井下高程测量 最新课件

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1、井下高程测量 最新第第2 2章章 井下高程测量井下高程测量2-1 2-1 概述概述 2-22-2井下水准测量井下水准测量2-32-3井下三角高程测量井下三角高程测量井下高程测量 最新2-1 概述 一、井下高程测量的目的和种类 1、井下高程测量的目的、井下高程测量的目的 在井下建立一个与地面统一的高程系统，在井下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。上的几何问题。 2、井下高程测量的任务、井下高程测量的任务 （1）确定主要巷道内各水

2、准点与永久导线点的）确定主要巷道内各水准点与永久导线点的高程，以建立井下高程基本控制；高程，以建立井下高程基本控制； （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； 井下高程测量 最新（3 3）检查主要巷道及其运输线路的坡度和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。测绘主要运输巷道纵剖面图。 3、井下高程测量的种类 我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。等。一、二等水准测量是国家高程控制的全面基一、二等水准测量是国家高程控制的全面基础，三、四等水准测量直接为地形测图和各种工础，三、四等水准测量直接为地形测图和

3、各种工程建设提供所必须的高程控制。程建设提供所必须的高程控制。 矿区高程控制测量：是指在国家一、二等矿区高程控制测量：是指在国家一、二等水准网的基础上，在矿区建立的三、四等水水准网的基础上，在矿区建立的三、四等水准网。准网。 井下高程测量 最新井下高程点的选设井下高程点的选设 井下高程点应布设在巷道顶、底板井下高程点应布设在巷道顶、底板或两帮的稳定岩石中，碹体上或井或两帮的稳定岩石中，碹体上或井下永久固定设备的基础上，也可选下永久固定设备的基础上，也可选用井下永久导线点作为高程点。用井下永久导线点作为高程点。井下高程测量 最新图图2-12-1井下高程测量的类型井下高程测量的类型现以下图的矿井为

4、例说明井下高程测量的种类现以下图的矿井为例说明井下高程测量的种类井下高程测量 最新综上可见，井下高程测量分为三种类型，即（1）通过立井导入高程）通过立井导入高程 （2）水准测量）水准测量 （3）三角高程测量）三角高程测量 井下高程测量 最新矿井高程联系测量矿井高程联系测量 矿井高程联系测量又称导入标高，矿井高程联系测量又称导入标高，其目的是建立井上、井下统一的高其目的是建立井上、井下统一的高程系统。采用平硐或斜井开拓的矿程系统。采用平硐或斜井开拓的矿井，高程联系测量可采用水准测量井，高程联系测量可采用水准测量或三角高程测量，将地面水准点的或三角高程测量，将地面水准点的高程传递到井下。采用竖井开

5、拓的高程传递到井下。采用竖井开拓的矿井则需采用专门的方法来传递高矿井则需采用专门的方法来传递高程，程，井下高程测量 最新一、一、 钢丝法导入标高钢丝法导入标高 采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一钢丝，在井下端悬以重锤，使其处于自由悬挂一钢丝，在井下端悬以重锤，使其处于自由悬挂状态；然后，在井上、井下同时用水准仪测悬挂状态；然后，在井上、井下同时用水准仪测得得A、B处水准尺上的读数处水准尺上的读数a和和b，并用水准仪瞄，并用水准仪瞄准钢丝，在钢丝上作上标记；变换仪器高再测一准钢丝，在钢丝上作上标记；变换仪器高再测一次，若两次测得的井上、井下高程基点

6、与钢丝上次，若两次测得的井上、井下高程基点与钢丝上相应标志间的高差互差不超过相应标志间的高差互差不超过4 mm，则可取其，则可取其平均值作为最终结果。最后，可通过在地面建立平均值作为最终结果。最后，可通过在地面建立的比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的长度，且往返测量的长度互差不得超过的长度，且往返测量的长度互差不得超过L/8000(L为钢丝上两标志间的长度为钢丝上两标志间的长度)。井下高程测量 最新井下高程测量 最新二、二、 光电测距仪导入标高光电测距仪导入标高 光电测距仪导入标高不仅精度高，而且缩短了井筒占用时间。 井下高程测量 最新 基本方

7、法：在井口附近的地面上安置基本方法：在井口附近的地面上安置光电测距仪，在井口和井底的中部，分光电测距仪，在井口和井底的中部，分别安置反射镜；井上的反射镜与水平面别安置反射镜；井上的反射镜与水平面成成4545夹角，井下的反射镜处于水平状夹角，井下的反射镜处于水平状态；通过光电测距仪分别测量出仪器中态；通过光电测距仪分别测量出仪器中心至井上和井下反射镜的距离心至井上和井下反射镜的距离l l、S S，从，从而计算出井上与井下反射镜中高差：而计算出井上与井下反射镜中高差：H H= =S S- -l l+l l 式中，式中，l l为光电测距仪的总改正数。为光电测距仪的总改正数。 井下高程测量 最新然后，

8、分别在井上、井下安置水准仪。测量出井然后，分别在井上、井下安置水准仪。测量出井上反射镜中心与地面水准基点间的高差上反射镜中心与地面水准基点间的高差hAE和井和井下反射镜中心与井下水准基点间的高差下反射镜中心与井下水准基点间的高差hFB，则，则可按下式计算出井下水准基点可按下式计算出井下水准基点B的高程的高程H： BAhAEhFB hAEa-e hFBf-b式中，式中，a、b、e、f分别为井上、井下水准基点和分别为井上、井下水准基点和井上、井下反光镜处水准尺的读数。井上、井下反光镜处水准尺的读数。运用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差运用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差也不应超过也不应

9、超过H/8000。井下高程测量 最新二、井下高程测量的基本要求二、井下高程测量的基本要求 1、井下高程控制网，可采用水准测量方法或三、井下高程控制网，可采用水准测量方法或三角高程的方法敷设。角高程的方法敷设。 50时时水准测量水准测量5080时时用三角高程测量用三角高程测量 井下高程测量 最新2、从井底车场的高程起算点开始，每隔、从井底车场的高程起算点开始，每隔300500米设置一组高程点，每组高程点米设置一组高程点，每组高程点至少应由三个点组成。至少应由三个点组成。 3、水准点可设在巷道的顶板、底板、水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上，也可在井下固定设备的基或两帮上，也可在井下固定设备的基

10、础上。础上。 井下高程测量 最新2-2 2-2 井下水准测量井下水准测量一、井下水准测量的外业一、井下水准测量的外业 1、井下水准测量的观测方法、井下水准测量的观测方法 变换仪器高法变换仪器高法 注意：当水准点设在巷道顶板上时，要倒立注意：当水准点设在巷道顶板上时，要倒立水准尺，尺底（零刻度）端顶住水准点水准尺，尺底（零刻度）端顶住水准点。2、井下水准测量的限差要求、井下水准测量的限差要求 两水准点之间往返测高差较差不大于两水准点之间往返测高差较差不大于50R mm 闭合、附合水准路线单程测量，闭合差不大于闭合、附合水准路线单程测量，闭合差不大于50L mm 井下高程测量 最新变换仪器高法变换

11、仪器高法 每站高差观测两次，以检核读数的正每站高差观测两次，以检核读数的正确性确性称测站检核。测站检核分两种称测站检核。测站检核分两种: 1) 变换仪器高法变换仪器高法 两次不同仪器高度的两次不同仪器高度的水平视线水平视线(改变仪器高度应在改变仪器高度应在10cm以上以上)测定相邻两点间的高差，测定相邻两点间的高差，图根水准测量两次高差之差应小于图根水准测量两次高差之差应小于6mm，否则应重测。，否则应重测。 井下高程测量 最新井下高程测量 最新 2) 双面尺法双面尺法 读取每一把水准尺的黑面和红面分划的中丝读数，读取每一把水准尺的黑面和红面分划的中丝读数，前、后视尺的黑面读数计算出一个高差，

12、前、后视尺的黑面读数计算出一个高差，h黑黑=a黑黑-b黑黑 前后视尺的红面读数计算出另一个高差，前后视尺的红面读数计算出另一个高差， h红红=a红红-b红红 四等水准四等水准:ABS( h黑黑 - h红红100) 5mm，否则应重测。，否则应重测。 读数步骤读数步骤: 瞄准瞄准后视点后视点水准尺黑面分划水准尺黑面分划精平精平读数；读数； 瞄准瞄准后视点后视点水准尺红面分划水准尺红面分划精平精平读数；读数； 瞄准瞄准前视点前视点水准尺黑面分划水准尺黑面分划精平精平读数；读数； 瞄准瞄准前视点前视点水准尺红面分划水准尺红面分划精平精平读数。读数。 上述观测顺序简称为上述观测顺序简称为“后后后后前前

13、前前”。 井下高程测量 最新井下水准测量井下水准测量 应选用精度不低于应选用精度不低于DS10DS10的水准仪和普通水准的水准仪和普通水准尺，采用变更仪器高尺，采用变更仪器高( (两次仪器高互差应大于两次仪器高互差应大于10 cm)10 cm)的方法进行观测。两次测得的相邻点的方法进行观测。两次测得的相邻点间的高差互差不大于间的高差互差不大于5 mm5 mm时，取其平均值作时，取其平均值作为观测成果。由于井下高程点有的设在顶板为观测成果。由于井下高程点有的设在顶板上，有的设在底板上，高差上，有的设在底板上，高差h hi i的计算公式都的计算公式都是是h hi ia a i ib bi i( (

14、即后视读数即后视读数- -前视读数前视读数) )。只是。只是当高程点在顶板上时，应在读数前加当高程点在顶板上时，应在读数前加“-”-”号号后，再进行运算。后，再进行运算。井下高程测量 最新二、水准测量的内业二、水准测量的内业1、水准测量的内业的目的计算各测点之间计算各测点之间的高差，经平差后，求出各测点的高程。的高差，经平差后，求出各测点的高程。 2、水准测量的内业计算 由于井下的高程点有的设在顶板上，有的由于井下的高程点有的设在顶板上，有的设在底板上，可能出现四种情况。设在底板上，可能出现四种情况。 井下高程测量 最新三、巷道剖面图的测绘三、巷道剖面图的测绘 1、目的：为了检查平巷的铺轨质、

15、目的：为了检查平巷的铺轨质量或者为平巷改造提供依据量或者为平巷改造提供依据 2、具体做法：先用皮尺沿底板每隔、具体做法：先用皮尺沿底板每隔10米或米或20米标记一个临时点，并且将此点米标记一个临时点，并且将此点标记在巷道两帮上，以便调整坡度放腰标记在巷道两帮上，以便调整坡度放腰线时使用线时使用 井下高程测量 最新3、巷道剖面图绘制要求、巷道剖面图绘制要求 （1）水平比例尺一般为）水平比例尺一般为1：2000、1：1000、1：500，对应的竖直比例尺一般为，对应的竖直比例尺一般为1：200、1：100、1：50； （2）按水平比例尺画出表格，表中填写测点）按水平比例尺画出表格，表中填写测点编号

16、、测点间距、测点的实测高程和设计高编号、测点间距、测点的实测高程和设计高程、轨道面的实际坡度；程、轨道面的实际坡度； （3）在表格的上方，绘出巷道的纵剖面图）在表格的上方，绘出巷道的纵剖面图 井下高程测量 最新3、巷道剖面图绘制要求、巷道剖面图绘制要求(续续)绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，注明高程，绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，注明高程，绘出测点的水平投影位置，按照测点的实际高程绘出测点的水平投影位置，按照测点的实际高程和选定的竖直比例尺绘出竖直面上的位置，然后和选定的竖直比例尺绘出竖直面上的位置，然后用直线将这些位置点连接起来，便可以得到巷道用直线将这些位置点连接起来，便可以得到巷道

17、的实测纵剖面线。的实测纵剖面线。 （4）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，并且在图上绘出高程基点和永久导线点的位并且在图上绘出高程基点和永久导线点的位置。置。井下高程测量 最新 2-32-3井下三角高程测量井下三角高程测量一、施测方法一、施测方法图图2-22-2井下三角高程测量井下三角高程测量 井下三角高程测量一般是与经纬仪导线井下三角高程测量一般是与经纬仪导线测量同时进行的。施测方法如图测量同时进行的。施测方法如图2-所所示示 井下高程测量 最新三角高程测量三角高程测量 三角高程测量是利用经纬仪观测出两点间的竖直角，用钢尺丈量出两点间的倾斜长度l，从而由下式计

18、算出两点间高差 h ABl sini-v思考题思考题:上式中的符号代表什么上式中的符号代表什么?井下高程测量 最新井下三角高程测量井下三角高程测量 安置经纬仪于安置经纬仪于A点，对中整平。在点，对中整平。在B点悬挂垂球用望远镜瞄准垂球线上的点悬挂垂球用望远镜瞄准垂球线上的标志标志b点，测出倾角点，测出倾角，用钢尺丈量，用钢尺丈量仪器中心到仪器中心到b点的距离点的距离l,量取仪器高量取仪器高i及觇标高及觇标高v。 由图由图2-2可以看出，可以看出，B对对A点的高差点的高差可按下式计算：可按下式计算：井下高程测量 最新h = lsin+i-v式中式中 l实测斜长，基本控制导线应是经实测斜长，基本控

19、制导线应是经三项改正后的斜长三项改正后的斜长; 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，测点在底版时为正值，顶板时为负值。测点在底版时为正值，顶板时为负值。 v觇标高。由测点量至照准目标点的觇标高。由测点量至照准目标点的高度，测点在底版时为正值，在顶板时为高度，测点在底版时为正值，在顶板时为负值。负值。井下高程测量 最新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点点安置仪器，在安置仪器，在B点安置反射棱镜，并对中整平。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

20、斜距用测距仪测出仪器至反射棱镜中心斜距l0，经，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜距气象、加常数等项改正后，得改正后斜距l0 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： h AB = lsin+ l/2R .cos (cos k) +i-v 式中式中 k 折光系数；折光系数； R 侧线处地球曲率半径。侧线处地球曲率半径。 仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后各量一仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后各量一次，两次丈量的互差不得大于次，两次丈量的互差不得大于4，取其平均值作，取其平均值作为丈量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量为丈量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量出测

21、点至镜上中心的距离。出测点至镜上中心的距离。 井下高程测量 最新 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（10+0.3l）（l为导线水平边长，m）；三角高程导线的高程闭合差不应大于100L（L为导线长度，km）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，可根据起始点的高程推算各点的高程。 井下高程测量 最新二、限差的要求二、限差的要求（）仪器高和觇标高两次互差不（）仪器高和觇标高两次互差不能超过能超过4；（）三角高程往返测量相邻点高（）三角高程往返测量相邻点高差互差为不大于（差互差为不大于（10+0.3l）；）；（）高程闭合差不大于（）高程闭合差不大于100L；