2第二章　井下高程测量

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1、第二章第二章 井下高程测量井下高程测量第一节第一节 概述概述一、一、井下高程测量的目的和种类井下高程测量的目的和种类 井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工作。其作。其目的目的是为了建立一个与地面统一的高程系统，是为了建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。其其具体任务具体任务大体为：大体为：1.1.在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的在井下主要巷道内精确测定高程点

2、和永久导线点的高程，建立井下高程控制；高程，建立井下高程控制；2.2.给定巷道在竖直面内的方向；给定巷道在竖直面内的方向；3.3.确定巷道底板的高程；确定巷道底板的高程；4.4.检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。巷道纵剖面图。在主要水平运输巷道中，一般应采用精在主要水平运输巷道中，一般应采用精度不低于度不低于S S3 3级的水准仪和普通水准尺进行水准级的水准仪和普通水准尺进行水准测量；在其他巷道中，可根据巷道坡度的大测量；在其他巷道中，可根据巷道坡度的大小、采矿工程的要求等具体情况，采用水准小、采矿工程的要求等具体情况，采用水

3、准测量或三角高程测量测定。测量或三角高程测量测定。当巷道倾角小于当巷道倾角小于5时采用水准测量；倾角在时采用水准测量；倾角在58之间可采用水准测量，也可采用三角高程测之间可采用水准测量，也可采用三角高程测量，当倾角大于量，当倾角大于8时则采用三角高程测量。时则采用三角高程测量。井下高程测量分三种类型，即：井下高程测量分三种类型，即：(1)(1)通过立井导入高程；通过立井导入高程；(2)(2)水准测量；水准测量；(3)(3)三角高程测量。三角高程测量。在进行井下高程测量之前，应在井底车在进行井下高程测量之前，应在井底车场和主要巷道内预先设置好水准点。从井底车场场和主要巷道内预先设置好水准点。从井

4、底车场高程起算点开始，沿井底车场和主要巷道逐段向高程起算点开始，沿井底车场和主要巷道逐段向前敷设，每隔前敷设，每隔300300500m500m设置一组高程点，每组设置一组高程点，每组至少应由三个点组成，其间距以至少应由三个点组成，其间距以30 30 80m80m为宜，为宜，永久导线点也可作为高程点使用。永久导线点也可作为高程点使用。水准点可设在巷道的顶板、底板或两水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上，也可以设在井下固定设备的基础上。设帮上，也可以设在井下固定设备的基础上。设置时应考虑使用方便并选在巷道不宜变形的地置时应考虑使用方便并选在巷道不宜变形的地方。设在巷道顶、底板的水准点构造与永久导方

5、。设在巷道顶、底板的水准点构造与永久导线点相同。井下所有高程点应统一编号，并将线点相同。井下所有高程点应统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。编号明显地标记在点的附近。水准仪的校检：圆水准器轴的检校 十字丝的检校 交叉误差的检校 i角的检校 1.井下高程测量的基本要求井下高程测量的基本要求井下水准测量，主要用于测量水平巷道内的高程井下水准测量，主要用于测量水平巷道内的高程点及经纬仪导线点的高程。井下每组高程点点及经纬仪导线点的高程。井下每组高程点的高差，应采用往返测量的方法确定，往返的高差，应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于测量高差的较差不应大于 如条件如条件允许，可布设闭

6、、附合水准路线，其闭合差允许，可布设闭、附合水准路线，其闭合差不应大于不应大于第二节第二节 井下水准测量井下水准测量Lmm50Rmm502.井下水准测量外业井下水准测量外业 主要是测出相邻两测点高差主要是测出相邻两测点高差,方法：方法：仪器放两测点中间，前后视放水准尺，仪器放两测点中间，前后视放水准尺，(倒立倒立)照明。照明。粗平粗平-瞄准瞄准-精平精平-读数读数 两次仪器高两次仪器高,仪器高之差大于仪器高之差大于10cm,10cm,两次仪器高两次仪器高高差互差高差互差不不大于大于5mm5mm 井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线 1121bah2232

7、bah3343bah4454bah3.3.水准测量内业水准测量内业 计算测点间高差计算测点间高差h hi i-平差平差-求各测点高程求各测点高程H Hi i h=a-bh=a-b 测点在顶板上时，水准尺读数前冠以测点在顶板上时，水准尺读数前冠以 -号号第三节第三节 井下三角高程测量井下三角高程测量 井下三角高程测量是与经纬仪导线测量同时井下三角高程测量是与经纬仪导线测量同时进行的。施测方法如下图所示。进行的。施测方法如下图所示。安置经纬仪于安置经纬仪于A A点，对中整平。在点，对中整平。在B B点悬挂垂球。点悬挂垂球。用望远镜瞄准垂球线上的标志用望远镜瞄准垂球线上的标志b b点，测出倾角点，测

8、出倾角，用，用钢尺丈量仪器中心到钢尺丈量仪器中心到b b点的距离点的距离LL，量取仪器高，量取仪器高i i及及觇标高觇标高v v。由图。由图2-42-4可以看出，可以看出，B B对对A A点的高差可按下式点的高差可按下式计算：计算：sinhLiv 式中：式中：LL实测斜长，基本控制导线应是经三项改正实测斜长，基本控制导线应是经三项改正后的斜长；后的斜长；垂直角，仰角为正，俯角为负；垂直角，仰角为正，俯角为负；i i 仪器高，由测点量至仪器中心的高度；仪器高，由测点量至仪器中心的高度；v v 觇标高，由测点量至照准目标点的高度；觇标高，由测点量至照准目标点的高度；当测点在顶板时，当测点在顶板时，

9、i i和和v v为负值，在底板时为正值。为负值，在底板时为正值。Ai1iAlLBBv1vh井 下 三 角 高 程 测 量 当井下经纬仪导线为光电测距导线时，在当井下经纬仪导线为光电测距导线时，在A点安置仪器，点安置仪器，在在B点安置反射棱镜，并对中整平。用测距仪测出仪器至反射点安置反射棱镜，并对中整平。用测距仪测出仪器至反射棱镜中心斜距棱镜中心斜距L0，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜距距L。A、B两点间的高差可按下式计算：两点间的高差可按下式计算：式中：式中：k折光系数；折光系数；R测线处地球曲率半径。测线处地球曲率半径。2sincoscos/2hL

10、LkRiv 三角高程测量的倾角观测一般可采用一个测三角高程测量的倾角观测一般可采用一个测回，其精度要求见表回，其精度要求见表7-67-6。仪器高和觇标高在开始前。仪器高和觇标高在开始前和结束后各量一次和结束后各量一次(以减小垂球线荷重后的渐变影以减小垂球线荷重后的渐变影响响)，两次丈量的互差不得大于，两次丈量的互差不得大于4mm4mm，取其平均值作，取其平均值作为测量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量为测量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量出测点至镜上中心间的距离。出测点至镜上中心间的距离。三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测量的高差互差不应大于

11、量的高差互差不应大于(10+0.3(10+0.3*)mm()mm(为导线水平为导线水平边长，边长，m)m)；三角高程导线高差闭合差不应大于；三角高程导线高差闭合差不应大于100100L mm(LL mm(L为导线长为导线长,km),km)当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。闭合和附合高程路线的闭合均值作为一次测量结果。闭合和附合高程路线的闭合差，可按边长成正比分配。复测支线终点的高程，应差，可按边长成正比分配。复测支线终点的高程，应取两次测量的平均值。高差经改正后，可根据起始点取两次测量的平均值。高差经改正后，可根据起始点的

12、高程推算各导线点的高程。的高程推算各导线点的高程。ll第四节第四节 巷道剖面图测绘巷道剖面图测绘 为了检查平巷的铺轨质量或为平巷为了检查平巷的铺轨质量或为平巷改造提供设计依据，需进行巷道纵剖面改造提供设计依据，需进行巷道纵剖面图的绘，图的绘，这一工作一般是在水准测量过这一工作一般是在水准测量过程中同时完成的。具体做法是：程中同时完成的。具体做法是：先用皮尺沿轨面先用皮尺沿轨面(或底板或底板)每隔每隔10m10m或或20m20m标记标记一个临时测点一个临时测点(中间点中间点)，并将其标设在巷道两帮上，并将其标设在巷道两帮上，以便调整坡度放以便调整坡度放腰线腰线时使用。这些测点要统一编号。时使用。

13、这些测点要统一编号。施测时在每测站上先用两次仪器高测出转点间的施测时在每测站上先用两次仪器高测出转点间的高差高差，符合要求后，再利用第二次仪器高，依次读取中间点符合要求后，再利用第二次仪器高，依次读取中间点上水准尺读数。上水准尺读数。内业计算时，先根据后视点的高程和第二次仪内业计算时，先根据后视点的高程和第二次仪器高时的后视点水准尺读数，求出仪器视线高程；再器高时的后视点水准尺读数，求出仪器视线高程；再由仪器视线高程减去各中间点上的水准尺读数，即为由仪器视线高程减去各中间点上的水准尺读数，即为各中间点的高程。室内绘制巷道纵剖面图时，水平比各中间点的高程。室内绘制巷道纵剖面图时，水平比例尺一般为

14、例尺一般为1 2000、1 1000或或1 500，对应的竖直，对应的竖直比例尺一般为比例尺一般为1 200、1 100或或1 50。其绘制方法。其绘制方法如下：如下：(1)(1)按水平比例尺画出表格，按水平比例尺画出表格，表中填写：测点编号、测点间距、表中填写：测点编号、测点间距、测点的实测高程和设计高程、轨面测点的实测高程和设计高程、轨面(或底板或底板)的实际坡度。的实际坡度。(2)(2)在表格的上方，绘出轨面在表格的上方，绘出轨面(巷道巷道)的纵剖面图。的纵剖面图。绘图时，先按绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，在其左端注明高程，在线上绘出各测点竖直比例尺绘出水平线，在其左端注明高程，在线

15、上绘出各测点的水平投影位置，再按各测点的实测高程和选定的竖直比例尺绘的水平投影位置，再按各测点的实测高程和选定的竖直比例尺绘出各测点在竖直面上的位置，然后用直线段将这些位出各测点在竖直面上的位置，然后用直线段将这些位 置点连接置点连接起来，即为轨面。起来，即为轨面。(3)(3)在表格的下方绘出该巷道的平面图，在表格的下方绘出该巷道的平面图，并在图上绘出水准基点并在图上绘出水准基点或导线点的位置。或导线点的位置。经剖面测量后，如巷道轨面的实际坡度经剖面测量后，如巷道轨面的实际坡度与设计的相差太大，则应进行调整。为了减少与设计的相差太大，则应进行调整。为了减少调整工作量，根据巷道的具体情况，在不影响调整工作量，根据巷道的具体情况，在不影响运输的前提下，可适当改变原设计坡度，分段运输的前提下，可适当改变原设计坡度，分段进行调整，但应与有关人员商定。巷道坡度调进行调整，但应与有关人员商定。巷道坡度调整后，测量人员应按、调整的坡度要求，标设整后，测量人员应按、调整的坡度要求，标设巷道的腰线。巷道的腰线。