礦山測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì).doc

35礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)車夫山礦山測(cè)量設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院：環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院 班級(jí)：測(cè)繪工程08-3班 姓名： QQ：1462400765 學(xué)號(hào)： 07083067 指導(dǎo)老師: 于寧鋒 環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院 2011-7-22目 錄1. 課程設(shè)計(jì)目的與背景：.12.礦山基本情況.1 2.1.地形地貌及氣象條件.1 2.2交通條件.123測(cè)區(qū)已有測(cè)繪資料及成果利用.13.坐標(biāo)系統(tǒng).14.相關(guān)作業(yè)依據(jù)與要求. . 25、生產(chǎn)限差.36、礦井平面聯(lián)系測(cè)量.46.1地面平面控制測(cè)量.4 6.2.兩井定向.96.3.南山風(fēng)井陀螺定向.146.井下平面控制測(cè)量.197、地面水準(zhǔn)測(cè)量.278礦井井下高程控制測(cè)量.308.1.高程聯(lián)系測(cè)量.308.2井下高程控制測(cè)量.309、經(jīng)費(fèi)預(yù)算.3510.課程設(shè)計(jì)小結(jié).361. 課程設(shè)計(jì)目的與背景：礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完礦山測(cè)量學(xué)課程和完成礦山測(cè)量教學(xué)實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行的。是對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)繪高級(jí)工程人才基本訓(xùn)練的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的在于通過(guò)對(duì)某礦井的主要礦山測(cè)量工作的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及其創(chuàng)新能力。為了通過(guò)模擬實(shí)踐更好的理解課本知識(shí)，更真實(shí)的了解礦山測(cè)量工作，環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院在2011年7月10日至7月28日組織08屆學(xué)生進(jìn)行礦山測(cè)量課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生將學(xué)過(guò)的知識(shí)有效的復(fù)習(xí)并形成體系。而且可以學(xué)到書(shū)本上介紹不全的有效測(cè)量方法。2.礦山基本情況2.1.地形地貌及氣象條件徐州市車夫山鎮(zhèn)位于華北平原的東南部，域內(nèi)除中部和東部存在少數(shù)丘崗?fù)猓蟛拷詾槠皆?。丘陵海撥一般?00200米左右，丘陵山地面積約占全市9.4%。丘陵山地分兩大群，一群分布于市域中部，山體高低不一，車夫山海拔361米平原總地勢(shì)由西北向東南降低，平均坡度1/7000-1/8000，平原約占土地總面積的90%，海撥一般在3050米之間。徐州市車夫山鎮(zhèn)年日照時(shí)數(shù)為2284至2495小時(shí)，日照率52%至57%，年氣溫14，年均無(wú)霜期200至220天，年均降水量800至930毫米，雨季降水量占全年的56%。氣候資源較為優(yōu)越，有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。主要?dú)庀鬄?zāi)害有旱、澇、風(fēng)、霜、凍、冰雹等。2.2交通條件交通便利，有省道經(jīng)過(guò)。23測(cè)區(qū)已有測(cè)繪資料及成果利用231收集資料收集礦區(qū)內(nèi)各種已有的測(cè)繪資料，包括地形圖、交通圖、基本礦圖、專門礦圖、日常生產(chǎn)用圖和生產(chǎn)交換圖以及基礎(chǔ)控制成果（成果表、點(diǎn)之記、網(wǎng)圖、技術(shù)總結(jié)）及鑒定結(jié)論等，以及與甲方溝通后甲方提出的其他要求。2.3.2平面控制資料為了使礦區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)的一致性。選用四個(gè)國(guó)家B級(jí)GPS點(diǎn)，這四個(gè)控制點(diǎn)A1，A2，A3，A4都是礦區(qū)首級(jí)平面控制測(cè)量的起算點(diǎn)。2.3.3高程控制資料為使礦區(qū)高程系統(tǒng)相一致，故礦區(qū)首級(jí)水準(zhǔn)控制網(wǎng)的高程系統(tǒng)選擇1985黃海高程系，并且兩個(gè)二等水準(zhǔn)點(diǎn)SZ1，SZ2。3.坐標(biāo)系統(tǒng)一個(gè)礦區(qū)應(yīng)采用統(tǒng)一的坐標(biāo)和高程系統(tǒng)。為了便于成果、成圖的相互利用，采用國(guó)家3帶高斯平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在特殊情況下，可采用任意中央子午線或礦區(qū)平均高程面的礦區(qū)坐標(biāo)系統(tǒng)。平面坐標(biāo)系采用1954北京坐標(biāo)系。按3分帶，中央子午線經(jīng)度為L(zhǎng)0=111，橫坐標(biāo)加500Km。礦區(qū)高程盡可能采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)，當(dāng)無(wú)此條件時(shí)，方可采用假定高程系統(tǒng)。4.相關(guān)作業(yè)依據(jù)與要求41相關(guān)測(cè)量規(guī)范1.煤礦安全規(guī)程2煤礦測(cè)量規(guī)程3.全球定位系統(tǒng)(GPS)測(cè)量規(guī)范(GB/18314-2009)4.DZS3水準(zhǔn)儀使用說(shuō)明書(shū)（北京博飛）；5.Leica TC1500用戶手冊(cè)(瑞士徠卡)；6.測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定，CH 100295。7.測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，CH 100395。4.2等級(jí)、精度要求4.2.1.礦區(qū)首級(jí)平面控制網(wǎng)必須考慮礦區(qū)遠(yuǎn)景發(fā)展的需要。一般在國(guó)家一、二等平面控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設(shè)，其等級(jí)應(yīng)依礦區(qū)走向長(zhǎng)度，參照表1選定。表1 礦區(qū)走向（長(zhǎng)度）km首級(jí)控制加密控制261005255三 等四 等一、二級(jí)（小三角、小測(cè)邊或?qū)Ь€）四等、一級(jí)（小三角、小測(cè)邊或?qū)Ь€）一級(jí)（小三角、小測(cè)邊或?qū)Ь€）在滿足當(dāng)前生產(chǎn)建設(shè)的前提下，加密網(wǎng)可以采用越級(jí)加密控制網(wǎng)的方4.2.2光電測(cè)距導(dǎo)線的布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等 級(jí)附（閉）合導(dǎo)線長(zhǎng)度（km）一般邊長(zhǎng)（km）測(cè)距相對(duì)中誤差測(cè)角中誤差導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差三等導(dǎo)線四等導(dǎo)線一級(jí)導(dǎo)線二級(jí)導(dǎo)50.251/1000001/1000001/300001/200001.82.55101/000001/400001/200001/100004.2.3礦區(qū)地面高程首級(jí)控制網(wǎng)，一般應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量方法建立，其布設(shè)范圍和等級(jí)選擇，應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2礦區(qū)長(zhǎng)度（km）首級(jí)控制加密控制25525J5-J6-A及近井點(diǎn)-J5-J6-B，以確定A.B的坐標(biāo)和AB的坐標(biāo)方位角。導(dǎo)線采用級(jí)導(dǎo)線, 觀測(cè)兩測(cè)回。 地面連接測(cè)量示意圖地面連接誤差包括由近井點(diǎn)T到結(jié)點(diǎn)J6和由結(jié)點(diǎn)J6到兩垂球線A、B所設(shè)兩部分導(dǎo)線的誤差。為了研究方便起見(jiàn)，假定一坐標(biāo)系統(tǒng)：AB為y軸，垂直于AB的方向線為x軸。則 式中:c兩垂球線間的距離；煤礦安全規(guī)程規(guī)定主副井間距不得小于30m。太近不符合規(guī)定，太遠(yuǎn)井底貫通較難。立井一般在50-100。主要為了井上、下生活流程能合理銜接以及井塔、井架施工安裝和設(shè)備布置需要，也要根據(jù)井下運(yùn)輸大巷或石門及地面鐵路專用線路的方向和位置、井底車場(chǎng)形式綜合選擇?，F(xiàn)在多數(shù)礦井為60-80m，少數(shù)已達(dá)到100m。故C=65m。 由結(jié)點(diǎn)到垂球線A間所測(cè)設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的A點(diǎn)在x軸方向上的位置誤差； 由結(jié)點(diǎn)到垂球線B間所測(cè)設(shè)的支導(dǎo)線誤差所引起的B點(diǎn)在x軸方向上的位置誤差； n 由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間的導(dǎo)線測(cè)角數(shù)；n=2; m由近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)間導(dǎo)線的測(cè)角誤差。一個(gè)近井點(diǎn)的兩井定向連接 = = = =2.28mm =由于兩井定向獨(dú)立進(jìn)行兩次，所以井下導(dǎo)線測(cè)角量邊誤差所引起的連接總誤差為6.2.3. 井下連接測(cè)量 在定向水平測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀線B-J1-J2-A，導(dǎo)線可采用7基本控制導(dǎo)線。井下連接誤差是由井下導(dǎo)線的測(cè)角誤差和量邊誤差所引起的，即 式中 ， 測(cè)角和量邊誤差所引起的井下導(dǎo)線某邊的方位角誤差（1）由井下導(dǎo)線測(cè)角誤差所引起的連接誤差 （2）.由井下導(dǎo)線量邊誤差所引起的連接誤差考慮到量邊中包括系統(tǒng)誤差和偶然誤差的影響，而量邊的系統(tǒng)誤差對(duì)方位角沒(méi)有影響，用鋼尺量邊時(shí)： =式中i為井下導(dǎo)線邊J1J2與AB連線的夾角。（3）.由井下導(dǎo)線測(cè)角量邊誤差所引起的連接總誤差 J1J2邊的井下連接誤差為：=（4）由于兩井定向獨(dú)立進(jìn)行兩次，所以井下導(dǎo)線測(cè)角量邊誤差所引起的連接總誤差為6.2.4兩井定向的工作組織 工作環(huán)節(jié)多，測(cè)量精度要求高，縮短占用井筒的時(shí)間，需很好的工作組織。 (1) 準(zhǔn)備工作 選擇連接方案，作出技術(shù)設(shè)計(jì)； 定向設(shè)備及用具的準(zhǔn)備； 檢查定向設(shè)備及檢驗(yàn)儀器； 預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井下； 確定井上下的負(fù)責(zé)人，統(tǒng)一負(fù)責(zé)指揮和聯(lián)絡(luò)工作。(2) 制定地面的工作內(nèi)容及順序。 (3) 制定定向水平上的工作內(nèi)容及順序。(4) 定向時(shí)的安全措施 在定向過(guò)程中，應(yīng)勸阻一切非定向工作人員在井筒附近停留； 提升容器應(yīng)牢固停妥； 井蓋必須結(jié)實(shí)可靠地蓋好； 對(duì)定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，放提綱絲時(shí)，應(yīng)事先通知井下，只有當(dāng)井下人員撤出井筒后才能開(kāi)始； 垂球未到井底或地面時(shí)，井下人員均不得進(jìn)入井筒 下放鋼絲時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時(shí)快時(shí)慢和猛停，因?yàn)檫@樣最易使鋼絲折斷； 應(yīng)向參加定向工作的全體人員反復(fù)進(jìn)行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人員不得將任何東西掉入井內(nèi)，在井蓋工作的人員均應(yīng)配帶安全帶； 定向時(shí)，地面井口自始至終不能離人，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)井上下聯(lián)系。(5) 定向后的技術(shù)總結(jié) 定向工作完成后，應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并寫(xiě)出技術(shù)總，同技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)一起長(zhǎng)期保存。 定向后的技術(shù)總結(jié)，首先應(yīng)對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的執(zhí)行情況作簡(jiǎn)要說(shuō)明，指出在執(zhí)行中遇到的問(wèn)題、更改的部分及原因。其次編入下列內(nèi)容： 定向測(cè)量的實(shí)際時(shí)間安排，實(shí)際參加定向的人員及分工； 地面連測(cè)導(dǎo)線的計(jì)算成果及精度； 定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算及精度評(píng)定； 定向測(cè)量的綜合評(píng)述和結(jié)論。 6.3南山風(fēng)井采用陀螺經(jīng)緯儀定向時(shí)的聯(lián)系測(cè)量采用陀螺邊定向，采用德國(guó)威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的GYROMAT2000型陀螺經(jīng)緯儀，多次定向的資料分析表明該儀 器的一次定向中誤差不超過(guò)15,其精度符合級(jí)陀螺儀的要求。經(jīng)過(guò)一個(gè)立井利用陀螺經(jīng)緯儀定向時(shí)的聯(lián)系測(cè)量由三部分組成：（1）經(jīng)立井由地面向定向水平投點(diǎn)；（2）井上、下與垂球線連接測(cè)量；（3）井下基本控制導(dǎo)線起始邊的陀螺經(jīng)緯儀定向。6.3.1投點(diǎn)：由于立井較深、井筒中淋水、塵霧較大，為了保證精度要求，所以采用鋼絲投點(diǎn)法。為盡量減少或不占用井筒的提升時(shí)間，垂球線布設(shè)在管子間。投點(diǎn)采用單重穩(wěn)定投點(diǎn)。6.3.2連接 ：6.3.21.地面連接：在近井點(diǎn)架設(shè)全站儀后視J1前視J7（J7為連接點(diǎn)）：在J7點(diǎn)安置儀器與垂球線E連接，測(cè)角、量邊的精度按煤礦測(cè)量規(guī)程中執(zhí)行。導(dǎo)線采用級(jí)導(dǎo)線, 觀測(cè)兩測(cè)回。E6.3.22.井下連接：由陀螺定向邊DC起基本控制導(dǎo)線D-C-1-2。點(diǎn)D,C，1組成一組井下永久導(dǎo)線點(diǎn)，點(diǎn)2可采用臨時(shí)點(diǎn)。在1點(diǎn)架儀器與垂球線E的穩(wěn)定位置連測(cè)，連接精度要求同導(dǎo)線。井上、下連接導(dǎo)線與垂球線E的連接都應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，其最大相對(duì)閉合差對(duì)地面二級(jí)導(dǎo)線不大于1/10000（光電測(cè)距導(dǎo)線）。地面連接導(dǎo)線近井點(diǎn)-J7和井下連接導(dǎo)線D-C-1-2可在與垂球線連接前或連接后進(jìn)行觀測(cè)。井上下連接導(dǎo)線與垂球線的連接都應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次。6.3.3. 定向 在選定的起始邊CD上進(jìn)行陀螺經(jīng)緯儀定向，求出該邊的坐標(biāo)方位角 .陀螺定向采用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法 。定向可在投點(diǎn)連接前先行完成，也可在連接后再進(jìn)行。 6.3.4. 內(nèi)業(yè)計(jì)算 (1) 根據(jù)地面連接測(cè)量的成果，按復(fù)測(cè)支導(dǎo)線計(jì)算垂球線A的坐標(biāo)(xA、yA)。 (2) 計(jì)算井下連接導(dǎo)線各邊的坐標(biāo)方位角。(3) 計(jì)算井下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)6.3.5陀螺經(jīng)緯儀一次測(cè)定方位角的中誤差分析 陀螺經(jīng)緯儀的測(cè)量精度，以陀螺方位角一次測(cè)定中誤差表示。跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法定向時(shí)的誤差分析 以德國(guó)威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的GYROMAT2000型陀螺經(jīng)緯儀為例來(lái)進(jìn)行探討。按跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法進(jìn)行陀螺定向時(shí)，主要誤差來(lái)源有： 經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差； 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差； 懸掛帶零位變動(dòng)誤差； 靈敏部擺動(dòng)平衡位置的變動(dòng)誤差； 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動(dòng)等因素的影響。1. 經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差 一條測(cè)線一次觀測(cè)的程序?yàn)椋簝x器在測(cè)站對(duì)中整平；測(cè)前以一測(cè)回測(cè)定測(cè)線方向值；以5個(gè)連續(xù)跟蹤逆轉(zhuǎn)點(diǎn)在度盤(pán)上的讀數(shù)確定陀螺北方向值；測(cè)后以一測(cè)回測(cè)定測(cè)線方向值。這樣，此項(xiàng)誤差包括:(1) 對(duì)中誤差一般陀螺定向邊都較長(zhǎng)，當(dāng)測(cè)線邊長(zhǎng)d=60m時(shí)，取eT=ec=0.8mm，則覘標(biāo)對(duì)中誤差 和儀器對(duì)中誤差 為：2=（2） 測(cè)線一測(cè)回的測(cè)量方法中誤差 測(cè)前測(cè)后兩測(cè)回的平均值中誤差 （3） 由5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)確定陀螺北方向的誤差 逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)誤差包括跟蹤瞄準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。 故逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè)誤差為：由5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)計(jì)算平均值的公式為：則相應(yīng)的誤差為：故經(jīng)緯儀測(cè)定方向的誤差為： 2. 上架式陀螺儀與經(jīng)緯儀的連接誤差陀螺儀與經(jīng)緯儀靠固定在照準(zhǔn)部上的過(guò)渡支架來(lái)連接。每次定向都要把陀螺儀安置在經(jīng)緯儀支架上，這樣由于每次拆裝連接而造成的方向誤差，根據(jù)用WILDT3經(jīng)緯儀對(duì)三臺(tái)儀器多次的實(shí)際測(cè)試，求得其連接中誤差，取。3. 懸掛帶零位變動(dòng)誤差懸掛帶對(duì)陀螺擺動(dòng)系統(tǒng)的指向起阻礙作用，在實(shí)際觀測(cè)時(shí)采用跟蹤的方法可以消除懸掛帶扭力的大部分影響。懸掛帶材料的力學(xué)性質(zhì)的優(yōu)劣、陀螺運(yùn)轉(zhuǎn)造成的溫升、外界氣候的變化以及擺動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械鎖緊和釋放等因素的影響，均會(huì)引起零位變位。根據(jù)對(duì)三臺(tái)陀螺經(jīng)緯儀的167次測(cè)試結(jié)果，求得懸掛帶零位變動(dòng)中誤差。4. 靈敏部擺動(dòng)平衡位置的變動(dòng)誤差影響擺動(dòng)平衡位置變動(dòng)的主要因素是：電源電壓頻率的變化引起角動(dòng)量的變化，靈敏部?jī)?nèi)部溫度的變化引起重心位移以及由于溫升造成懸掛帶和導(dǎo)流絲的形變等因素，都會(huì)造成平衡位置的變動(dòng)。由此而造成的誤差多呈系統(tǒng)性，按JT15陀螺經(jīng)緯儀靈敏部結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的98次試驗(yàn)，擺動(dòng)平衡位置的最大離散度為，中誤差。5. 外界條件，如風(fēng)流、氣溫及震動(dòng)等影響這些條件的影響程度較為復(fù)雜，無(wú)法精確地一一測(cè)試，可取。所以，測(cè)線陀螺方位角一次測(cè)定中誤差為： 誤差分析的結(jié)果說(shuō)明德國(guó)威斯特發(fā)倫采礦聯(lián)合公司的GYROMAT2000型陀螺經(jīng)緯儀的設(shè)計(jì)精度是合理可行的。6.3.6工作組織井下陀螺邊定向時(shí)需四人，其中一人觀測(cè)，一人記錄，一人照明，一人輔助，在投點(diǎn)時(shí)需要的人數(shù)最多，需特別注意安全。投點(diǎn)工作結(jié)束后，便開(kāi)始井上、下導(dǎo)線聯(lián)測(cè)，此時(shí)地面約需6-8人，其中一人觀測(cè)，一人記錄，一人輔助，一人負(fù)責(zé)同井上下聯(lián)系，井上下導(dǎo)線聯(lián)測(cè)約需8人，分工情況與地面大體相同，此外，應(yīng)由測(cè)量工程師一人負(fù)責(zé)全面指揮工作，地面和井下的測(cè)量工作由測(cè)量技術(shù)員擔(dān)任。定向所用的主要儀器設(shè)備見(jiàn)下表 :表5名稱件數(shù)備注名稱件數(shù)備注鋼尺2小絞車2下鋼線、鋼尺各一臺(tái)拉力計(jì)2滑輪2經(jīng)緯儀2大水桶1大垂球1130kg定點(diǎn)板2小垂球4擋風(fēng)布2礦燈可視人數(shù)而定陀螺儀1臺(tái)定中盤(pán)1溫度計(jì)2個(gè)一、投點(diǎn)投點(diǎn)時(shí)只下 1 根鋼線 ,用直徑 1mm 的鋼絲 ,掛 lOOkg 的垂坨作擺動(dòng)觀測(cè) , 并用信號(hào)圈法和鐘擺法檢查鋼絲是否自由懸掛 ,為了減少滴水影響可在水桶上蓋以木板,并安裝好定中盤(pán)。投點(diǎn)前可先將定向設(shè)備事先運(yùn)到井口和井下 525 水平馬頭門,總之,在定向之前能做的工作都應(yīng)事先做好以減少占用井筒的時(shí)間。擺動(dòng)觀測(cè)的具體方法見(jiàn)圖示,是用目測(cè)法從兩個(gè)方向觀測(cè)其最大擺動(dòng)位置, 從而標(biāo)出其平衡位置,用定中盤(pán)和以固定。兩個(gè)方向均觀測(cè) 13個(gè)數(shù)值(左7個(gè),右6個(gè))其平均值即為平衡位置。二、地面連接導(dǎo)線測(cè)量 采用5級(jí)導(dǎo)線連接，測(cè)角量邊同地面5導(dǎo)線要求。 三、井下連接導(dǎo)線測(cè)量 井下連接導(dǎo)線按7導(dǎo)線精度要求進(jìn)行施測(cè)，作業(yè)要求與井下導(dǎo)線的要求相同。四、陀螺定向的作業(yè)程度及要求陀螺定向時(shí)采用 “3-2-3”的作業(yè)程序 “中天法”觀測(cè),即使用陀螺儀先在地面已知邊上3測(cè)回測(cè)定儀器常數(shù),儀器下井后,在井下定向邊上進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)陀螺方位角各一次,待儀器上井后再在地面已知邊上3測(cè)回測(cè)定儀器常數(shù)。測(cè)量陀螺方位角時(shí)的技術(shù)要求應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)程中關(guān)于15 級(jí)陀螺儀的施測(cè)要求 。6.4 井下平面控制測(cè)量6.4.1導(dǎo)線點(diǎn)的布置 按預(yù)計(jì)圖所示布設(shè)成方向附和導(dǎo)線，為。在布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)時(shí)原則上是使邊長(zhǎng)盡量長(zhǎng)，以米為宜。 導(dǎo)線點(diǎn)的編號(hào):為了制圖方便,應(yīng)盡量避免漢字,而采用英語(yǔ)字母和數(shù)字符號(hào) , 以避免混亂。6.4.2、井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線的水平角觀測(cè)要求（一）限差和作業(yè)要求 1、采用儀器和作業(yè)要求應(yīng)符合下表的規(guī)定：表6導(dǎo)線使用觀測(cè)按導(dǎo)線水平邊長(zhǎng)分類別儀器方法小于15m15m-30m30m以上對(duì)中次數(shù)測(cè)回教對(duì)中次數(shù)測(cè)回?cái)?shù)對(duì)中次數(shù)測(cè)回?cái)?shù)7J2測(cè)回法332212注 : (1) 由于本貫通導(dǎo)線中不存在 15m 以下的短邊 , 故所有 點(diǎn)的角度測(cè)量都是兩個(gè)測(cè)回 , 兩測(cè)回的度盤(pán)位置分別為 0 00和9010.（2）多次對(duì)中時(shí)，每次對(duì)中測(cè)一個(gè)測(cè)回。（3）有條件時(shí)可采用三架法施測(cè)，此時(shí)不存在多次對(duì)中問(wèn)題，即無(wú)論邊長(zhǎng)長(zhǎng)短都是一次對(duì)中（或任意設(shè)站）兩個(gè)測(cè)回。 2、在傾角小于30的井巷中觀測(cè)水平角時(shí)，其限差應(yīng)符合下表規(guī)定：表7儀器級(jí)別同一測(cè)回中半測(cè)回互差兩測(cè)回間互差兩次對(duì)中測(cè)回間互差DJ2201230注 : 在傾角大于30的井巷中測(cè)角時(shí),各項(xiàng)限差為上表中規(guī)定的1.5倍。(二) 水平角觀測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)1 、整直儀器確保腳架穩(wěn)固,認(rèn)真調(diào)焦消除視差后方可進(jìn)行觀測(cè)。2 、在觀測(cè)過(guò)程中氣泡偏離不得超過(guò) 1格,否則應(yīng)在一測(cè)回結(jié)束后重新整置儀器。3 、采用三架法測(cè)角時(shí)應(yīng)特別注意不要碰動(dòng)儀器,以免大返工。4 、不采用三架法測(cè)角時(shí),前后視宜懸掛重心較好的垂錘 ,減弱風(fēng)流的影響。5 、若風(fēng)流較大,對(duì)中時(shí)應(yīng)采取擋風(fēng)措施。6 、平斜巷交接處測(cè)水平角時(shí)應(yīng)注意嚴(yán)格整平儀器,以免超限垂測(cè)。7 、在長(zhǎng)短邊交接的測(cè)站上測(cè)角時(shí),宜采用“后-后-前-前”的觀,測(cè)順序。( 三 ) 超限重測(cè)1 、凡超出以上規(guī)定限差的結(jié)果,均應(yīng)進(jìn)行重測(cè),因?qū)﹀e(cuò)度盤(pán)、測(cè)錯(cuò)方向、讀記錯(cuò)誤、碰動(dòng)儀器、氣泡偏離過(guò)大或中途文現(xiàn)外界影響不能進(jìn)行繼續(xù)觀,測(cè)而未測(cè)完的,測(cè)回都應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。 2 、所觀測(cè)的兩個(gè)測(cè)回中,若觀測(cè)成果(兩測(cè)回互差)超限應(yīng)重測(cè)兩測(cè)回。6.4.4邊長(zhǎng)測(cè)量1 、測(cè)距儀井下測(cè)邊的各項(xiàng)限差要求見(jiàn)下表 :表9測(cè)距方法往測(cè)或返測(cè)單測(cè)回之間較差一測(cè)回內(nèi)讀數(shù)同一測(cè)回內(nèi)各往返測(cè)回之間程測(cè)回?cái)?shù)的允許值次數(shù)次讀數(shù)較差較差的允許值每邊往、返測(cè)-215mm410mm1/6000注 : a. 往返較差必須將斜距化算成同一水平面上的平距方可進(jìn)行比較。 b. 若所測(cè)導(dǎo)線段帶有三角高程,垂直角應(yīng)施測(cè)兩測(cè)回,否則一測(cè)回即可。2 、氣象數(shù)據(jù)的測(cè)定要求根據(jù)規(guī)程要求溫度應(yīng)讀至 1C,氣壓應(yīng)讀至lOOpa,氣象數(shù)據(jù)應(yīng)在觀測(cè)期間于測(cè)站端讀記一次。3 、測(cè)距成果的重測(cè)與取舍。（1）凡超出限差的觀測(cè)成果均須進(jìn)行重測(cè)。（2）當(dāng)一測(cè)回中讀數(shù)互差超限時(shí)可重測(cè)一個(gè)讀數(shù)。（3）測(cè)回間較差超限時(shí),應(yīng)重測(cè)一測(cè)回,若重測(cè)后仍超限,則該站成果重測(cè)。（4）不同時(shí)間段或往返測(cè)較差超限時(shí),應(yīng)重測(cè)一個(gè)時(shí)間段的往或返。4 、井下測(cè)距邊的計(jì)算方法與地面測(cè)邊計(jì)算方法相同,不再重復(fù)。C6.4.5方向附合導(dǎo)線起始點(diǎn)點(diǎn)位誤差 把聯(lián)系測(cè)量中的地面連接部分與井下連接部分的兩個(gè)AUCAD中的導(dǎo)線控制點(diǎn)及導(dǎo)線復(fù)制到同一個(gè)AUTOCAD文件中，繪制所需圖形。可使用“控制測(cè)量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)與平差2.13版”軟件，可在此軟件中直接導(dǎo)入在AUTOCAD2008設(shè)計(jì)的圖形。以下為計(jì)算數(shù)據(jù)：優(yōu)化設(shè)計(jì)模擬數(shù)據(jù)精度表測(cè)站照準(zhǔn)點(diǎn)方位角中誤差()邊長(zhǎng)中誤差(mm)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差近井點(diǎn)J40.00近井點(diǎn)J53.502.281/60737J5近井點(diǎn)3.502.281/60737J5J64.952.301/64503J6J54.952.301/64503J6主井6.06J6副井6.062.291/62707J1主井3.502.201/44693J1J22.061/54215J2J14.042.061/54215J2副井3.752.201/45586點(diǎn)位誤差點(diǎn)名坐標(biāo)誤差誤差橢圓參數(shù)高程中誤差(mm)Mx(mm)My(mm)M(mm)A(mm)B(mm)F(度 分)J52.282.353.272.352.28 87 06J64.053.945.654.872.87136 44副井3.415.886.795.883.41 89 26主井4.213.865.713.68136 26J23.954.075.676.381.94 18 22J13.783.965.475.542.02 58 05方向附合導(dǎo)線起始點(diǎn)（J1）點(diǎn)位誤差導(dǎo)線布設(shè)方案：以主副井兩井定向的定向邊J2-J1為導(dǎo)線起始邊，沿巷道布設(shè)導(dǎo)線導(dǎo)線點(diǎn)1,211,12.以陀螺定向邊為導(dǎo)線末邊。構(gòu)成方向附和導(dǎo)線。由于導(dǎo)線路線長(zhǎng)度超過(guò)2km,故加測(cè)陀螺定向邊。6.4.6導(dǎo)線的誤差本方案布設(shè)的井下導(dǎo)線為方向附和導(dǎo)線，導(dǎo)線中任意點(diǎn)的點(diǎn)位誤差估算公式為式中，RxCi,RyCi任意點(diǎn)C與C點(diǎn)之前的各點(diǎn)的連線在x、y軸上的投影長(zhǎng)； n+1 方向附合導(dǎo)線的角度總個(gè)數(shù)。在AutoCAD設(shè)計(jì)圖紙上用抓取導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)（量?。┑姆椒ㄌ崛「鱾€(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，下表為提取的數(shù)據(jù)，及計(jì)算數(shù)據(jù)6.4.7井下導(dǎo)線最弱點(diǎn)的位置一般就在導(dǎo)線最遠(yuǎn)點(diǎn)，其點(diǎn)位誤差包括：（1） 由定向引起的點(diǎn)位誤差MOK（2）由井下導(dǎo)線測(cè)角兩邊引起的點(diǎn)位誤差MDK（3）由起始點(diǎn)坐標(biāo)誤差引起的點(diǎn)位誤差MS點(diǎn)位總誤差MK2=MOK2+ MDK2+ MS2點(diǎn)位總預(yù)計(jì)誤差MK預(yù)=2MK井下導(dǎo)線最弱點(diǎn)的位置在導(dǎo)線最遠(yuǎn)點(diǎn)C,所以2. 3. M0k1= R1 *m0 / = =56.52mm 由于兩井定向獨(dú)立進(jìn)行兩次M0k=點(diǎn)位總預(yù)計(jì)誤差MK預(yù)=2MK=119.39mm生產(chǎn)限差(200mm)7、地面水準(zhǔn)測(cè)量 主井與副井之間的水準(zhǔn)測(cè)量，以近井點(diǎn)作為水準(zhǔn)基點(diǎn)。為顧及兩井口水準(zhǔn)基點(diǎn)相對(duì)高程中誤差引起貫通點(diǎn)K在Z軸方向的偏差中誤差的限定值，即0.03m，所以井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程測(cè)量按照國(guó)家水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求測(cè)設(shè)。本次地面水準(zhǔn)測(cè)量作業(yè)方案為自已知國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)SZ1起測(cè)，沿水準(zhǔn)附合線測(cè)設(shè)到國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)SZ2。從水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始向主井布設(shè)水準(zhǔn)支線，傳遞主井高程。 水準(zhǔn)測(cè)量采用國(guó)產(chǎn)北京光學(xué)儀器廠DS3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，使用木質(zhì)水準(zhǔn)尺。每一測(cè)站采用兩次儀器高法觀測(cè)兩點(diǎn)之間的高差，兩次測(cè)得結(jié)果若在5mm限差之內(nèi)，則取兩次結(jié)果平均數(shù)作為所測(cè)高差結(jié)果。由于測(cè)區(qū)內(nèi)地理原因，為了防止腳架的升降，應(yīng)自備尺墊。為減弱水準(zhǔn)標(biāo)尺的零點(diǎn)誤差及儀器及腳架沉降所帶來(lái)的誤差對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響，從國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)SZ1到近井點(diǎn)，及由近井點(diǎn)至國(guó)家二等水準(zhǔn)點(diǎn)之間測(cè)段都布設(shè)為偶數(shù)段測(cè)站，并且在觀測(cè)過(guò)程中，相鄰測(cè)站間標(biāo)尺要互換。高程控制與平面控制一樣，亦自成系統(tǒng)。礦區(qū)地面之間通視良好，地勢(shì)起伏不大，附合水準(zhǔn)路線按地面四等水準(zhǔn)測(cè)量要求施測(cè)， 水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)完畢，即可按擬定的水準(zhǔn)路線進(jìn)行觀測(cè)。先在水準(zhǔn)起始點(diǎn)立尺，作為后視尺，再安置儀器于測(cè)站1，同時(shí)選擇轉(zhuǎn)點(diǎn)，放上尺墊，并立另一水準(zhǔn)尺于其上，作為前視尺，后視起始點(diǎn)水準(zhǔn)尺，得后視讀數(shù)，前視轉(zhuǎn)點(diǎn)得前視讀數(shù)，后視值減前視值得起始點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)的高差，記錄計(jì)算完畢后，沿水準(zhǔn)路線前移，將儀器安置于第二站，第一站的前視尺原處不動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)尺面作為第二站后視尺，第一站前視尺作為后視尺，同時(shí)繼續(xù)觀測(cè)、記錄及計(jì)算。重復(fù)此過(guò)程，完成高程觀測(cè)全部工作四等精度水準(zhǔn)要求：等級(jí)儀器級(jí)別視線長(zhǎng)度(m)前后視距差(m)前后視距累差(m)視線離地面低高度(m)基本分劃、輔助分劃黑紅面讀數(shù)差（mm）基本分劃、輔助分劃黑紅面高差之差（mm）四級(jí)DS3100510023050水準(zhǔn)路線如下圖。在MATLAB中編程進(jìn)行求解，以下為代碼：B=zeros(10,9);JK=1,99;1,2;2,3;3,4;4,5;5,6;6,7;7,8;8,9;9,99;i=1; while 1 if i=11 break; endj=JK(i,1);k=JK(i,2); B(i,j)=1; if k=99; a=1; else B(i,k)=-1; end i=i+1; endQ=blkdiag(0.23635,0.254385,0.22483,0.18838,0.2138,0.20566,0.24884,0.18285,0.19372,0.24595);P=inv(Q); BTPB=B*P*B; Qhh=inv(BTPB);協(xié)因數(shù)陣：在EXCEL中計(jì)算近井點(diǎn)高程誤差：近井點(diǎn)高程誤差：8礦井井下高程控制測(cè)量8.1. 高程聯(lián)系測(cè)量高程聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)，就在于把地面的高程系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)平硐、斜井或立井傳遞到井下高程測(cè)量的起始點(diǎn)上。所以我們稱之為導(dǎo)入高程。立井導(dǎo)入高程的方法有長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)入高程、長(zhǎng)鋼絲導(dǎo)入高程和光電測(cè)距儀導(dǎo)入高程和光電測(cè)距儀導(dǎo)入高程。通過(guò)立井（主井）導(dǎo)入高程的實(shí)質(zhì)，就是如何來(lái)求得井上下兩水準(zhǔn)儀水平視線間的長(zhǎng)度l。鋼尺立井（主井）導(dǎo)入高程示意圖8.1.1.誤差預(yù)計(jì)：導(dǎo)入高程均需獨(dú)立進(jìn)行兩次，也就是說(shuō)在第一次進(jìn)行完畢后，改變其井上下水準(zhǔn)儀的高度并移動(dòng)鋼尺，用同樣的方法再作一次。加入各種改正數(shù)后，前后兩次之差，按煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定一般取導(dǎo)入高程的誤差，d為允許誤差，約等于井深的1/8000。8.1.2工作組織 根據(jù)以往高程聯(lián)系測(cè)量經(jīng)驗(yàn)并考慮到回風(fēng)立井和進(jìn)風(fēng)立井的深度較大，故本設(shè)計(jì)選用8根鉚接的50米短鋼尺作為長(zhǎng)鋼