm,同时还要测记温度。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学为了检验，每边须往返测量，即在每一测站上量前后视距离。在倾斜巷道中则丈量倾斜距离。当丈量的边长大于尺长时，则必须分段丈量，为此要进行定线。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学3.钢尺量边的改正1)比长改正Δk=L0-LM,ΔLk=ΔkL/LM2)温度改正ΔLk=Lα(t-t0)3)拉力改正ΔLP=L(P-P0)/EF中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学4)垂曲改正a.对称悬链线Y=chx加改正ΔLf,负值，与p,自重有关b.整尺长垂曲改正ΔLf尺=L-S,S=2Rα,L=2Rsinα→ΔLf尺=-8f2/3L尺c.松重距f的测定理论计算:f=qL2尺/8p,ΔLf尺=-q2L3尺/24p2实测法f=c-a-dd.任意长度改正ΔLf,注意分段丈量时改正e.倾斜边长垂曲改正ΔLf′=ΔLfcos2δ中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学ABOPRPRDCSLααf中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学5)倾斜边长化算为水平边长l=Lcosδ6)其他改正导线边长化到投影面投影到高斯投影面中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学二、光电测距仪测边1.安置仪器在测站上整平对中经纬仪，将测距头通过连接器安装在经纬仪上。在镜站安设反射棱镜对中整平，并用反射棱镜上的准星照准测距头。2.检查仪是否正常3.测距按下测距键(MEAS)，开始测距。并按要求记录测距结果。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学三、钢尺长度检定钢尺尺面刻划之间所注记的长度(通称尺面长，也叫名义长度)与标准长度比较以求出它的实际长度，称为钢尺的检定或比长。钢尺的尺面长度与它的实际长度之差就是尺长改正。因此，检定钢尺的目的就是求尺长改正数。工厂在制造上存在着公差；钢尺的扭折或铆接也是使两者不符。钢尺是在专门设立的比长器上检定的。由于比长器设立的地点不同分为室内与野外两种。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学1.室内检定方法1)用标准米尺逐米检定2)用检定过的钢尺作标准尺进行检定3)在专门的室内比长器上进行检定室内比长器可设在大楼的走廊内的墙壁上，两端用专制的标志牢固埋设。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学2.野外检定方法野外检定方法要先建立比长器再用它来检定钢尺。野外比长器又叫比长基线。钢尺检定时，就是用待检定的钢尺去丈量比长器的长度。同样要进行2～3测回。每尺段应测记一次温度。各尺段所测温度须化算到同一温度(标准温度，一般为20℃)，即对各尺段分别加以改正。按钢尺丈量的比长器(尺面长)与标准长度比较，便可求得该尺的尺长改正。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学根据《规程》对赶超检定的要求：按各单程比长结果计算算术平均值的相对误差不得大于1/10万。其中单程指半测回。室内工作条件好，并能逐米检定，故以室内检定钢尺为好。中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量学第四节井下导线测量外业井下导线测量外业，与地面导线基本相同，但由于井下环境的特殊性，如导线不是一次全面布设，而是随巷道掘进而不断延长，每次延长之前都要对上次测设的最后一个导线角度进行检查；井下导线点多设于顶板，仪器要在点下对中；井下黑暗，仪器及觇标均需照明；井下巷道狭窄，运输