矿山测量课程设计

2011-7-20中国矿业大学环境与测绘学院矿山测量课程设计测绘工程2008级姓名：卜展翔学号：07083054班级：测绘08—1班指导教师：顾和和[矿山测量课程设计]2目录一、目的和任务.......................................................................................................................................3二、地面近井点的测设........................................................................................................................3三、立井定向...........................................................................................................................................43.1两井定向方案..........................................................................................................................43.2陀螺定向方案..........................................................................................................................73.3两井定向方案和陀螺定向方案的推算对比................................................................8四、高程联系测量................................................................................................................................10煤矿井下平面控制测量和高程控制测量..............................................................................................12目的和任务..............................................................................................................................................12井下控制的要求.....................................................................................................................................13井下导线点和水准点的设置.............................................................................................................14井下导线测量方法................................................................................................................................14井下高程测量方法................................................................................................................................16井下控制网型的布设...........................................................................................................................18附录—1.....................................................................................................................................................19附录—2.....................................................................................................................................................20附录—3精度表......................................................................................................................................21附录—4优化设计模拟控制点成果表.........................................................................................22附录—5优化设计模拟数据精度表..............................................................................................23附录—6点位误差................................................................................................................................26附录—7点间误差................................................................................................................................28附录—8.....................................................................................................................................................30[矿山测量课程设计]3课程设计感想...................................................................................................................................................31矿井联系测量一、目的和任务矿井联系测量就是将地面上的平面坐标系统和高程坐标系统传递到井下的测量。目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。联系测量的主要任务是：（1）确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；（3）确定井下水准基点的高程H。二、地面近井点的测设（1）地面近井点的精度要求⒈近井点测量精度的要求近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线，及GPS等方法测设。对于一般网型，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±10″。GPS测量必须按照1992年我国测绘局发布的《全球定位系统（GPS）测量规范》进行，近井点可以采用D级和E级测设。等级平均边长/km仪器要求精度指标图形强度（PDOP）观测时段个数时段长/min卫星高度角/°abD10~5单频或双频1010≤10≥2≥60≥15E5~2单频或双频1020≤10≥2≥6≥15⒉井口高程基准的精度要求井口水准基点的高度精度应该满足相邻井口间进行主要巷道贯通的要求，由于两井间进行主要的巷道贯通时，高程上允许的误差是=0.2mzm允，则其中误差为=0.1mzm，一般要求两井口水准基点相对的高程中误差引起的贯通点K在z轴方向[矿山测量课程设计]4上的偏差中误差不超过m3z=±0.03m。所以近井点高程测量，可以应该采用四等水准测量的精度要求测设。（2）近井点布设方案本次近井点(水准基点)通过GPS进行布设,使用Trimble5800、5700GPS接收机,利用国家四等控制点为起算点,采取插网方式建立矿井E级GPS近井网,布网形式为同步图形扩展式。测设了主井近井点坐标和高程。三、立井定向《煤矿测量规程》规定的联系测量的主要精度要求联系测量内容容许限差备注几何定向由近井点推算的两次独立定向结果的互差一井定向：≤2′井田一翼长度小于300m的小矿井，可适当放宽限差。但应小于10′两井定向：≤1′陀螺经纬仪定向同一边任意两测回测量陀螺方位角的互差±15″级：＜40″陀螺经纬仪精度级别是按实际达到的一测回测量陀螺方位角的中误差确定的±25″级：＜70″井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向的互差±15″级：＜40″±15″级：＜60″实际定向精度与规程限差要求定向方法两次独立定向个数0M（″）备注估算值规定值（′）一井定向78251′40″2=40M两井定线851352″13.1两井定向方案本次设计方案的矿山有主井和副井各一个，因此投点时在两个井筒内各挂一根垂球线，采用单重稳定投点。投点时必须采用有效的措施减小投点误差，这些主要措施包括：1定向时最好停止风机运转或增设风门，以减少风速；2采用小直径、高强度的钢丝，建议采用80kg重的垂球，并将垂球浸入稳定液中，[矿山测量课程设计]5并在大水桶上加挡水盖以减少滴水对垂球的影响。要求最后投点误差不超过2mm。3.1.1井上连接测量选择煤仓附近的控制点作为近井点，通过GPS确定出两个控制点的坐标。分别向两垂球线A、B测设连接导线，以确定A、B的坐标和AB的坐标方位角。测设导线的等级为5″，使用2JD经纬仪，2个测回数观测水平角，测角中误差为±5″；使用钢尺量边，测设至A的导线时和B的导线时，量边的偶然误差系数a都选择0.0003，系统误差系数b都选择0.00005。另外，使用2JD仪器观测时，同一测回中半测回互差不超过20″，两测回间互差不超过12″，两次对中测回间互差不超过30″。据此，布设地面连接导线的形式，如下图所示：设计方案采用了由一个控制点向相应的两垂球进行测量的连接方案，采用如下公式预计误差：22=xAxBmmmc上（1）A22222xA2S1=sinAyAlSmmRm（2）[矿山测量课程设计]622222xB2S1=sinBByBlSmmRm（3）3.1.2井下连接测量井下的井底车场中，布设井下连接导线，导线采用7″基本控制导线，使用2JD经纬仪观测水平角，测角中误差为±7″，测角的方法和限差与地面连接的导线的测设过程相同。使用钢尺进行量边，量边时要加入比长改正，温度改正，拉力改正，垂曲改正等改正项，然后最终将导线的边长化算到高斯平面上。量边的偶然误