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1、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
2、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 11530901/40001/3000 1301/30001/2000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
3、7602001/80001/6000515401401/60001/4000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1.52.0km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
4、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 5
5、00m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
6、镜筒要短，最好有 目镜棱镜或偏心望远镜。(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
7、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
8、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v 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 v 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LA v 正镜顺时针旋转瞄准前视B,读取b1和LB v 倒镜后逆时针旋转照准部，瞄准B,读取b2和RB v 逆时针旋转照准部，瞄准A,读取a2和RA v 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:=(b1-a1+b2-a2)/2 垂直角: 后视 A=(RA-LA-18
9、0)/2 前视 B=(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 DJ2 DJ6204012303060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
10、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1530m30m以上对中次 数测回数对中 次数测回数对中次 数测回数7DJ2测回法33221215DJ6测回法或 复测法22121230DJ15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
11、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12 11212212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）Kern E2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）SET C电子速测仪的补偿系统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
12、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
13、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23cm。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k=L0-LM , Lk=kL/LM2)温度改正Lk=L(t-t0)3)拉力改正LP=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Lf,负值，与p,自重有关 b.整尺长垂曲改正Lf尺=L-S, S=2R,L=2Rsin Lf尺 =-8f2/3L尺 c.松重距f的测定理论计算: f=q L2尺/8p, Lf尺=-q2 L3尺/24p2实测法
