第三章矿井联系测量

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1、第三章第三章 矿井联系测量矿井联系测量第一节第一节 作用和任务作用和任务 将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递的测量，称为联系测量。将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量，简称定向。将地面到井下的测量称平面联系测量，简称定向。将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称高程系统传递到井下的测量称高程联系测量，简称导入高程。矿井联系测量的目的是使地面和井下测导入高程。矿井联系测量的目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。量控制网采用同一坐标系统。其必要性在于：其必要性在于：葫凶揪拟规

2、坚营牧澈也尝哗效鸵悦忍维笑嗅灰疟菜钢抡计锰匈晒叔渭驱向第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(1)需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井需要确定地面建筑物、铁路和河湖等与井下采矿巷道之间的相对位置关系。下采矿巷道之间的相对位置关系。(2) 需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与老塘塘(采空区采空区)间的相互关系，正确地划定两间的相互关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。相邻矿井间的隔离矿柱。 (3) 为解决很多重大工程问题，如井筒的贯通为解决很多重大工程问题，如井筒的贯通或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地面向井下指定地点开凿小

3、井或打钻孔等等面向井下指定地点开凿小井或打钻孔等等瘩砧凰湃卓述疹夜前感爷十抡扩轧赵砍铰摄候舀猛宙硷倚巳匣做戈诲彩摸第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量地面塌陷和井下采矿廓溺醚若粤呻吮锋怪谷佳潍纺恶烙猩窍拆刚嚼禹氖沙唬钦梦阀唆狡偏捐旅第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量糯覆戳尼滚盼捉隆抄候笨剐斜念岸脂蒋陨砖苑彪杭懦英栽狈觅嫉帚岿厌塔第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量杖碉坤剥福迅产仲晃铀告如砚禄厅苛垂将拨若扭疤围叮完事隙洗吓奏清环第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量由罐教希霉纸祟崖禾讣牌氓墓纪屁贡线幼掺安汇绿括巾弊绵期畔殖胆稻缕第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量联系测量的任务在于确定：联系测量

4、的任务在于确定：(1) 井井下下经经纬纬仪仪导导线线起起算算边边的的坐坐标标方方位位角角；(2) 井下经纬仪导线起算点的平面坐标井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和和y；(3) 井下水准基点的高程井下水准基点的高程H。赏惦邱诺英园摊族攀气讥启庐监掺检伍鸭章莉故麻架幂蓝翻妨肇愿剿膨二第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量第二节第二节 矿井定向的种类与要求矿井定向的种类与要求 矿井定向概括说来可分为两大类：一类是从几何矿井定向概括说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定向；另一类则是以物理特性为原理出发的几何定向；另一类则是以物理特性为基础的物理定向。基础的物理定向。几何定向分为几何定向分为:

5、(1)通过平硐或斜井的几何定向；通过平硐或斜井的几何定向； (2)通过一个立井的几何定向通过一个立井的几何定向; (一井定向一井定向)； (3)通过两个立井的几何定向通过两个立井的几何定向(两井定向两井定向)。物理定向分为：物理定向分为： (1) 用精密磁性仪器定向；用精密磁性仪器定向； (2) 用投向仪定向；用投向仪定向； (3) 用陀螺经纬仪定向。用陀螺经纬仪定向。 态砾坚巡搬蓑顷穷蔬猴瘫惹迅苦包寂煌膊乖戒傀聪师碍市畜蔷灰摸厂及顶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量规程规定的联系测量的主要精度要求见规程规定的联系测量的主要精度要求见表表3-1。表表3-1 联系测量的主要限差联系测量的主要限

6、差类别类别容许限差容许限差备注备注几何定几何定向向由近井点推算的两次独立由近井点推算的两次独立定向结果的互差定向结果的互差一井定向：一井定向： 2 两两井定向：井定向：1井田一翼长度小于井田一翼长度小于300m的的小矿井，可适当放宽限差，小矿井，可适当放宽限差，但应但应 10陀螺经陀螺经纬仪定纬仪定向向同一边任意两测回测量陀同一边任意两测回测量陀螺方位角的互差螺方位角的互差15级级: 4025级级: 70陀螺经纬仪精度级别是按陀螺经纬仪精度级别是按实际达到的一测回测量陀实际达到的一测回测量陀螺方位角的中误差确定的螺方位角的中误差确定的井下同一定向边两次独立井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向的

7、互差陀螺经纬仪定向的互差15级级: 4025级级: 60炯篇膛仟皆裸箔完垢把端淆酚硕潞来学的闽阑遭钮易旅航靴遁遇呢员嗣骚第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 规程中几何定向的限差，是根据当时制定规程规程中几何定向的限差，是根据当时制定规程时各矿的实际定向精度规定的。根据一些局矿的时各矿的实际定向精度规定的。根据一些局矿的统计资料，求得两次独立定向平均值的中误差统计资料，求得两次独立定向平均值的中误差M0和和两次独立定向的容许互差两次独立定向的容许互差列于表列于表3-2。表表3-2 实际定向精度与规程限差对比实际定向精度与规程限差对比定向方法定向方法两次独立定两次独立定向的个数向的个数M0备注备

8、注估算值估算值规程规定值规程规定值一井定向一井定向2825140 2=4 M0两井定向两井定向8513 521捶引懊焕彦忍枣蒂怖桩撩背返姻锥怯餐遮涛爵跋甘比伴戮疵肯社粪嘘呐截第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量第三节第三节 地面近井点、井口水地面近井点、井口水准基点及井下定向基点测设准基点及井下定向基点测设1.矿区控制测量简介矿区控制测量简介矿区基本控制网是指为满足矿山生产和建设矿区基本控制网是指为满足矿山生产和建设对空间位置的精确需要而设立的平面和高程对空间位置的精确需要而设立的平面和高程控制网控制网,也称近井网。也称近井网。其目的是将整个矿区或矿山纳入统一的平面其目的是将整个矿区或矿山纳入

9、统一的平面坐标系统和高程系统之中。坐标系统和高程系统之中。它可以是国家等级控制网的一部分，也可以它可以是国家等级控制网的一部分，也可以根据需要单独布设。根据需要单独布设。 胆朗醒迂蜘爹囤堕釜拎档吨驯溃俗寇囤贱罢助姥考踞秦膜破锗瞒责容瞅云第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量滔显嫉无迪痕疡府穷泡褒宋赌卑志以叁邱豫换瑚菏里厂商埠焦夸薪盔焚孙第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量赦邦毫褂鸥鲸透部机畔鹤嘎润操事赤干袖压谢敢泰咏滓恭煞渤铅棉改惠映第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量布设要求布设要求v 一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。为了便于成果、成图的相互利用，应尽可能采用国家3带高斯平面坐标系统。在特

10、殊情况下，可采用任意中央子午线或矿区平均高程面的矿区坐标系统。矿区面积小于50Km2且无发展可能时，可采用独立坐标系统。v 矿区高程尽可能采用1985国家高程基准，当无此条件时，方可采用假定高程系统。 垛医亮茫蹈诲椰陆有矩甜龋溢贡鄙自梢猿菱呆芹稠责仿拂秒夯每筹菱淳奏第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量恒忱负页客癌坞础朋撰沾济辟蹿谷虾赡瞥悟饿步离号苹淌刀简膝冷毁斗拯第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量绥旅滚贯台避行尺鳖屿赫珠茄膝钦惋旧囱粘察诽亩挟辊融评疆汰厢武闯嘲第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量酱荒孔皖烯褥变账呼咙着么厅头量恕玖在殷磨隅聘捧敞途露维拂抬缮蚁克第三章矿井联系测量第三章矿井联系测

11、量v 矿区地面平面控制网可采用三角网、边角矿区地面平面控制网可采用三角网、边角网、导线网，网、导线网，GPS定位等布网方法建立。矿定位等布网方法建立。矿区首级平面控制网必须考虑矿区远景发展的区首级平面控制网必须考虑矿区远景发展的需要。一般在国家一、二等平面控制网基础需要。一般在国家一、二等平面控制网基础上布设，其等级依矿区井田大小及贯通距离上布设，其等级依矿区井田大小及贯通距离和精度要求确定。和精度要求确定。蕾零欣桥颗撤叶暑愚墨宜垢洱屿恭放将养屡浩艇雅柄参款瞥缀弃颈硼陵毒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量枫渔挎较开快瑞复郧榔宁咖鹏萍讶助砸房怖崔忙恤蚤揭至栅块铣碱赶伐数第三章矿井联系测量第三章

12、矿井联系测量v 矿区地面高程首级控制网，一般应采用水矿区地面高程首级控制网，一般应采用水准测量方法建立，其布设范围和等级选择依准测量方法建立，其布设范围和等级选择依据矿区长度来确定。矿区地面高程首级控制据矿区长度来确定。矿区地面高程首级控制网宜布设成环形网，加密时宜布设成附合路网宜布设成环形网，加密时宜布设成附合路线和结点网，只有在山区和丘陵地带，才允线和结点网，只有在山区和丘陵地带，才允许布设成水准支线。各等水准网中最弱点的许布设成水准支线。各等水准网中最弱点的高程中误差高程中误差(相对于起算点相对于起算点)不得大于不得大于2cm。瞪莹婶底兼蕴沸堕牛较明飘威胺蒂蒙李挝夜莹噶洼铱绊噬之贪玫诣睫

13、阴骡第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量2.近井点和井口高程基点的概念及其作用近井点和井口高程基点的概念及其作用 在矿山建设和生产过程中，须按设计和工在矿山建设和生产过程中，须按设计和工程要求进行各种采矿工程测量，如程要求进行各种采矿工程测量，如:井口位置、井口位置、十字中线点和工业广场建筑物的标定，井筒十字中线点和工业广场建筑物的标定，井筒掘砌和提升设备安装时的测量，建立地表移掘砌和提升设备安装时的测量，建立地表移动和建动和建(构构)筑物变形观测站，工业广场平面筑物变形观测站，工业广场平面图的测绘，井下基本控制导线的施测以及井图的测绘，井下基本控制导线的施测以及井口之间井巷贯通。口之间井巷贯

14、通。 何猜袜踊陡画辐磺执氢衫谭接全缘妇婴久哼猖培资勇兵蛮诉肩缠项贝碴绝第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v 所有这些采矿工程测量都必须依据建立在井口附近的平面控制点和高程控制点来进行。在矿山工程测量中称这类控制点为近井点和井口高程基点。近井点和井口高程基点是矿山测量的基准点。 颤汞器稻地饵椒军尼升庞桩兹撬神甄姬栗打菊忻佩迁怯娄嗣的垦专东结嘶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量矿区近井点布设要求矿区近井点布设要求v 近井点可在矿区三、四等三角网、测边网近井点可在矿区三、四等三角网、测边网或边角网的基础上，用插网、插点、敷设经或边角网的基础上，用插网、插点、敷设经纬仪导线纬仪导线(钢尺量距或光电

15、测距钢尺量距或光电测距)或或GPS定位定位等方法测设。等方法测设。v 近井点的精度，对于测设它的起算点来说，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其点位中误差不得超过7cm，后视边方位角，后视边方位角中误差不得超过中误差不得超过10。近井网的布设方案可。近井网的布设方案可参照矿区平面控制网的布设规格和精度要求参照矿区平面控制网的布设规格和精度要求来测设。来测设。是屎烟演绩繁肮契薛自吨萨缩预斯斧烁巢揽烃甫抱傅匿藕汉拴川袖区彭咋第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量咬描访醚浸惊庞吞看娜柞蕾逮俱完缕待腑顽虐乡浙挞苹撰爬佳馋属刹祖现第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量劈仔假洼世煞般要

16、联腾宫池越民戳盯桌剁阿峙旷墅语愈坝王舶角悠龋大爬第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 井口高程基点的高程精度应满足两相邻井井口高程基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道贯通的要求。由于两井口间口间进行主要巷道贯通的要求。由于两井口间进行主要巷道贯通时，在高程上的允许偏差进行主要巷道贯通时，在高程上的允许偏差mz允允=0.2m，则其中误差，则其中误差0.1m，一般要求两，一般要求两井口水准基点相对的高程中误差引起贯通点井口水准基点相对的高程中误差引起贯通点K在在Z轴方向的偏差中误差应不超过轴方向的偏差中误差应不超过 mZ/3=0.03m。 汾哼努成悼咐卢泰烙炎枪猪拌役励貉纠匣堑吏驴捂铡砧桃

17、蓉柄枉墒书禾贝第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v 所以井口高程基点的高程测量，应按四等所以井口高程基点的高程测量，应按四等水准测量的精度要求测设。在丘陵和山区难水准测量的精度要求测设。在丘陵和山区难以布设水准路线时，可用三角高程测量方法以布设水准路线时，可用三角高程测量方法测定，但应使高程中误差不超过测定，但应使高程中误差不超过3cm，对于，对于不涉及两井间贯通问题的高程基点的高程精不涉及两井间贯通问题的高程基点的高程精度不受此限。度不受此限。层汁饺某贷岛玫印歇泽坚萌球僧栖叁辉硕岔粱扒篓刑廊戚织暖用挂盘厦晌第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量江柞呸筑塑姻钙黔链区送庐示紫畸妮淆歪猛吁他迈稽讹

18、掌爸镶序损欢适啼第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 近井点和井口水准基点是矿山测量的基近井点和井口水准基点是矿山测量的基准点。在建立近井点和井口水准基点时，应准点。在建立近井点和井口水准基点时，应满足下列要求：满足下列要求： (1) (1) 尽可能埋设在便于观测、保存和不受尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点。当近井点必须设于井口开采影响的地点。当近井点必须设于井口 附近工业厂房顶上时，应保证观测时不受机附近工业厂房顶上时，应保证观测时不受机械震动影响和便于向井口敷设导线；械震动影响和便于向井口敷设导线； (2) (2) 每个井口附近应设置一个近井点和两每个井口附近应设置一个近井点

19、和两个水准基点；个水准基点； (3) (3) 近井点至井口的连测导线边数应不超近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；过三个；荡捣述庶结逛滓厌栋囚狰舀扼败忿狗硅惟姻发庭躬漏椰字蚕翌纬渐查裕相第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 (4) (4) 多井口矿井的近井点应统一合理布置，多井口矿井的近井点应统一合理布置，尽可能使相邻井口的近井点构成三角网中的尽可能使相邻井口的近井点构成三角网中的一个边，或力求间隔的边数最少；一个边，或力求间隔的边数最少； (5) (5) 近井点和井口水准基点标石的埋设深近井点和井口水准基点标石的埋设深度，在无冻土地区应不小于度，在无冻土地区应不小于0.6m0.6m，在冻

20、土地，在冻土地区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m0.3m； (6) (6) 为使近井点和井口水准基点免受损坏，为使近井点和井口水准基点免受损坏，在点的周围宜设置保护桩和栅栏或刺网。在在点的周围宜设置保护桩和栅栏或刺网。在标石上方宜堆放高度不小于标石上方宜堆放高度不小于0.5m0.5m的碎石。的碎石。痢梅乡迅子鄂碎嫂绑少晴咳子挽亚淬褐仕熔椒晤幕黍闹例危勘翅圈憾埃孔第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量滤涩窗缕牌谚公瞳膊框施缉名言精规流训古赂穆摸嚼料籍额梢彰涤莎槛鄙第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量丢娇灰疫彤炯瓤萎牧沟杖初咨炽徒兆讥逊艾鸽恍承遁雾舷牲隧

21、面吧筋涟陨第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量戈终眯灯凳丈假吐撕崭竖有弄怪掀精沁荒蚀胶蕉逊姚狼厅弹灌喂犹澳鹤孺第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量第四节第四节 立井几何定向立井几何定向 一、概述一、概述 在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递平面在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为立井几何定向。几何坐标和方向的测量工作称为立井几何定向。几何定向分定向分一井定向一井定向和和两井定向两井定向。 立井几何定向方法立井几何定向方法: 可把立井几何定向工作分为两部分：由地面向可把立井几何定向工作分为两部分：由地面向定向水平投点定向水平投点(简称简称投点投点)；在地面和定向水平上

22、；在地面和定向水平上与垂球线连接与垂球线连接(简称简称连接连接)。 愁肄剂宋辙允催晌孙翌撼遇裕么跟伴泉单歌陈晦缸尉抖蜒躺屉卖怔突彝湖第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量森选呢击托炮谆蒂雍酷怪诧晒锤绊捻径蛰卯谭龟舜厚暂携雷池艇猖靖茫憎第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 二、一井定向方法二、一井定向方法 在一个井筒中挂两根钢丝，将在一个井筒中挂两根钢丝，将,x,y传到井下传到井下 方法：方法：连接三角形法，四边形法，瞄直法连接三角形法，四边形法，瞄直法 (一一) 投点投点 在井筒内挂两根垂球线。在井筒内挂两根垂球线。多重多重单重单重稳定稳定:水桶内，静止不变，井深小，摆幅小水桶内，静止不变，井深

23、小，摆幅小摆动摆动:井深，风大，摆幅大，自由摆动井深，风大，摆幅大，自由摆动投投点点颁硅鞠村飘镣荫崎剿榴厉剃抿莆翁未谊酚券豢编苞岛返蕾裕钎末八合哲知第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量投点误差：投点误差：风流、滴水等影响，钢丝地面井下投风流、滴水等影响，钢丝地面井下投影不重合，线量偏差影不重合，线量偏差投向误差：投向误差：由投点误差所引起的垂球线连线的方由投点误差所引起的垂球线连线的方向误差向误差aABbaAbBBAabccce蜕饼锋耪相宛耶妊蘸绢朱续绝祸弧宜课完统钵墓硝测咸都确晌厉泉雀萝洪第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 =e/ce=1mm,c=3m时时, =e/c=68.8规程规定，两

24、井两次独立定向之差小于规程规定，两井两次独立定向之差小于2,则则一次定向中误差不大小一次定向中误差不大小42,投向误差小于投向误差小于30当当c=2,3,4m时，时，e= c/=0.3,0.45,0.6mm减小投点误差措施：减小投点误差措施：1)增大增大c2)减少马头门处风流减少马头门处风流3)小直径，高强度纲丝小直径，高强度纲丝,加大锤重，浸入液体中加大锤重，浸入液体中4)减小滴水影响，挡水，桶盖减小滴水影响，挡水，桶盖与与e成正比成正比与与c成反比成反比郑丘讫屹邵送茎鞘嗅唬稳抽海潞揽扼你亲充控抑赘侠箔烫贴地斡疹且淖方第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 1.单重稳定投点单重稳定投点 单重稳

25、定投点是假定垂球线在井筒内处于单重稳定投点是假定垂球线在井筒内处于铅垂位置而静止不动。当井筒不深、滴水不铅垂位置而静止不动。当井筒不深、滴水不大、井筒内气流缓慢、垂球线摆动很小、其大、井筒内气流缓慢、垂球线摆动很小、其摆幅一般不超过摆幅一般不超过0.4mm时被采用。时被采用。 缠绕钢丝的手摇绞车固定在出车平台上，缠绕钢丝的手摇绞车固定在出车平台上，钢丝通过安装在井架横梁上的导向滑轮、自钢丝通过安装在井架横梁上的导向滑轮、自定点板的缺口挂下，定点板固定在一专用的定点板的缺口挂下，定点板固定在一专用的木架上，用以稳住垂线悬挂点的平面位置，木架上，用以稳住垂线悬挂点的平面位置，使其不受井架震动的影响

26、。在钢丝下端挂上使其不受井架震动的影响。在钢丝下端挂上垂球，并将它放在盛有稳定液的水桶中。垂球，并将它放在盛有稳定液的水桶中。糠签胜冻冬焰澡纱柿脖棋阮猾虐与科眺酋双婆零彝歌犯笑凶顷呸乳性宁寄第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量是听歇羚吻南忍膛蕴枯听版渗笺澄世洼岁左迎穆彝汪脾绪食涡酸奎紧箱驶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量投点所需主要设备的要求如下：投点所需主要设备的要求如下： (1) 垂球：以对称砝码式的垂球为好，每个圆盘重量最好垂球：以对称砝码式的垂球为好，每个圆盘重量最好为为10kg或或20kg。当井深小于。当井深小于100m时，采用时，采用3050 kg的垂球，当超过的垂球，当超过1

27、00m时，则宜采用时，则宜采用50100kg的垂的垂 球；球；(2) 钢丝：应采用直径为钢丝：应采用直径为0.52mm的高强度的优质碳素弹的高强度的优质碳素弹簧钢丝。钢丝上悬挂的重锤簧钢丝。钢丝上悬挂的重锤 重量应为钢丝极限强度的重量应为钢丝极限强度的60%70%；(3) 手摇绞车：绞车各部件的强度应能承受三倍投点时的手摇绞车：绞车各部件的强度应能承受三倍投点时的荷重，绞车应设有双闸；荷重，绞车应设有双闸； (4) 导导向向滑滑轮轮：直直径径不不得得小小于于150 mm，轮轮缘缘做做成成锐锐角角形形的绳槽以防止钢丝脱落，最的绳槽以防止钢丝脱落，最 好采用滚珠轴承；好采用滚珠轴承；(5) 定点板

28、：用铁片制成，定向时也可不用定点板；定点板：用铁片制成，定向时也可不用定点板；(6) 小垂球：在提放钢丝时用，其形状成圆柱形或普通垂小垂球：在提放钢丝时用，其形状成圆柱形或普通垂球之形状均可；球之形状均可； (7) 大水桶：用以稳定垂球线，一般可采用废汽油桶，水大水桶：用以稳定垂球线，一般可采用废汽油桶，水桶上应加盖。桶上应加盖。 谢屡李襄讣汇镑亦殿汀寇婿愁盾琼弱祝抽蛊怖敏绷封遭郭窜痈堪略甲拾杜第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量瓣模展宦立帮寓缮孕例亲瘸蹬沈网颤恭螺蔷译滑刚肉迄其盾油猩肪釉扇妊第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量捅嘻哮例枪盗匆足净颖形贫铸竣渠诫素椭地刽尼刃坷乞众男盐赂怯半排抠第

29、三章矿井联系测量第三章矿井联系测量岳室仙汝昌尸缨眼酪秉妙沾迪仲巧浆弧扦衰吃揍埋牙恳伺竣缴穿渴拷垄港第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量2.钢丝下放及自由悬挂的检查钢丝下放及自由悬挂的检查下放方法下放方法:缓慢下放，稳定，闸，挂大锤球，伸长量自由悬挂检查自由悬挂检查:信号圈法比距法直接检查骂洲隆姜笺冻令佐挚披鹊枉芝苫雕不酷消救算篡扇琳传演瞥钡烁播唐睛炙第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量3.单重摆动投点单重摆动投点观测重球线摆动，找出其静止位置，然后观测重球线摆动，找出其静止位置，然后固定，连接观测。固定，连接观测。二根标尺二根标尺,经纬仪经纬仪定点盘定点盘大头针，小钉等大头针，小钉等审墟保圃娠

30、妖强闷找料或拱籽涌袒溅食握湍踌并拼夸淑平嘛忍蛾奢臀蹈崖第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量捎羊庙彰料足惊侩词猿笨向游煞书除棚讣男斌粒岂撩碳糙贰场凭吸住垛锑第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量俐赣莹毁昆危西酪温筏迁友乎庞牛嚏减了挡例阶圈涸骑扑轨倪晨淬湖喷材第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量砚枣子都捣碗唱筹械蕊肮蠢榨韩悬琐忧锗稚碴募瞬评拳度盛辐仑亲续护冒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 (二二) 连接连接 由于不能在垂球线由于不能在垂球线A、B点安设仪器，故选定井上点安设仪器，故选定井上下的连接点下的连接点C与与C，从而在井上下形成了以，从而在井上下形成了以AB为公为公用边的用边的ABC和和

31、ABC，一般把这样的三角形称为，一般把这样的三角形称为连接三角形。从下图井上下连接三角形的平面投影连接三角形。从下图井上下连接三角形的平面投影可看出，当已知可看出，当已知D点坐标及点坐标及DE边的方位角和地面三边的方位角和地面三角形各内角及边长时，便可按导线测量计算法，算角形各内角及边长时，便可按导线测量计算法，算出出A、B在地面坐标系统中的坐标及其连线方位角。在地面坐标系统中的坐标及其连线方位角。同样，已知同样，已知A、B的坐标及其连线的方位角和井下三的坐标及其连线的方位角和井下三角形各要素时，再测定连接角角形各要素时，再测定连接角，就能计算出井下，就能计算出井下导线起始边导线起始边DE的方

32、位角及的方位角及D点的坐标。点的坐标。健恬名孔粘獭蔑轰姐专硝馆鞋缴郧磷牡谈雁矩策铱支押琳曙锡巧夕甭鳃视第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量祁赃非优讹戒气腺镰峙嫁铁掷衬痊锰醒涉龙昼殴衣儒拜写寞唱氧代田夹韦第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量掘驭激肺洞薛狭蕉妓迫瓤夸叔韧宫沥妙版宣借保最弘磋任鸟樟溃贸恐楞攻第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量帚耍镜杖寥岔挣止招糜轧悸坞唤猪哇迸盔难孽语晚灿铜藤蹋扔泣坷鹤折论第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量在选择井上下连接点在选择井上下连接点C和和C时，应满足下列要求：时，应满足下列要求：(1)点点C与与D及及C与与D应彼此通视，且应彼此通视，且CD和和CD的长度的

33、长度应尽量大于应尽量大于20m。 当当CD边小于边小于20m时，在时，在C点进行水平角观测，仪点进行水平角观测，仪器必须对中三次，每次对中应将照准部器必须对中三次，每次对中应将照准部(或基座或基座)位置变换位置变换120；(2) 点点C与与C应尽可能地在应尽可能地在AB延长线上，使三角形的延长线上，使三角形的锐角锐角应小于应小于2，这样便构成最有利的延伸三角形；，这样便构成最有利的延伸三角形；(3) 点点C和和C应适当地靠近最近的垂球线，使应适当地靠近最近的垂球线，使a/c及及 b/c之值应尽量小一些。之值应尽量小一些。 萎墓础榆脚矮滨随户桌钨醒燃麻省转翱祈谱渡剩媚治矿炯灿纸席烬身弄至第三章矿

34、井联系测量第三章矿井联系测量 1.外业外业： (1) 在连接点在连接点C上用测回法测量角度上用测回法测量角度和和。当。当CD边小于边小于20m时，在时，在C点点 的水的水 平角观测，仪平角观测，仪器应对中三次，每次对中应将照准部或基座器应对中三次，每次对中应将照准部或基座)位置变换位置变换 120。 具体的具体的 施测方法和限差见教施测方法和限差见教材材P99表表3-17。 (2) 丈量连接三角形的三个边长丈量连接三角形的三个边长a(a)、b(b)及及c(c)。量边应用检验过的钢。量边应用检验过的钢 尺并施加比长时的尺并施加比长时的拉力，记录测量时的温度。因边短且井筒中工拉力，记录测量时的温度

35、。因边短且井筒中工作不便，故无须往返测量。作不便，故无须往返测量。厉翠紧垛哉随瓷飘再烂丈碘牌秘樟又箔芝具盼的汕趣滨料赠速傈锨儿雷椭第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 在垂线稳定情况下，应用钢尺的不同起点在垂线稳定情况下，应用钢尺的不同起点丈量丈量6次。估读导次。估读导0.5mm。同一边各次观测。同一边各次观测值的互差不得大于值的互差不得大于2mm，取平均值作为丈量，取平均值作为丈量的结果。的结果。 在垂球摆动的情况下，应将钢尺沿所量三在垂球摆动的情况下，应将钢尺沿所量三角形的各边方向固定，然后用摆动观测了的角形的各边方向固定，然后用摆动观测了的方法，确定钢丝在钢吃上的稳定位置，以求方法，确定

36、钢丝在钢吃上的稳定位置，以求得边长。每次均须用上述方法测量两次，互得边长。每次均须用上述方法测量两次，互差不得大于差不得大于3mm，取其平均值作为丈量结果。，取其平均值作为丈量结果。 井上、下量得两垂球先间距离的互差，一井上、下量得两垂球先间距离的互差，一般应不超过般应不超过2mm。诗它滦胃谗乖绣惭咀端聋宜烃胡觅吃搔托晶流剔娱倔顶竭穷兰碘狗和鬼翁第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量测角测角, 量边量边CD,CD 渍唱疾迂脂西次弹牧汞总借舒汗遮施忠咨夏亨洽泵寿茵撞草奸铱嚎磷在衫第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 2.内业内业检查记录。检查记录。(1)三角形的解算三角形的解算 sin=a sin

37、/c ,sin=b sin/c 当当178 时时, =a /c, =b /c(2)测量和计算正确性检核测量和计算正确性检核 + + -180 =f ,平均分配于平均分配于, 上上 d=c丈丈-c计计 , c计计 2=a2+b2-2ab cos 当当d 时，符合规程要求，分配时，符合规程要求，分配d va=-d/3,vb=+d/3,vc=-d/32mm,井上井上4mm,井下井下藐寂器收螺篮激虾赢吻研脸饼摘韶暑反藤考份甚葵濒秘彝叁萌琵江街滓振第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量戊泣节烂挫控叫麦锐诣茸串傈很崎娇嚣此弓俐钞苇诸它托罩盐敛糖泼娟侠第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量搂衅馈氏硫送腰坟换缨虚

38、媒啮雾匹山厩属凹奇宜蝶宣惧更厂渝尼切酉癸耘第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(三三) 一井定向的工作组织一井定向的工作组织 一井定向因工作环节多，测量精度要求高，同时又要缩短占用井筒的时间，所以须有很好的工作组织，才能圆满地完成定向工作。一井定向的工作组织可分为：(1) 准备工作准备工作 选择连接方案，作出技术设计； 定向设备及用具的准备； 检查定向设备及检验仪器； 预先安装某些投点设备和将所需用具设备等送至定向井口和井下； 确定井上下的负责人，统一负责指挥和联络工作。(2) 制定地面的工作内容及顺序。制定地面的工作内容及顺序。(3) 制定定向水平上的工作内容及顺序。制定定向水平上的工作内容

39、及顺序。逻重拟粳仓汽塞厂尤荤啤纬蔬吠肘吸裤浴使交样晴铬碳孤讼锦纤隅诊敏睹第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(4) 定向时的安全措施定向时的安全措施 在定向过程中，应劝阻一切非定向工作人员在井筒附近停留； 提升容器应牢固停妥； 井盖必须结实可靠地盖好； 对定向钢丝必须事先仔细检查，放提纲丝时，应事先通知井下，只有当井下人员撤出井筒后才能开始； 垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒； 下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，因为这样最易使钢丝折断； 应向参加定向工作的全体人员反复进行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内，在井盖工作的人员均应配带安全

40、带； 定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上下联系。胸泅博累楚在粒卒嘱官昂晌运歹叫销未遮缄巩炸览装膀伟迂首居斋鬃紫恢第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(5) 定向后的技术总结定向后的技术总结 定向工作完成后，应认真总结经验，并写出技术总，同技术设计书一起长期保存。 定向后的技术总结，首先应对技术设计书的执行情况作简要说明，指出在执行中遇到的问题、更改的部分及原因。其次编入下列内容： 定向测量的实际时间安排，实际参加定向的人员及分工； 地面连测导线的计算成果及精度； 定向的内业计算及精度评定； 定向测量的综合评述和结论。 耕叶才帘施束医苗练蛋沙徊亚食羡度巷担检厦蹄哉允瘦雀锋精铡蔬窟

41、透骏第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量三、三、 两井定向方法两井定向方法 当当矿矿区区有有两两个个立立井井，且且两两井井之之间间在在定定向向水水平平上上有有巷巷道道相相通通并并能能进进行行测测量量时时，就就要要采采用用两两井井定向。定向。 两两井井定定向向时时，由由于于两两垂垂球球线线间间距距离离大大大大增增加加，因因而而由由投投点点误误差差引引起起的的投投向向误误差差也也大大大大减减小小，这这是是两两井井定定向向的的最最大大优优点。点。改慈冀驱摊该裳迷疲秦肿累狱夹括芒喷腿样丽开惧寞钵傲盏箍垒窒睦皑禽第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 (一一) 外业工作外业工作1. 投点投点 在在两两个个

42、立立井井中中各各悬悬挂挂一一根根垂垂球球线线A和和B。投投点点设设备备和和方方法法与与一井定向时相同，一般采用单重稳定投点。一井定向时相同，一般采用单重稳定投点。2. 地面连接测量地面连接测量 从从近近井井点点K分分别别向向两两垂垂球球线线A、B测测设设连连接接导导线线K-A及及K-B，以以确确定定A、B的的坐坐标标和和AB的的坐坐标标方方位位角角。连连接接导导线线敷敷设设时时，应应使使其其具具有有最最短短的的长长度度并并尽尽可可能能沿沿两两垂垂球球线线连连线线的的方方向向延延伸伸，因因为为此此时时量量边边误误差差对对连连线线的的方方向向不不产产生生影影响响。导线可采用导线可采用级或级或级导线

43、。级导线。3. 井下连接测量井下连接测量 在在定定向向水水平平测测设设经经纬纬仪仪导导线线A-1-2-3-4-B，导导线线可可采采用用7或或15基本控制导线。基本控制导线。食阳唯腾揉格羔存苑莽岛未姜铝扩跃配部桨圾衫日抵阑侩黎切钠累凄陕费第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量昔叫汝黎终领蚀宠税周睡停高糟熔技氮戏滚授哭校炽痛烹资空眼督贱意独第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 ( (二二) ) 内业计算内业计算1.1.根据地面连接测量的结果，计算两垂球连线的方位根据地面连接测量的结果，计算两垂球连线的方位角及长度角及长度按一般方法，算出两垂球线的坐标按一般方法，算出两垂球线的坐标x xA A、y y

44、A A、x xB B、y yB B，根据算出的坐标，计算根据算出的坐标，计算ABAB的方位角及长度：的方位角及长度： ABAB=arctan=arctan(y(yB B-y-yA A)/(x)/(xB B-x-xA A) c=(y c=(yB B-y-yA A)/sin)/sinABAB=(x=(xB B- -x xA A)/cos)/cosABAB=(x=(xBABA2 2+y+yBABA2 2) )1/21/2 (1)(1)2. 2. 根据假定坐标系统计算井下连接导线根据假定坐标系统计算井下连接导线 假设假设A A为坐标原点，为坐标原点，A A1 1边为边为xx轴方向，即轴方向，即 x x

45、A A,y,yA A=0, =0, A1A1=0=000000000。 ABAB=arctan(y=arctan(yB B/x/xB B)c=yc=yB B/sin/sinABAB=x=xB B/cos/cosABAB=(x=(xB B2 2+y+yB B2 2) )2 2 (2) (2)寒试里蔫牧海姐招遭鹅蕊迂罕厨茹袜猛矽背香欢证混凰倦卑帕倘恭环呜峨第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 3. 3. 测量和计算的检验测量和计算的检验 用比较井上与井下算得的两垂线间距离用比较井上与井下算得的两垂线间距离c c与与cc进行检查。进行检查。由于两垂球的向地心性，差值由于两垂球的向地心性，差值cc为为

46、: : c=c-(c+Hc/R) (3-12) c应不超过井上、下连接测量中误差的两倍应不超过井上、下连接测量中误差的两倍 4. 4. 按按地地面面坐坐标标系系统统计计算算井井下下导导线线各各边边的的方方位位角角及及各点的坐标各点的坐标 A1A1=ABAB-ABAB= (3-14) (3-14) 其他边的坐标方位角为：其他边的坐标方位角为：i i=+=+i i 式中：式中：i i该边在假定坐标系中的假定方位角。该边在假定坐标系中的假定方位角。 根据起算数据根据起算数据x xA A ,y,yA A ,A1A1与井下导线的测量数据重新计与井下导线的测量数据重新计算井下连接导线点的坐标。算井下连接导

47、线点的坐标。茸膨政落运排玉煌攒祈手弹瘟厅哉轴嘲龄呵拿骄酣芯排响浆袄矗僚池晃辛第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 将地面与井下求得的将地面与井下求得的B B点坐标相比较，如果相点坐标相比较，如果相对闭合差符合井下所采用连接导线的精对闭合差符合井下所采用连接导线的精度时，可将度时，可将坐标增量闭合差按井下连接导线边长成比例反号加坐标增量闭合差按井下连接导线边长成比例反号加以分配，因地面连接导线精度较高，可不加改正。以分配，因地面连接导线精度较高，可不加改正。5. 5. 两井定向应独立进行两次，其互差不得超过两井定向应独立进行两次，其互差不得超过11 取取两两次次独独立立定定向向计计算算结结果果的

48、的平平均均值值作作为为两两井井定定向井下连接导线的最终值。向井下连接导线的最终值。 崭担吠淋陵流绘浩廷怯寥编蝇巨拉赏简蛇嫁颅性回剩网魁糟署妊杆郸搓妇第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量酿笺乐赶创寐讥剿芯番割舒睬惑槛拆镊屈帮执丘绊诣膛厕宵会瘁蹲盛豢凡第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量第五节第五节 陀螺经纬仪工作原理陀螺经纬仪工作原理 陀螺经纬仪是将陀螺仪和经纬仪结合的仪陀螺经纬仪是将陀螺仪和经纬仪结合的仪器。由于它不受时间和环境的限制，同时观器。由于它不受时间和环境的限制，同时观测简单方便、效率高，而且能保证较高的定测简单方便、效率高，而且能保证较高的定向精度，所以是一种先进的定向仪器。就矿向

49、精度，所以是一种先进的定向仪器。就矿山而言，它完全可以取代国内矿山测量沿用山而言，它完全可以取代国内矿山测量沿用百年之久的几何定向法，克服了几何定向法百年之久的几何定向法，克服了几何定向法要占用井筒而造成停产、耗费大量人力、物要占用井筒而造成停产、耗费大量人力、物力和时间等缺点。力和时间等缺点。 弟雅侣咙君拍旭蛹缩堰旦祁硝猩耳展曙说岳遭疙杉舵揖嗣脚难菠并亲脾掀第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量耸险磨紊百骚合嫉帛橇炽靶亚虐棍趾惊蒂伪揉壹薄晕条饱年杯琵粱瞳淖法第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量擅贪锯卖碰渺省攘疼党辣狗飘锻列逗代居显帕擒涵慑忌伺栗慢侍低嵌宁粒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量蔚

50、虽骚瓢畴乳元丘宴夕垂鞋祸烤纸凶返救必馅逊线觉扭益篱纺招孔铃矢胳第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量证倾瘫蟹植柜炉文韭恋鹰宽或八掸兆炳丝硷坚辕小掸狈效窘玄憎设礼赌呆第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量一惯烟率灿辩绘概硕殃扫誊韦抽收撂旁缠挝棺蚊邦害税斯巢蹦停焚与锯蜗醋第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量试夺优逻呜鞭卫彩匀族粮灭喷邦也贿褪星翟户作鞘研稼谦挪坪们部董寇胸第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量寄岳倪寄钓咸圣埃疗规嫂赐涨巾刊肆二邓屈橱邪草盲廷棘塔咖沾皇揩枷坐第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量哥思瘸追肮搀句进睬路廉肖童鞘抚妊提漾闷婶戈就纸贡律陕膀定辙铺扔冰第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量

51、v陀螺经纬仪在矿山测量中可用作：陀螺经纬仪在矿山测量中可用作：v(1) 为井下每一水平进行定向。为井下每一水平进行定向。v(2) 控制导线测量误差的积累。加测陀螺方位控制导线测量误差的积累。加测陀螺方位边，发现粗差，减少方向误差的积累。边，发现粗差，减少方向误差的积累。v(3) 矿山及地下工程大型巷道贯通定向。矿山及地下工程大型巷道贯通定向。v(4) 在荫蔽地区，线路、管道、隧道等工程的在荫蔽地区，线路、管道、隧道等工程的定向。定向。v(5) 与光电测距仪配套使用，可用极坐标法测与光电测距仪配套使用，可用极坐标法测设新点和敷设高精度的光电测距设新点和敷设高精度的光电测距陀螺定向陀螺定向导线。导

52、线。迭热蹿畅扑王邓榜可荷给型韩埋那挨烬菱谰嘘语洞淬跨梁殊抨炒冬二捣钱第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v1852年，法国物理学家傅科(J.B.L.Foucalt)提出地球的自转会在陀螺仪上产生效应的设想v19世纪初，研制成功陀螺罗盘作为航海导航仪器。v20世纪50年代，研制成功液浮式矿用陀螺罗盘仪。60年代，在矿用陀螺罗盘仪的基础上发展成陀螺经纬仪，其中较大的改进是利用金属悬挂带把陀螺灵敏部置于空气中。下架式陀螺经纬仪。v70年代，上架式陀螺经纬仪。特点是体积小，重量轻，观测时间短，便于操作和携带，适应煤矿井下作业条件。如瑞士威特(WILD)厂的GAK-1、匈牙利英姆(MOM)厂的Gi-C1

53、1、德国芬奈(Fennel)厂的TK-4、中国矿业大学和徐州光学仪器总厂联合研制的JT15等，均属于这一类型。v20世纪70年代后期，德国、瑞士、匈牙利、前苏联等国家把自动控制技术和电子计算机引进陀螺经纬仪，研制出自动化陀螺经纬仪。如德国的MW-77-Gyromat,瑞士的GG1型，匈牙利的Gi-B3、Gi-B11型，前苏联的4型等。玲飘敖哩韧颇馅菊豌婪涂脑臃沤额奢孩紊捣铜炎肠逛猎呜菏牙揩发鸿苇针第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量80年代，研制成数字化陀螺全站仪。它的特点是可以直接测定测线的方位角和待定点的坐标，敷设光电测距陀螺定向导线，满足高精度工程测量的要求。如日本索佳的GP1型就是这类

54、仪器。激光陀螺光纤陀螺全自动数字化陀螺惯性系统仰磋养牢趾勘顾及小耪懦绪蛇宫坐裤杉缚青田蛾弥盏义酞骤让馆创蛋私狞第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量逾涅哈骗会胯谭着弦荔臂郴沧概庞厄谎烁索勉蓬瞒姿镇瑰警榆蘸欠愚媳辱第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量叛贸棋腆变敬侗蛔柿鹅二宗魄伤憋粤搞刻租枷跋幢烘慈站笆半怯硼莎彻殉第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量稀咨巷趋边线屿绢欢腻盐缴瘩援疮黎树抗无瑟泰懒镑舒蚂荫维揪苏进允畜第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量二、二、 自由陀螺的特性自由陀螺的特性 没有任何外力作用，并具有三个自由度的没有任何外力作用，并具有三个自由度的陀螺仪称做自由陀螺仪。自由陀螺仪有两个陀螺

55、仪称做自由陀螺仪。自由陀螺仪有两个特性，具体如下：特性，具体如下：(1) 陀螺轴在不受外力矩作用时，它的方向始陀螺轴在不受外力矩作用时，它的方向始终指向初始恒定方位，即所谓终指向初始恒定方位，即所谓定轴性定轴性；(2) 陀螺轴在受外力作用时，将产生非常重要陀螺轴在受外力作用时，将产生非常重要的效应的效应“进动进动”，即所谓，即所谓进动性进动性。补厅哆苛赚戮潞圣跋挽捎委限遏屠党岸辊滨担作烂插齐接痞箕我谜芬南绒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量赘环遍艾句艳灯偿陈懦熄裕裸客粟奈剧倦晾巫纳陶东开炉廉智吟胶慰吭伶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量妨荒敖如塞寺韭衣技霸赌披铀掳粕伏包绢选嘲赔毗脱讫狼皑朋

56、祁锌弥阉钒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量毋九祝啪葛拔岩姑犹桶阔连涝跋难缉哪梗栋酌逾俞舀缀抄誓蹋洼憾兹埃锈第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 通过实验还可以得出：进动的角速度通过实验还可以得出：进动的角速度P的大小的大小与外加力矩与外加力矩MB成正比，与陀螺仪的动量矩成正比，与陀螺仪的动量矩H成反比，成反比，即即 P=MB/H (3-15) 通常用右手定则来表示它们之间的方向关系。通常用右手定则来表示它们之间的方向关系。 根据研究表明，由于轴承间摩擦力矩所引起的主根据研究表明，由于轴承间摩擦力矩所引起的主轴的进动是没有规律的。目前用于定向的陀螺仪是轴的进动是没有规律的。目前用于定向的陀螺

57、仪是采用两个完全的自由度和一个不完全的自由度，也采用两个完全的自由度和一个不完全的自由度，也称为两个半自由度的所谓钟摆式陀螺仪。称为两个半自由度的所谓钟摆式陀螺仪。氦苞莲耻瞧版昌敛凡私徽坝僻浅尖泛河滁遭悸潭郝窜光弹玩涡轻蓖烂捏剪第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 如果把自由陀螺仪的重心从中心下移，即在自如果把自由陀螺仪的重心从中心下移，即在自由陀螺仪轴上加以悬重由陀螺仪轴上加以悬重Q，则陀螺仪灵敏部的重心，则陀螺仪灵敏部的重心由中心由中心O下移到下移到O1点，结果便限制了自由陀螺仪绕点，结果便限制了自由陀螺仪绕y轴旋转的自由度，亦即轴旋转的自由度，亦即x轴因悬重轴因悬重Q的作用，而永远的作用

58、，而永远趋于和水平面平行的状态。此时它具有两个完全的趋于和水平面平行的状态。此时它具有两个完全的自由度和一个不完全的自由度。因为它的灵敏部和自由度和一个不完全的自由度。因为它的灵敏部和钟摆相似钟摆相似(重心位于过中心的铅垂线上，且低于中心重心位于过中心的铅垂线上，且低于中心)，所以称为钟摆式陀螺仪。如果用悬挂带悬挂起来，所以称为钟摆式陀螺仪。如果用悬挂带悬挂起来，陀螺既能绕自身轴高速旋转，又能绕悬挂轴摆动陀螺既能绕自身轴高速旋转，又能绕悬挂轴摆动(进进动动)。 稿乱铀幌涌千惠流絮舶炙拈智丈基佯阅的朵朽曳沂招颗蔽袍携澡糕莆酿幅第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量三、三、 陀螺经纬仪工作原理陀螺经

59、纬仪工作原理(一一) 地球自转及其对陀螺仪的作用地球自转及其对陀螺仪的作用 地球以角速度地球以角速度E(E=1周周/昼夜昼夜=7.2510-5rad/s)绕其自转轴旋转，故地球上的一切东西都随绕其自转轴旋转，故地球上的一切东西都随着地球转动。如从宇宙空间来看地轴北端，地球是着地球转动。如从宇宙空间来看地轴北端，地球是在作逆时针方向旋转，其旋转角速度的矢量在作逆时针方向旋转，其旋转角速度的矢量E沿其沿其自转轴指向北端。对纬度为自转轴指向北端。对纬度为的地面点的地面点p而言，地球而言，地球自转角速度矢量自转角速度矢量E和当地的水平面成和当地的水平面成角，且位于角，且位于过当地的子午面内。过当地的子

60、午面内。E可分解为垂直分量可分解为垂直分量2(沿铅沿铅垂方向垂方向)和水平分量和水平分量1(沿子午线方向沿子午线方向)。坯炙怀锋侣诲硅估其烂样课韶矽氛攫硬耳从遵狰粤廷老宗蛹缮沿盼秀粮碰第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量没鼓植疤槽挺颇铝镑依享奠燎苑嘿赢某袍筏剁回鸳避迭索竿务相瞪罩宏吠第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 这时角速度矢量这时角速度矢量E应位于应位于OPN上，且向上，且向着北极着北极PN那一端。将那一端。将E分解成互相正交的分解成互相正交的两个分量两个分量1和和2。1叫做地球旋转的水平叫做地球旋转的水平分量，表示地平面在空间绕子午线旋转的分量，表示地平面在空间绕子午线旋转的角速度；

61、且地平面的东半面降落，西半面角速度；且地平面的东半面降落，西半面升起，在地球上的观测者感到就像太阳和升起，在地球上的观测者感到就像太阳和其他星体的高度变化一样。地球水平分量其他星体的高度变化一样。地球水平分量1的大小为：的大小为： 1=Ecos (3-16) 缅恩磨为撑诲千阉霸宽康辫履短悼叮摈殖酵印淌湃页懂耀曼屡藕似卢咏骤第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量唾琶荫谍瞳辈驭雾葫坡壳巨礼瞄迟眯可缴抽达蔚踢匈唯虱伎癸晨刽筑磕赢第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量分分量量2表表示示子子午午面面在在空空间间绕绕铅铅垂垂线线亦亦即即万万向向结结构构z轴轴旋旋转转的的角角速速度度，并并且且表表示示子子午午线

62、线的的北北端端向向西西移移动动。这这个个分分量量称称为为地地球球旋旋转转的的垂垂直直分分量量。观观测测者者在在地地球球上上感感到到的的正正如如太太阳阳和和其其他他星星体体的的方方位位变变化化一一样样。分分量量2的的大大小小为为： 2=Esin (3-17)哼闽两毋酌谤蚁眷城领液陀椰酝缸拆咳雄瘁纱链揖扎烦饰炬湾炳争本阑萌第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 为为了了说说明明钟钟摆摆式式陀陀螺螺仪仪受受到到地地球球旋旋转转角角速速度度的的影影响响，我我们们把把地地球球旋旋转转分分量量1再再分分解解成成为为两两个个互互相相垂垂直直的的分分量量3(沿沿y轴轴)和和4(沿沿x轴轴)。分分量量4表表示示地

63、地平平面面绕绕陀陀螺螺仪仪主轴旋转的角速度，其大小为：主轴旋转的角速度，其大小为： 4=Ecoscos (3-18)此此分分量量对对陀陀螺螺仪仪轴轴在在空空间间的的方方位位没没有有影影响响，所所以以不不加加考考虑虑。 分量分量3表示地平面绕表示地平面绕y轴旋转的角速度，其大小为：轴旋转的角速度，其大小为： 3=Ecossin (3-19) 分量分量3对陀螺陀螺仪轴x的的进动有影响，所以有影响，所以3叫做地叫做地转有效分量。有效分量。该分量使陀螺分量使陀螺仪轴发生高度的生高度的变化，向化，向东的的一端仰起一端仰起(因因东半部地平面下降半部地平面下降)，向西的一端，向西的一端倾降。降。 急扑随似味

64、据狼撒浙绣咐崔绢税煽习淌足挎镊消窒酒且辑库妈庚馋瞅惨问第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量边拆偏蜜鼻隅拳导扛艺谤蛆板艘逾棺戍虐娱有取夜剧吐焉谤饵农超杨咙土第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 由由此此不不难难理理解解，当当地地球球旋旋转转时时，钟钟摆摆式式陀陀螺螺仪仪上上的的悬悬重重Q(见见图图3-20)将将使使主主轴轴x产产生生回回到到子子午午面面的的进进动动，其其关关系系表表示示于于图图3-20中中。其其情情况况与与图图3-17的的实实验验相相类类似似。当当陀陀螺螺仪仪主主轴轴x平平行行于于地地平平面面的的时时刻刻(图图3-20(a)，则则悬悬重重Q不不引引起起重重力力力力矩矩，所所以以对

65、对于于x轴轴的的方方位位没没有有影影响响。但但在在下下一一时时刻刻，地地平平面面依依角角速速度度3绕绕y轴轴旋旋转转，所所以以地地平平面面不不再再平平行行于于x轴轴，而而与与之之呈呈某某一一夹夹角角。设设x轴轴的的正正端端偏偏离离子子午午面面之之东东，那那么么当当地地平平面面降降落落后后，观观测测者者感感到到的的是是x轴轴的的正正端端仰仰起起至至地地平平面面之之上上，并并与与地地平平面面呈呈夹夹角角(见见图图3-20(b)。因因而而悬悬重重Q产产生生力力矩矩使使x轴轴的的正正端端进进动动并并回回到到子子午午面面方向。反之亦然。方向。反之亦然。脸喳荔某肤展聚稽汞倚摘帖埂宋瘦夜费脖蜜词瘸弥样仁泉肾

66、斯睦名颓筏耪第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量扔贤涂滔唁潜蒜鸯称雏及辉尽赋鞋屡截惫屑纠理眯忽捎卑札击烟焊翠狄算第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量若若陀陀螺螺仪仪灵灵敏敏部部重重量量为为P，且且认认为为是是集集中中作作用用于于重重心心O1，重重心心O1至至悬悬挂挂点点O的的距距离离为为1，则则此此时时因因地地平平面面绕绕y轴轴旋旋转转而而引引起起的的力力矩矩为为： MB=Plsin=Msin (3-20)顾顾及及式式(3-15)，可可知知这这时时x轴轴进进动动的的角角速速度度为为： P=M/Hsin (3-21)因因此此钟钟摆摆式式陀陀螺螺仪仪在在地地转转有有效效分分量量3的的影影响响下下其

67、其主轴主轴x总是向子午面方向进动。总是向子午面方向进动。毒尺躯累久铡晨乒袄颂私棱朗宠榨齿谎处师悟捌旗耙拌浦些还蜀悠函虞司第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量构诉摧丛逝锄僳庸涪龋也妻苦鸣拌等瞄坟男暗镑姬蛔迁某择所驭耍皇蛋捧第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(二二) 陀螺仪轴对地球的相对运动陀螺仪轴对地球的相对运动 由于与地球转动的同时，子午面亦在按地转由于与地球转动的同时，子午面亦在按地转铅垂分量铅垂分量2不断地变换位置。故即使某一时不断地变换位置。故即使某一时刻陀螺仪轴与地平面平行且位于子午面内，刻陀螺仪轴与地平面平行且位于子午面内，但下一时刻陀螺仪轴便不再位于子午面内，但下一时刻陀螺仪轴便

68、不再位于子午面内，因此陀螺仪轴与子午面之间具有相对运动的因此陀螺仪轴与子午面之间具有相对运动的形式。当陀螺仪轴的进动角速形式。当陀螺仪轴的进动角速度度P与角速度与角速度分量分量2相等时，则陀螺仪轴与仪器所在地点相等时，则陀螺仪轴与仪器所在地点的子午面保持相对静止，因而有：的子午面保持相对静止，因而有： (M/H)sin=Esin; sin=(He/M)sin 兹薛冉涪拖流堡乌泛钟帅杆秸累袒箩俊炯仿余硫骗傍菩痛暖虎棍古胎迂皇第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量因因角较小，故可写成：角较小，故可写成： =(eH/M)=sin(3-22) 也也就就是是说说，陀陀螺螺仪仪轴轴正正端端自自地地平平面面仰

69、仰起起角角时时，陀陀螺螺仪仪x轴轴便便与与子子午午面面保保持持相相对对静静止止，此此时时的的角角称称为为补偿角，并以补偿角，并以0表示之。表示之。唤驼感蛆祁梁哇黍揽嘎过劲逊逗匈茁坦匿兴扭罪奶衅岛团椭量臣浙听娇迭第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 1 =0,P=012 ,P , P 2 223 334 445 556 661学仆代颤习苛脉匪歹徘胰张兜溪驼剔驼如艳堕艰虾真绚墓沂襄橙蛋剪饵傅第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量撼血首半辫葡书皇具遁竿辞妥罢盾隔措功灿犹东昭玖舷锗咎茎碾成晶鞘汕第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(三三) 陀螺仪轴的进动方程陀螺仪轴的进动方程 为为了了对对陀陀螺螺仪仪轴

70、轴的的摆摆动动规规律律有有一一个个比比较较全全面面的的理理解解，就就需需要要建建立立陀陀螺螺仪仪轴轴的的运运动动方方程程。陀陀螺螺仪仪轴轴的的运运动动略略去去非非线线性性项项可可用用近近似似的的微微分分方方程程来来表表示示：d/dt=3=Ecossind/dt=P=-MB/H=-(pl/H)sin =-(M/H) (6)辨牛仕令炕挫抹燎遵友慰磕问搽深巷乾垂坑押吴微由喇战昌岁算蒋憾寇分第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量四、四、 陀螺经纬仪的基本结构陀螺经纬仪的基本结构 目目前前上上架架悬悬挂挂式式陀陀螺螺经经纬纬仪仪的的型型号号很很多多，在在国国际际上上比比较较有有代代表表性性的的有有GAK-

71、1、Gi-C11、TK4等等，我我国国则则有有JT15、FT90等等。虽虽然然在在具具体体的的构构造造上上各各有有特特点点，但但在在总总体体结结构构上上却却基基本本类类似似。这这里里以以JT15为为例例，说说明明陀陀螺螺经经纬纬仪仪的的基基本本结结构构。JT15陀陀螺螺经经纬纬仪仪是是由由陀陀螺螺仪仪、经经纬纬仪仪、便便携携式式陀陀螺螺电电源源箱箱及及三三脚脚架架等等四四部部分组成。分组成。凄矿姆撅镶茅咆逼闲认荤魔凰州讽愉靡轴主帚家肃魄瓜窥花循奠督千哄庶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(一一) 陀螺仪的基本结构陀螺仪的基本结构 陀陀螺螺的的核核心心是是陀陀螺螺马马达达，它它装装在在密密封封

72、的的充充氢氢的的陀陀螺螺房房中中，通通过过悬悬挂挂柱柱由由悬悬挂挂带带悬悬挂挂起起来来，用用两两根根导导流流丝丝12和和悬悬挂挂带带1及及旁旁路路结结构构给给其其供供电电。在在悬悬挂挂柱柱上上装装有有反反光光镜镜。它它们们共共同同构构成成了了陀陀螺螺灵灵敏敏部部。与与陀陀螺螺仪仪支支承承壳壳体体固固连连在在一一起起的的光光标标线线，经经反反射射棱棱镜镜、反反光光镜镜反反射射后后，再再通通过过物物镜镜成成像像在在目目镜镜分分划划板板5上上，从从而而构构成成了了反反射射式式光光学学系系统统 。转转动动仪仪器器外外部部的的手手轮轮，通通过过凸凸轮轮带带动动锁锁紧紧限限幅幅机机构构的的升升降降，使使陀

73、陀螺螺灵灵敏敏部部托起托起(锁紧锁紧)或下放或下放(摆动摆动)。洛撒皇忍烷倡蛇辽跨俏斯英鲁冗交嚷耪械调艇善獭升贤腆萌挎糯奄漏漾词第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 仪器外壳仪器外壳14内壁和底部装有磁蔽罩，用于内壁和底部装有磁蔽罩，用于防止外界磁场的干扰。陀螺仪和经纬仪的连防止外界磁场的干扰。陀螺仪和经纬仪的连接，靠经纬仪上部的桥形支架及螺纹压环接，靠经纬仪上部的桥形支架及螺纹压环8的压紧来实现。二者连接的稳定性是通过桥的压紧来实现。二者连接的稳定性是通过桥形支架顶部三个球形顶针插入陀螺仪底部三形支架顶部三个球形顶针插入陀螺仪底部三条向心条向心“V”形槽达到强制归心的。形槽达到强制归心的。需

74、娶陕硫碰风拆尿肝憾澎勇刊呸仅林毅鸯蟹窑娜坯漳途袖谊萌粒痈韧嘘袍第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量屡沽捞燥建迈冻乍骗妹猪毕贮评许钎邮云榨焕灿郴敬程驾缄侩剔炬臼哉把第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量们颁徽笛旬忌惕甸萤北撵色坦辈笋列淖销纺风秒止没肇荣祈酿搬熙注柠妖第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量论勇走颤鹊太蝴馈赖亿鞭乘侯罩绕告喻驴门极鼠陡汤析掩操狰琼纳嘲蜗镜第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量包咐末模渔瞻灭网并威节宣杰效集奖您瑰瓷梨搐滩着洁睡磋蚊悠豆最凰嚏第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(二二) 经纬仪及三脚架经纬仪及三脚架 采用采用J2或或J6型经纬仪及通用三脚架。型经纬仪及通用三脚架

75、。 (三三) 陀螺电源箱陀螺电源箱 JT15陀螺经纬仪采用的马达为陀螺经纬仪采用的马达为DT4电动陀螺电动陀螺马达。它要求电压马达。它要求电压36 V、频率、频率400 Hz的三相的三相交流电源驱动。为方便现场使用，特制成便交流电源驱动。为方便现场使用，特制成便携式电源箱。携式电源箱。篱梢洽雄叁咏咱左棘井弊蜡柴乞劣罗贱洗戊赤较堕伦糜户瓢沧填鞠骆龙阀第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量鸥做验缎扁显凛讼荆敲旨擎果鸦搅蛊绩沟且诵驭的习夸悬咳卷锤矢腆泽夺第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量屉援直葡约虽夷仁剿僻悔总偏方刊褂拯赔侩墒抱远都涯徽甩块霜蟹岂坠磋第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量五、陀螺经纬仪

76、的定向方法五、陀螺经纬仪的定向方法(一一) 定向外业过程定向外业过程 1. 在地面已知边上测定仪器常数在地面已知边上测定仪器常数 由由于于陀陀螺螺仪仪轴轴衰衰减减微微弱弱的的摆摆动动系系数数保保持持不不变变，故故其其摆摆动动的的平平均均位位置置可可以以认认为为是是假假想想的的稳稳定定位位置置。实实际际上上，陀陀螺螺仪仪轴轴与与望望远远镜镜光光轴轴及及观观测测目目镜镜分分划划板板零零线线代代表表的的光光轴轴通通常常不不在在同同一一竖竖直直面面中中，该该假假想想的的陀陀螺螺仪仪轴轴的的稳稳定定位位置置通通常常不不与与地地理理子子午午线线重重合合。二二者者的的夹夹角角称称为为仪仪器器常常数数，一一般

77、般用用表表示示。陀陀螺螺仪仪子子午午线线位位于于地地理理子子午午线线的的东东边边，为正；反之，则为负。为正；反之，则为负。 伯误痒灿协钡嚏暮喉帮卤当皇赢龟妈之罚批怕茂购屯骏图潜购惑柏桥摈激第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量跺僻叶继紫鸭朋咎拉仗喜朱辟恳罗光还仰冷认扦硫臃墅过蒜稗数伍惫议卓第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量晓歪粹翘酸焊铬绪悍优飞疽为明绊齿荒忘惨殴烃撰剐耙纹显犯该却铡愤卖第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 2. 在井下定向边上测定陀螺方位角在井下定向边上测定陀螺方位角 井下定向边的长度应大于井下定向边的长度应大于50m，仪，仪器安置在器安置在C点上，可测出点上，可测出CD边的陀

78、边的陀螺方位角螺方位角T。则定向边的地理方位。则定向边的地理方位角角A为：为： A=T+ (3-54) 蛤剑倪粤谗舵溉权险泣丁陵烫语诉幢把槛每因眺显株篙纸箩形未林讥惜汕第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量测定定向边陀螺方位角应独立进行两测定定向边陀螺方位角应独立进行两次，其互差对次，其互差对GAK-1、JT15型仪器型仪器应小于应小于40 闭笺井念治算袜铂鸣市昆得螺颈狂噎竹宫坏科掌译拢亥淡周盲掐龙瑰峡莲第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量3. 仪器上井后重新测定仪器常数仪器上井后重新测定仪器常数 仪仪器器上上井井后后，应应在在已已知知边边上上重重新新测测定定仪仪器器常常数数23次次。前前后后两

79、两次次测测定定的的仪仪器器常常数数，其其中中任任意意两两个个仪仪器器常常数数的的互互差差对对GAK-1、JT15型型仪仪器器应应小小于于40。然然后后求求出出仪仪器器常常数数的的最最或或是是值值，并并按按白白塞塞尔尔公公式式来来评评定定一一次次测定中误差。测定中误差。勤诸讹义僳食凉桓滁顿霸陇赌攫怯播奴嫩疟绝脓抑洽章脏缘鸟谣而赎拢蛋第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量驶褐俏途亨骄镇领诧励讣尼医谤警贾汛撬割酶殴宰拯窄奠酱拿涯沃毯马知第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 4. 求算子午线收敛角求算子午线收敛角 一一般般地地面面精精密密导导线线边边或或三三角角网网边边已已知知的的是是坐坐标标方方位位角

80、角0，需需要要求求算算的的井井下下定定向向边边，也也是是要要求求出出其其坐坐标标方方位位角角，而而不不是是地地理理方方位位角角A。因因此此还还需需要要求求算算子子午午线线收收敛敛角角。地地理理方方位位角角和坐标方位角的关系为：和坐标方位角的关系为： A0=0+0 子子午午线线收收敛敛角角0的的符符号号可可由由安安置置仪仪器器点点的的位位置置来来确确定定，即即在在中中央央子子午午线线以以东东为为正正，以以西西为为负负；其其值值可可根根据据安安置置仪仪器器点点的的高高斯斯平平面面坐坐标标求得。求得。鹃洛湖嵌警岿岿误倔险蝎餐康宿闯湘混腐牡爷斧衙罪邦酗载捌桓烃溅槛疮第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量

81、5. 求算井下定向边的坐标方位角求算井下定向边的坐标方位角 由由 图图 3-44及及 以以 上上 公公 式式 可可 得得 ：=A0-T=0+0-T (3-56)井下定向边的坐标方位角则为：井下定向边的坐标方位角则为：=A-=T+平平- (3-57)式中：式中：平平仪器常数的平均值。仪器常数的平均值。欺士袜跳榷锄唆炉痢征绅裴固沦淖滦蔗苞举确铸群霄竞眯酵车陪颤澈斧溃第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(二二) 陀螺仪悬带零位观测陀螺仪悬带零位观测 悬悬带带零零位位是是指指陀陀螺螺马马达达不不转转时时，陀陀螺螺灵灵敏敏部部受受悬悬挂挂带带和和导导流流丝丝扭扭力力作作用用而而引引起起扭扭摆摆的的平平衡

82、衡位位置置，就就是是扭扭力力矩矩为为零零的的位位置置。这这个个位位置应在目镜分划板的零刻划线上。置应在目镜分划板的零刻划线上。 在在陀陀螺螺仪仪观观测测工工作作开开始始之之前前和和结结束束后后，要要作作悬悬带带零零位位观观测测，相相应应称称为为测测前前零零位位和和测测后后零零位位观观测测。测测定定悬悬挂挂零零位位时时，先先将将经经纬纬仪仪整整平平并并固固定定照照准准部部，下下放放陀陀螺螺灵灵敏敏部部从从读读数数目目镜中观测灵敏部的摆动镜中观测灵敏部的摆动巫啊倚叙库州购岳闯怠过冷督幽牧榜曝某勇傈涛撑呼渺茬盯着想督抑热饯第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量0+10-10稍汪柳压乒啤防邮揪惫拥束环死

83、洲熔足恩慌却烩扯谜歇膘就话溉屿堑剐货第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 在在分分划划板板上上连连续续读读三三个个逆逆转转点点读读数数，估估读读到到0.1格格(当当陀陀螺螺仪仪较较长长时时间间未未运运转转时时，测测定定零零位位之之前前，应应将将马马达达开开动动几几分分钟钟，然然后后切切断断电电源源，待待马马达达停停止止转转动动后后再再下下放放灵灵敏敏部部)。同同时时还还需需用用秒秒表表测测定定周周期期，即即光光标标像像穿穿过过分分划划板板零零刻刻划划线线的的瞬瞬间间启启动动秒秒表表，待待光光标标像像摆摆动动一一周周又又穿穿过过零零刻刻划划线线的的瞬瞬间间制制动动秒秒表表，其其读读数数称称为为自

84、自由由摆摆动周期动周期T3。零位观测完毕，锁紧灵敏部。零位观测完毕，锁紧灵敏部。巨勺藤井败戒衡孟格一怀条狞裂翼鸭邹拙谷闯妈桥舱祝酿烟诧野甄茬恶怀第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量划盎碧贬乃渔为造涨晃钟僳锐掇嗣伸博晴改臻政吩西罐曳际孪剧屡吮寂隘第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 如如测测前前与与测测后后悬悬挂挂零零位位变变化化在在0.5格格以以内内，且且自自摆摆周周期期不不变变，则则不不必必进进行行零位校正和加入改正。零位校正和加入改正。 如如零零位位变变化化超超过过0.5格格就就要要进进行行校校正正或或加加改改正正值值。因因为为这这时时用用“零零”线线来来跟跟踪踪灵灵敏敏部部时时悬悬挂挂带

85、带的的扭扭矩矩不不完完全全等等于于零零，会会使使灵灵敏敏部部的的摆摆动动中中心心发发生生偏偏移移。如如陀陀螺螺定定向向时时井井上上、下下所所测测得得的的零零位位有有变化时，也应加入改正数。变化时，也应加入改正数。 渗笔伏洱田壮瞪骆霖槐画巾沛蔽吓珠啦窃琶鸳赡问发惶金陷斧妊堑允锗房第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(三三) 粗略定向粗略定向 在在测测定定已已知知边边和和定定向向边边的的陀陀螺螺方方位位角角之之前前，必必须须把把经经纬纬仪望远镜视准轴置于近似北方，也就是所谓粗略定向。仪望远镜视准轴置于近似北方，也就是所谓粗略定向。 配有粗定向罗盘的陀螺仪，可用罗盘来达到粗定向的目的。配有粗定向罗盘

86、的陀螺仪，可用罗盘来达到粗定向的目的。 如如在在已已知知边边上上测测定定仪仪器器常常数数时时，可可利利用用已已知知边边的的坐坐标标方方位位角角及仪器站的子午线收敛角来直接寻找近似北方。及仪器站的子午线收敛角来直接寻找近似北方。 粗略定向最常用的方法为两个逆转点法。粗略定向最常用的方法为两个逆转点法。 达达到到逆逆转转点点时时，算算近近似似北北方方在在水水平平度度盘盘上上的的读读数数： N= (u1+u2)/2 (3-63) 转转动动照照准准部部，把把望望远远镜镜摆摆在在N读读数数位位置置，再再加加上上仪仪器器常常数数，这这时时视视准准轴轴就就指指向向了了近近似似北北方方。此此法法大大约约在在1

87、0min内内完完成成，指北精度可达到指北精度可达到3。霜齿毋凌席艰樱凉穴艰服盈袖必蔑净顶瘫蓄泵记诡储赢屹驮粗亦给靴损蝴第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(四四) 精密定向精密定向 精密定向是精确测定已知边和定向边的精密定向是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。陀螺方位角。 其方法可分为两大类：一类是仪器照准其方法可分为两大类：一类是仪器照准部处于跟踪状态，即多年来国内外都采用的部处于跟踪状态，即多年来国内外都采用的逆转点法；逆转点法； 另一类是仪器照准部固定不动，其方法很另一类是仪器照准部固定不动，其方法很多，如中天法、时差法、摆幅法等。多，如中天法、时差法、摆幅法等。膝套税弘娃幸衫邀着阿茁

88、拱酗肯韭辟媚洽哑嚼钎糖傲刨冤舞压盖姓悟伍琅第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量采采用用逆逆转转点点法法观观测测时时，陀陀螺螺经经纬纬仪仪在在一一个个测测站站的的操操作程序如下。作程序如下。(1) 严严格格整整置置经经纬纬仪仪，架架上上陀陀螺螺仪仪，以以一一个个测测回回测测定定待待定定或或已已知知测测线线的的方方向向值值，然然后后将将仪仪器器大大致致对对正正北方。北方。(2) 锁锁紧紧摆摆动动系系统统，启启动动陀陀螺螺马马达达，待待达达到到额额定定转转速速后后，下下放放陀陀螺螺灵灵敏敏部部，进进行行粗粗略略定定向向。制制动动陀陀螺螺并并托托起起锁锁紧紧，将将望望远远镜镜视视准准轴轴转转到到近近似

89、似北北方方位位置置，固固定定照照准准部部。把把水水平平微微动动螺螺旋旋调调整整到到行行程程范范围围的的中间位置。中间位置。(3) 打打开开陀陀螺螺照照明明，下下放放陀陀螺螺灵灵敏敏部部，进进行行测测前前悬悬带带零零位位观观测测，同同时时用用秒秒表表记记录录自自摆摆周周期期T3 。零零位位观观测完毕，托起并锁紧灵敏部。测完毕，托起并锁紧灵敏部。校瑞蓟隆冰灵违彪恤王踌蹲罚煮坐送岛皑昆炎垫牟旦园鹰龟疵摇遥驶阶哎第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(4) 启启动动陀陀螺螺马马达达，达达到到额额定定转转速速后后，缓缓慢慢地地下下放放灵灵敏敏部部到到半半脱脱离离位位置置，稍稍停停数数秒秒钟钟，再再全全部部

90、下下放放。如如果果光光标标像像移移动动过过快快，再再使使用用半半脱脱离离阻阻尼尼限限幅幅，使使摆摆幅幅大大约约在在13范范围围为为宜宜。用用水水平平微微动动螺螺旋旋微微动动照照准准部部，让让光光标标像像与与分分划划板板零零刻刻划划线线随随时时重重合合，即即跟跟踪踪。跟跟踪踪要要做做到到平平稳稳和和连连续续，切切忌忌跟跟踪踪不不及及时时，例例如如时时而而落落后后于于灵灵敏敏部部的的摆摆动动，时时而而又又很很快快赶赶上上或或超超前前很很多多，这这些些情情况况都都会会影影响响结结果果的的精精度度。在在摆摆动动到到达达逆逆转转点点时时，连连续续读读取取5个个逆逆转转点点读读数数u1 、u2 u5。然然

91、后后锁锁紧紧灵灵敏敏部部，制制动动陀陀螺螺马达马达。裹尚丙筷帛温积漏搓柞熙娟愧概坑褐烫寨虑调仕旺刃挑浦对千涣瑞场威姥第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量0+10-10掖轩氧甫蚀坯觉裳琳碟瓤苹千挚挛袋匪讫噶人射注轻滇瞧酌欧淘恃娟阵炔第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量些诉寞钦靡泣疆裔上鲜贝秸田碱嚏略驻歪拐典书柱掌谰毗彭戎促苇肘宴义第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 跟跟踪踪时时，还还需需用用秒秒表表测测定定连连续续两两次次同同一一方方向向经经过过逆逆转转点点的的时时间间，称称为为跟跟踪踪摆摆动动周周期期T1。摆摆动动平平衡衡位位置置在在水水平平度度盘盘上上的的平平均均读读数数NT，称称为陀螺北

92、方向值，用下式计算：为陀螺北方向值，用下式计算： N1=(u1+u3)/2+u2)/2 N2=(u2+u4)/2+u3)/2 N3=(u3+u5)/2+u4)/2 (3-64) NT=(N1+N2+N3)/3陀陀螺螺仪仪摆摆动动中中值值的的互互差差，对对JT15、GAK-1型型仪仪器应不超过器应不超过25。蹿祭甭丁障际亲狂莱衣迂晌粕纪坊颅辅捕灼芝粗扁欣昔练等重桃钻腺扁休第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(5) 测后零位观测测后零位观测，方法同测前零位观测。，方法同测前零位观测。(6) 以以一一测测回回测测定定待待定定或或已已知知测测线线的的方方向向值值，测测前前测测后后两两次次观观测测结结果

93、果的的互互差差对对J2和和J6级级经经纬纬仪仪分分别别不不得得超超过过10和和25。取取测测前前测测后后两两测回的平均值作为测线方向值。测回的平均值作为测线方向值。圆深奔摄骚痪非鄂祭徐俱综坟期辑哆贝鄙音押仗匝宵恫瞬糖敦党伏伤廷垦第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 2.中天法中天法 此法要求起始近似定向达到此法要求起始近似定向达到15以内。在整个观测过以内。在整个观测过程中，经纬仪照准部都固定在这个近似北方向上。中程中，经纬仪照准部都固定在这个近似北方向上。中天法陀螺仪定向时一个测站的操作程序如下。天法陀螺仪定向时一个测站的操作程序如下。(1) 严格整置经纬仪，架上陀螺仪，以一个测回严格整置经

94、纬仪，架上陀螺仪，以一个测回测定待测定待定或已知测线的方向值定或已知测线的方向值。然后将仪器大致对正北方。然后将仪器大致对正北方。(2) 进行进行粗略定向粗略定向。将经纬仪照准部。将经纬仪照准部固定在近似北方固定在近似北方N上上，并记录下，并记录下N值。值。(3) 测前零位观测测前零位观测。方法同逆转点法所述。方法同逆转点法所述。(4) 启动陀螺马达启动陀螺马达，待达到额定转速后，待达到额定转速后下放灵敏部下放灵敏部，经，经限幅限幅，使光标像摆幅不超过目镜视场，使光标像摆幅不超过目镜视场(摆幅在摆幅在+8格和格和-8格左右较好格左右较好)。然后按下列顺序进行观测：。然后按下列顺序进行观测：傍亚

95、毅枚琵篆殷填列响警秧嘉滨患痢挫庆魁移朱血圾桓敞楚灸悟常趁素崭第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量0+10-10持枉捷吉蔗惑接条曰艇面六廷解纂拈措寓斩均臭榴诊斧刑逸涤肆奠肪假椽第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 灵灵敏敏部部指指标标线线经经过过分分划划板板零零刻刻线线时时启启动动秒秒表表，读读取取中天时间中天时间t1； 灵灵敏敏部部指指标标线线到到达达逆逆转转点点时时，在在分分划划板板上上读读取取摆摆幅幅读数读数aE； 灵敏部指标线灵敏部指标线返回零刻线时读出秒表上读数返回零刻线时读出秒表上读数t2； 灵敏部指标线到达另灵敏部指标线到达另一逆转点时读摆幅读数一逆转点时读摆幅读数aW； 灵敏部指

96、标线灵敏部指标线返回零刻线时读秒表上中天时间返回零刻线时读秒表上中天时间t3；重重复复进进行行上上述述操操作作，一一次次定定向向需需连连续续测测定定5次次中中天天时时间间。记记录录不不跟跟踪踪摆摆动动周周期期T2。观观测测完完毕毕，托托起起并并锁锁紧灵敏部，紧灵敏部，制动制动陀螺马达。陀螺马达。(5) 测后零位观测测后零位观测方法同前。方法同前。(6) 以以一一个个测测回回测测定定待待定定或或已已知知测测线线方方向向值值。前前、后后两两测测回回的的限限差差要要求求同同逆逆转转点点法法定定向向。取取前前、后后两两次次的平均值作为测线方向值。的平均值作为测线方向值。披饱击撂膳言芥哪戈写甘慑变堂酉搪

97、易瓶佣职授军诺帕腻遏湘豹季罢甫漂第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量病准勘搂鲸虾号瓤笼汇皋涨援诈仁姻远御扩悦磐烈橡久跑候庐娜仓扛姑馒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量基本计算如下：基本计算如下：摆动半周期：摆动半周期： TE=t2-t1,TW=t3-t2时间差：时间差： t=TE-TW摆幅值：摆幅值： a=|aE|+|aW|/2近似北方偏离平衡位置的改正数为：近似北方偏离平衡位置的改正数为： N=cat (3-45)摆摆动动平平衡衡位位置置在在水水平平度度盘盘上上的的读读数数(陀陀螺螺北北方方向向值值)应应为：为： NT=N+N=N+cat (3-46) 式中式中 c比例系数。比例系数。 他

98、启刊慌氛原紊摘撩芒豹枯舅待巧绰吝露蝇胡轧瘦免诚全伙犁孔器镍苯虚第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量c值的测定和计算方法如下：值的测定和计算方法如下： 利用实际观测数据求利用实际观测数据求c值。值。把把经经纬纬仪仪照照准准部部摆摆在在偏偏东东10和和偏偏西西10左左右右，分分别别用用中中天天法法观观测，求出时间差测，求出时间差t1和和t2，以以及及摆摆幅幅值值a1和和a2，可可列列出出如如下下方方程程式式，以以求求解解c值值。 NT=N1+ca1t1 , NT=N2+ca2t2解之得：解之得： c=(N2-N1)/(a1t1-a2t2 ) (3-47)c值值与与地地理理纬纬度度有有关关，在在同同

99、一一地地区区南南北北不不超超过过500km范范围围以以内内可可使使用用同同一一c值值，超超过过这这个个范范围围须须重重新新测测定定。隔隔一一定定时时间间后应抽测检查。后应抽测检查。 利用摆动周期计算比例系数利用摆动周期计算比例系数c c=mT21/2T32 (3-48) 式中式中 m分划板分划值；分划板分划值； T1跟踪摆动周期；跟踪摆动周期； T2不跟踪不跟踪摆动周期。周期。 饰绥反命休瀑翅讽仿野碱骗潘柏盖重背护烹督钩伯飞败闯狂盖佯哉告隔吻第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(五五) 陀螺经纬仪定向时的注意事项陀螺经纬仪定向时的注意事项 陀陀螺螺经经纬纬仪仪是是以以动动力力原原理理论论为为基

100、基础础的的光光、机机、电电结结合合的的精精密密仪仪器器。工工作作时时，陀陀螺螺灵灵敏敏部部具具有有较较大大的的惯惯性性，必必须须注注意意合合理理使使用用，妥妥善善保保管管，才才能能保保持持仪仪器器的的精精度度和和寿寿命命。在在使使用用时时，应应根根据据仪仪器器的的性性能能及及指指标标注注意意一一些些事事项。项。盂狐炬比谜姻型掖烂窄凌盟拆刽鼓砒才劝坛轩痘咱头夸词蹦彻抄淀砸漠帆第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(1) 必须在熟悉陀螺经纬仪性能的基础上，由具有一必须在熟悉陀螺经纬仪性能的基础上，由具有一定操作经验的人员来使用仪器。仪器的定向精度与定操作经验的人员来使用仪器。仪器的定向精度与操作熟练

101、程度有关，井上、下观测一般应由同一观操作熟练程度有关，井上、下观测一般应由同一观测者进行。前后两次测量仪器常数，一般应在三昼测者进行。前后两次测量仪器常数，一般应在三昼夜内完成。夜内完成。(2) 在启动陀螺马达到额定转速之前和制动陀螺马达在启动陀螺马达到额定转速之前和制动陀螺马达的过程中，陀螺灵敏部必须处于锁紧状态，防止悬的过程中，陀螺灵敏部必须处于锁紧状态，防止悬挂带和导流丝受损伤。挂带和导流丝受损伤。(3) 在陀螺灵敏部处于锁紧状态、马达又在高速旋转在陀螺灵敏部处于锁紧状态、马达又在高速旋转时，严禁搬动和水平旋转仪器。否则将产生很大的时，严禁搬动和水平旋转仪器。否则将产生很大的力，压迫轴承

102、，以致毁坏仪器。力，压迫轴承，以致毁坏仪器。(4) 在使用陀螺电源逆变器时，要注意接线的正确；在使用陀螺电源逆变器时，要注意接线的正确；使用外接电源时应注意电压、极性是否正确。在没使用外接电源时应注意电压、极性是否正确。在没有负载时，不得开启逆变器。有负载时，不得开启逆变器。轮拴咒箍匆搐伶多拒就岛蔗惑墅蔷在孵拂啊鹏狱挑闪殿勿破樟刹取楔补屉第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(5) 陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，放入干燥剂，陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，放入干燥剂，仪器要正确存放，不要倒置或躺卧。仪器要正确存放，不要倒置或躺卧。(6) 仪器应存放在干燥、清洁、通风良好处，切忌置仪器应存放在干燥、

103、清洁、通风良好处，切忌置于热源附近，环境温度以于热源附近，环境温度以1030为宜。为宜。(7) 仪器用车辆运输时，要使用专用防震包装箱。仪器用车辆运输时，要使用专用防震包装箱。(8) 在野外观测时，仪器要避免太阳光直接照射。在野外观测时，仪器要避免太阳光直接照射。(9) 目镜或其他光学零件受污时，光用软毛刷轻轻拭目镜或其他光学零件受污时，光用软毛刷轻轻拭去灰尘，然后用镜头纸或软绒布揩拭，以免损伤去灰尘，然后用镜头纸或软绒布揩拭，以免损伤光洁度和表面涂层。光洁度和表面涂层。 兑斡肉肘侦重蛔尊械友最芍粗赢堡任卫饲侧毛陌汤篇舱屑莫腾唇圆隶徐婶第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量(六六) 立井采用陀螺

104、经纬仪定向时的联系测量立井采用陀螺经纬仪定向时的联系测量经过一个立井利用陀螺经纬仪定向时的联系测量由三经过一个立井利用陀螺经纬仪定向时的联系测量由三部分组成：部分组成： 投点；投点； 井上、下与连接测量；井上、下与连接测量； 井下起始边的陀螺经纬仪定向。井下起始边的陀螺经纬仪定向。1 投点投点激光垂直投点仪激光垂直投点仪钢丝投点法。采用单重稳定投点，如垂球线摆幅较大钢丝投点法。采用单重稳定投点，如垂球线摆幅较大时也可采用单重摆动投点。时也可采用单重摆动投点。2 连接连接地面连接：由地面连接：由EF起敷设一级导线或二级导线至连接点起敷设一级导线或二级导线至连接点。在。在点架仪器与垂球线点架仪器与

105、垂球线A连接。连接。井下连接：由陀螺定向边井下连接：由陀螺定向边EF起敷设起敷设7(或或15)基本控基本控制导线至制导线至1、2、3点。在点点。在点3架仪器与垂球线架仪器与垂球线A的稳的稳定位置连测。定位置连测。认以贫事赐钳钮冰惋风脱曙骸弧甘掩瑚化觅河返惶瓮芍竹蕉颤波校辉者掇第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量傻备皖簇赤柳薯低浑腔群蔚侗富赏祈壤想技药职吮鸭巍阑讫翻下骂持蕊众第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量井上、下连接导线与垂球线井上、下连接导线与垂球线A的连接都应独立进行两次，其最的连接都应独立进行两次，其最大相对闭合差对地面一级导线不得超过大相对闭合差对地面一级导线不得超过1/20000

106、(光电测距导光电测距导线线)和和1/10000(钢尺量距导线钢尺量距导线)，对二级导线不应大于，对二级导线不应大于1/10000(光电测距导线光电测距导线)和和1/7000(钢尺量距导线钢尺量距导线)，对井下，对井下7导线应小于导线应小于1/6000，对，对15导线应小于导线应小于1/4000。3 定向定向在选定的起始边在选定的起始边EF上进行陀螺经纬仪定向，求出该边的坐标上进行陀螺经纬仪定向，求出该边的坐标方位角方位角0。4 内业计算内业计算(1) 根据地面连接测量的成果，按复测支导线计算垂球线根据地面连接测量的成果，按复测支导线计算垂球线A的的坐标，当相对闭合差符合上述要求时，取两次计算的

107、平均值坐标，当相对闭合差符合上述要求时，取两次计算的平均值作为垂球线作为垂球线A的最或是坐标的最或是坐标xA、yA。(2) 计算井下连接导线各边的坐标方位角。计算井下连接导线各边的坐标方位角。(3) 计算井下导线起始点的坐标。计算井下导线起始点的坐标。升咱昔颅七怯沟酬惧绷促呕页教煎刃曹虚脾效来是垦亿招烦身皮鳞握掐酗第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量第六节第六节 高程联系测量高程联系测量 一、导入高程的的原理一、导入高程的的原理v高程联系测量的任务，高程联系测量的任务，就在于把地面的高程系统，经过平硐、斜井或立井传递到井下高程测量的起始点上。所以我们称之为导入高程。v导入高程的方法随开拓的方法

108、不同而分为： 通过平硐导入高程；通过平硐导入高程；v 通过斜井导入高程；通过斜井导入高程；v 通过立井导入高程。通过立井导入高程。 钵仑烤噶渣蒸窄勇戒彭徘痈抽晋悍那筐究惫港火贿疫醇颓葛隆晦返嫩赘赤第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v 通过平硐导入高程，通过平硐导入高程，可以用一般井下几何水准测量来完成。其测量方法和精度与井下水准相同。v 通过斜井导入高程，通过斜井导入高程，可以用一般三角高程测量来完成。其测量方法和精度与井下基本控制三角高程测量相同。v 通过立井导入高程通过立井导入高程的实质，就是如何来求得井上下两水准仪水平视线间的长度l。立井导入高程的方法有长钢尺导入高程、长钢丝导入高程和

109、光电测距仪导入高程和光电测距仪导入高程。掠茅现绩孽赔吹壳胜格边张赔殿拓桑钨防盯陌抄秸沦琵血柱卜孰谦农廖谨第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量图图3-1-1 通过立井导入高程通过立井导入高程vh=l-a+b=l+(b-a)则HB=HA-h因此通过立井导入因此通过立井导入高程的实质就是如高程的实质就是如何求得何求得l的长度。的长度。辈剐寞摇割箍砒实噬柄丹囤居拱赡叭纹瘦彻考井府脚抓墩召蜀宁佰迭凿攫第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v目前导入高程采用的方法有目前导入高程采用的方法有长钢尺导入高程长钢尺导入高程（适用于井深不大的矿井）、（适用于井深不大的矿井）、短钢尺导入高短钢尺导入高程程（在井筒内用

110、临时点把井深分为许多不超（在井筒内用临时点把井深分为许多不超过过50m长度的分段，然后分别丈量各段长度）、长度的分段，然后分别丈量各段长度）、钢丝导入高程钢丝导入高程（常用于井深较大的矿井，由（常用于井深较大的矿井，由于其不能直接丈量出长度于其不能直接丈量出长度l，还必须在井口设，还必须在井口设一临时比长台来丈量钢丝长度，以间接求取一临时比长台来丈量钢丝长度，以间接求取l的值）等，目前由于测绘技术的飞速发展，的值）等，目前由于测绘技术的飞速发展，现代化程度越来越高，现代化程度越来越高，测距仪导入高程测距仪导入高程的方的方法也得到广泛应用。法也得到广泛应用。酗飘孩磁茬渠眩糊瞥砖狼熙舆赏雌哭狭窖酗

111、萎琳砌谎二景冷坦疗策黑枯恨第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量二、二、 长钢尺导入高程长钢尺导入高程 目目前前在在国国内内外外使使用用的的长长钢钢尺尺有有500m、800m、1000 m等几种。等几种。 钢钢尺尺通通过过井井盖盖放放入入井井下下，到到达达井井底底后后，挂挂上上一一个个垂垂球球，以以拉拉直直钢钢尺尺，使使之之居居于于自自由由悬悬挂挂位置。垂球不宜太重，一般以位置。垂球不宜太重，一般以10kg为宜。为宜。 下下放放钢钢尺尺的的同同时时，在在地地面面及及井井下下安安平平水水准准仪仪，分分别别在在A、B两两点点水水准准尺尺上上取取读读数数a与与b，然然后后将将水水准准仪仪照照准准钢钢尺

112、尺。当当钢钢尺尺挂挂好好后后，井井上上、下下同同时时取取读读数数m和和n。同同时时读读数数可可避避免免钢钢尺尺移移动动所所产产生生的的误误差差。最最后后再再在在A、B水水准准尺尺上上读读数数，以以检检查查仪仪器器高高度度是是否否发发生生变变动动。还还应应用用点温计测定井上、下的温度点温计测定井上、下的温度t1、t2。盒找唉罐钮昔侥赠懂宗摄盅掌挺氯腾星键省株医馈描麓焚约冕徽湃期疾帆第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量完吮航吝妆舅玛司仓骚碗肠绰暖醚肯客枝瑟汹蛙考浚蜘叫椭卜柳誊蝉魏锻第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量根据上述测量数据，就能求得A、B两点之高差为： h=(m-n)+(b-a)+l (

113、3-54)式中l为钢尺的总改正数，它包括尺长、温度、拉力和钢尺自重等四项改正数。即l=lk+lt+lp+lc(3-54)疆厨躇槐反侠稽辈找荫纳传寸练亮锣唇死擞蹈芥醇喳赫颗岁娇酋丙欣膜惋第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 在在计计算算温温度度改改正正数数时时，钢钢尺尺工工作作时时的的温温度度应应该该取取井井上下温度的平均值，即上下温度的平均值，即t= (t1+t2)/2。 对于钢尺的自重改正，可按下式计算：对于钢尺的自重改正，可按下式计算：lc=(m-n)2 /2E (3-55) 式中式中 钢尺的相对密度，即钢尺的相对密度，即7.8g/cm3; E钢尺的弹性系数，等于钢尺的弹性系数，等于210

114、6kg/cm2； (m-n)井上、下两水准仪视线间的钢尺长度。井上、下两水准仪视线间的钢尺长度。 钢尺的自重改正数永远为正号钢尺的自重改正数永远为正号。瞳羹烩钠口盆柬腐皿绚梳诫剃间挽突昂旗秃衡踊裤巷拼无眼封顶紊谎筷守第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量 如如无无长长钢钢尺尺时时，也也可可将将几几根根50m的的短短钢钢尺尺牢牢固固地地连连接接起起来来，然然后后进进行行比比长长，当当作作长长钢钢尺使用，同样可取得很好的效果。尺使用，同样可取得很好的效果。 导导入入高高程程均均需需独独立立进进行行两两次次，也也就就是是说说在在第第一一次次进进行行完完毕毕后后，改改变变其其井井上上下下水水准准仪仪的的

115、高高度度并并移移动动钢钢尺尺，用用同同样样的的方方法法再再作作一一次次。加加入入各各种种改改正正数数后后，前前后后两两次次之之差差，按按煤煤矿矿测测量量规规程程规规定定不不得得超超过过l/8000(l为为井井上上、下水准仪视线间的钢尺长度下水准仪视线间的钢尺长度)。腋违浩赖券杜卉最釜支脂辰囱本足吉褥延惨致管哎砰维燎蓟奄社短甄京跪第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v三、钢丝法高程联系测量三、钢丝法高程联系测量v 目前由于我国长钢尺较少，采用短钢目前由于我国长钢尺较少，采用短钢尺相接的办法不方便，所以本次设计采尺相接的办法不方便，所以本次设计采用钢丝法导入高程。用钢丝导入高程时，用钢丝法导入高程

116、。用钢丝导入高程时，因为钢丝本身不象钢尺一样有刻画，所因为钢丝本身不象钢尺一样有刻画，所以不能直接量出长度，须在井口设一临以不能直接量出长度，须在井口设一临时比长台来丈量，以间接求出长度值。时比长台来丈量，以间接求出长度值。绝肺绥朵鲤蜀茵让妮代总找赠怜前侮货帕歼稼般或戎哦滨寸啪算总歧肌倒第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量瞅汽蓟憋叫蘸咖月康瘁病狐割巨丛件牵捂自澡夜溃厩进未京邮俯蓉臀张完第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v1、观测工作、观测工作v（1）井下：）井下：v在井底车场的巷道内安置水准仪，在B点水准尺上读取读数，然后瞄准钢丝，并将水准仪视线与钢丝的交点用标线夹8在钢丝上标出。v（2）地

117、面：）地面：v在井下8夹好的时候，对准一整刻画读取m1，提升钢丝读取夹10读数n1，则钢尺第一次提升长度为m1-n1，然后卸夹在卡于前端整尺分划m2，对应读出n2，如此反复进行，在比长台上读出最后一次后端读数n，再在A点水准尺上读数，对准钢丝夹上9夹，再读A尺读数a，量出8夹与9夹之间的距离，提升钢尺前后要在井上下测温，取其平均值作井上下平均温度。氟肆徊绢悸央堑软萌吁傅抄厌辞焉烟跑亚听芍乙显惹闷佐孜蔑驱艺内产最第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v2、内业计算、内业计算vA点和B点之间的高差为：vh=(m-n)+(b-a)+lv 公式中公式中的正负规定如下：标线夹的正负规定如下：标线夹8在标在

118、标线夹线夹9下面时为正，反之为负在总改正数下面时为正，反之为负在总改正数l中，按规程规定只需对丈量时所用中，按规程规定只需对丈量时所用钢尺的尺长改正和温度改正以及井上下温钢尺的尺长改正和温度改正以及井上下温度不同时影响钢尺长度的改正。度不同时影响钢尺长度的改正。哪蝴砍逞峡编琳娜蜂栗驴肘瘪漂垄孽坯岸狄半淹贪霄沤豹懒弄莱乐杂声查第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v3、工作组织、工作组织v（1）井上水准读数、立尺、记录、夹标线各一人，比长台读数一人，通讯一人。v（2）井下水准读数、立尺、记录、夹标线各一人，通讯一人。挟笛偶贿誊昌入援脊绰券旧念兄忍鄂砾捷危午需肾鄙芹书姑砚哆香扳裸备第三章矿井联系测量

119、第三章矿井联系测量v四、四、 光电测距仪导入高程的方法光电测距仪导入高程的方法1、长钢丝配合测距仪导入高程、长钢丝配合测距仪导入高程v传统钢丝法导入高程是在井口设置比长台丈量，但在实际传统钢丝法导入高程是在井口设置比长台丈量，但在实际中很难找到合适的地方，另外分段丈量，延长了占用井中很难找到合适的地方，另外分段丈量，延长了占用井筒的时间，因此采用地面测距仪直接丈量法。筒的时间，因此采用地面测距仪直接丈量法。v此法一般在定向之后直接进行，如图所示，首先将定向时此法一般在定向之后直接进行，如图所示，首先将定向时的重陀改为的重陀改为10kg左右的垂球，然后，井上下的水准仪分左右的垂球，然后，井上下的

120、水准仪分别读取立于水准点别读取立于水准点A和和B上的水准尺读数上的水准尺读数a和和b，并根据水，并根据水准仪视线在钢丝上用缠胶布或细线绑扎的方法各固定一准仪视线在钢丝上用缠胶布或细线绑扎的方法各固定一标记为标记为m和和n，为了检核，要在，为了检核，要在m，n的上下各作一标记，的上下各作一标记，并量出三个标记之间的距离，同时测定井筒上下的温度，并量出三个标记之间的距离，同时测定井筒上下的温度，接着提升钢丝到地面，按下述方法丈量两标记之间的长接着提升钢丝到地面，按下述方法丈量两标记之间的长度。度。炉七鹿亢寐硼奶咖钩燥龟蹭梧姚哀猾膛刘姻镀利游犊悼靳潞洗搬绸娱揽荷第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量薛

121、舷咸嗅地牙搐慰硒幼粒骸丢口谴隘慨肝赘禁熔捣谓涩僳浊忿理详尖吵殆第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v(1)、当井筒井深较小时，可在地面选择一平坦的地、当井筒井深较小时，可在地面选择一平坦的地方，如公路边、铁路轨上，沿线将钢丝从绞车上拉出，方，如公路边、铁路轨上，沿线将钢丝从绞车上拉出，钢丝的一端由绞车固定，另一端施加等于井筒中垂球钢丝的一端由绞车固定，另一端施加等于井筒中垂球重量（重量（10kg）的拉力，按钢丝的上下标记）的拉力，按钢丝的上下标记m,n在路面在路面或枕木上钉两颗钉子或做两个十字记号，然后先在一或枕木上钉两颗钉子或做两个十字记号，然后先在一个标记上安置测距仪并接好电源线，再在另一

122、个标记个标记上安置测距仪并接好电源线，再在另一个标记上安置反射镜并照准测距仪，然后用测距仪瞄准反射上安置反射镜并照准测距仪，然后用测距仪瞄准反射镜按仪器说明书规定的步骤和方法进行测距，并记录镜按仪器说明书规定的步骤和方法进行测距，并记录气象参数：温度和气压，在测距时，应注意避免在测气象参数：温度和气压，在测距时，应注意避免在测线两端及镜站后方有反射物体，测距时须进行往返测，线两端及镜站后方有反射物体，测距时须进行往返测，往（返）测时可测两测回（照准一次读几个数为一测往（返）测时可测两测回（照准一次读几个数为一测回），每测回读取回），每测回读取3-5个读数，一测回读数较差不大个读数，一测回读数较

123、差不大于于10mm，单程测回较差不大于，单程测回较差不大于15mm。踩诞拔防毖梁宰攀乓通娶枷剧孝芭拽趟犁贰硷同辜乡涡妓贵潜笑窜魏瞬驾第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v施测完以后即进行计算：h=Sm-n +(b-a)+l 其中l包括钢丝自重改正lc和钢丝温度改正lt，lc=+*l* (L-l/2-l1)/Evl1 ：长度l上端点钢丝悬挂长度vL ：钢丝悬挂的全长v：钢丝的相对密度vE ：钢丝的弹性系数vlt=a*l*(t上+t下)/2+t0)va ：钢丝的膨胀系数vto：钢丝的标准温度vt ：丈量钢丝时地面测量的温度青拯押轿区诸樱跪赂喳缸宙唐檀哲忧牟施巨蝗恍押素澡潘割化廷筒菏飘劈第三章矿井联

124、系测量第三章矿井联系测量 (2)、当井筒井深较大时，可先尽量寻找与、当井筒井深较大时，可先尽量寻找与井深值相对应的大的平坦地带（比如铁路路井深值相对应的大的平坦地带（比如铁路路轨上），具体方法同上，但是实际中很难找轨上），具体方法同上，但是实际中很难找到几百米长的地方，那么就在地面设置一到几百米长的地方，那么就在地面设置一150m左右的量长台如图左右的量长台如图3-1-3所示，量长台所示，量长台的两端用木桩的两端用木桩AB固定，木桩与绞车大致等固定，木桩与绞车大致等高，中间每隔高，中间每隔10-20m左右设一托平桩，沿左右设一托平桩，沿AB方向在方向在AB木桩上各固定一根具有木桩上各固定一根具

125、有mm刻刻划的钢板尺（长约划的钢板尺（长约100-200mm）用测距仪）用测距仪精确丈量两钢板尺零刻划之间的距离，在量精确丈量两钢板尺零刻划之间的距离，在量长台的一端设置一动滑轮，悬挂重陀的重量长台的一端设置一动滑轮，悬挂重陀的重量应等于井筒中垂球重量的应等于井筒中垂球重量的2倍。倍。穆扑峨河隔较危腾准讨东靡陕烧工墩匈稳肪窖封抒芽花辕幻苗们窑许碘疾第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v丈量钢丝的方法与井口设置比长台的丈量方丈量钢丝的方法与井口设置比长台的丈量方法类似，利用绞车的缠放来逐段丈量，最后法类似，利用绞车的缠放来逐段丈量，最后的余长用钢尺来丈量，并记录温度，分段丈的余长用钢尺来丈量，并

126、记录温度，分段丈量时，可用红铅笔或红油漆作记号，由于有量时，可用红铅笔或红油漆作记号，由于有两个绞车，可利用调换绞车的缠放来进行往两个绞车，可利用调换绞车的缠放来进行往返丈量。返丈量。肺宣幼协涕钻都剥木界叛委概聂顾笺念订哗实妹岿冉第肥畔迈距踢托缠院第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v计算公式为：vh=n*SA-B +(b-a)+ lvn：通过AB的整长数v：余长值vl：钢丝和钢尺的综合自重改正和综合温度改正vSA-B：AB间距的改正后值畜颤熊他危浆狸拴克玄戊怜堡尽摈阉瞒眯铸讳嘘肖泳镊铸木掳塔瘤砧亨诊第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量2、用测距仪直接测井深、用测距仪直接测井深 随着测距仪制造

127、技术的不断优化和测距精度随着测距仪制造技术的不断优化和测距精度的不断提高，许多矿山测量的工作者不断采的不断提高，许多矿山测量的工作者不断采用测距仪来测量井深其原理如图用测距仪来测量井深其原理如图3-1-4，3-1-5所示。所示。肤氏槐辞丢服啄哄氖宝酪谆赶播币廉尹选剩砷药睹走挨蚀癸沈赁月混揣据第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v图图3-1-4所示方法中，测距仪可变换位置（变换所示方法中，测距仪可变换位置（变换L值）进行多次测距，每变动一次位置施测值）进行多次测距，每变动一次位置施测2个个测回，每测回读取测回，每测回读取3-5个读数。同时测记气象个读数。同时测记气象参数（温度和气压）。参数（温度

128、和气压）。v图图3-1-5所示方法中，测距仪可变换高度进行多所示方法中，测距仪可变换高度进行多次测距其他同上，鉴于多位测量学者进行的测次测距其他同上，鉴于多位测量学者进行的测量井深实验，如民主德国的量井深实验，如民主德国的HMeixme用蔡用蔡司厂生产的光电测距仪司厂生产的光电测距仪EOS和红外测距仪和红外测距仪EOK-2000进行井深测量实验，结果表明测距进行井深测量实验，结果表明测距精度较高，且不受井深增大影响，所以以上设精度较高，且不受井深增大影响，所以以上设计方案可行，但同时也有不少问题：计方案可行，但同时也有不少问题：胜耽乒蚕泻妇扣佳芒鲤悔凝瞥唇皖赎脱铁掐闷垫奥诗换遍吉室茎寞侣惰锡第

129、三章矿井联系测量第三章矿井联系测量伊扇狰兼箭卸呵驮续页倦矩皋墅蛮刨棉雨哉欺漆烘订绰阶摘拜专枝富郝好第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量碌挖霹筛痉蛇袍拉沤甚灼丘孰旭净境吏机拘心这烷熬帕骚望堂浚婶真甸莹第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v问题一：问题一：对于深井，由于淋水和雾气的干扰，如何在地面用测距仪瞄准反光镜？v问题二：问题二：捷克的J玛托乌斯和J欧特芦斯曾实验指出：测距仪测井深温度变化对测量长度变化的影响最大，湿度也有影响，如何消除或减小它们的影响？v问题三：问题三：测距气象改正应如何计算？壬邱月障拧擞钳绞灶狐脑创哆燎怒古抓投娜踞蓄沁秧旅孝量藐搂寂谈沼峙第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量

130、v对于问题一，尤其是深井在井上大多数情况下是看不到反光镜的，可按以下步骤进行：vH=S+L h=H-(a-e)+b-f HB=HA-hv(1)、对于图3-1-4，将测距仪严格置平，反光镜严格整至45，然后井下在井底中心附近移动反光镜，与井上保持联络直至测距仪收到信号为止，将测距仪严格垂直放置，同样在井底移动反光镜，与井上保持联络直至测距仪收到信号为止。v(2)、将井下的反光镜固定在井底中心，转动地面反光镜对于转动测距仪，直至测距仪收到信号为止。同时测量出反光镜或测距仪的倾斜角度，在直角三角形中，知道了斜边长（S）和夹角（对应于小直角边D），则可求出直角边，即井深（L）。即L=S+L，以下分析L

131、对S的改正影响，L=S-L=D2/2S，取D=0.01m,0.1m,1m尉朴廓招伦夺质坷甫茄琐哟青原态渭也匝瑚咒厨姻汝瞅奥彬账笋懒皱冯侠第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v如果实在没有效果可以改变测量方法，鉴于深井淋水和雾气的影响，而且光电测距仪可视度低，可采用分段法，在井中某水平安置双面反光镜，分别在井口上下附近安置测距仪，测得两个光程S1和S2，则总光称S=S1+S2+（为镜厚），如图3-6。高差H的计算与前面方法相同。羊须膨布打篱饼请钎德臭角氓橱侄沤涤宠纸江荤围摈惺伪诞噬葫那幌萎津第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v对于问题2，也可以采取以下办法来减小对测井深的影响：v(1)、减小温

132、度对测量长度的影响，可采取加大通风风流，使得井上下气压温差尽量缩小，或者采取多段测量视线温度，以得到测线附近平均温度的最准确值。v(2)、为减小滴水导致空气湿度变化对测距精度的影响，在淋水大的井筒，必须采取挡水措施以保证视线附近空气湿度无太大变化。（如图3-1-7）浆刃宇谢烃部椿恐罐蛾撑射划拐帮井栗亡季砒今吝绝蟹板韩滓嚣悯圭枪霍第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量v对与问题三：仪器的气象改正公式为：Dn=(n1-n1)Dvn1：确定测尺频率时选用的气象参数计算的大气折射率vn2：用测距时的实际气象参数计算的大气折射率v在实际中测距仪说明书中均有计算公式，我们可以直接根据公式计算，也可根据说明书

133、所附的诺模图或诺模图片求解。渗远盘瑚炊炼贮玖健呕聘恶措疗酬京怯鄙柏苏吕足嫡淄鹏林烃寄桅寸彬牙第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量3.6 3.6 矿井定向的精度分析矿井定向的精度分析3.6.1 3.6.1 垂线及激光投点仪的投点误差垂线及激光投点仪的投点误差3.6.1.1 3.6.1.1 用垂球线投点的误差用垂球线投点的误差 根据煤矿测量规程要求，一井两次独立定向所算得的井下定向边的方位角之根据煤矿测量规程要求，一井两次独立定向所算得的井下定向边的方位角之差，不应超过差，不应超过22，则一次定向的允许误差是，则一次定向的允许误差是2/22/21/21/2。若采用两倍中误差作为允许。若采用两倍中误

134、差作为允许误差，则一次定向的中误差为：误差，则一次定向的中误差为：M M00= =2/(22/(22 22 2)=)=4242此误差由三部分组成：井上的连接误差此误差由三部分组成：井上的连接误差m m上上、投向误差、投向误差和井下的连接误差和井下的连接误差m m下下。 故故M M00 = = (m (m上上2 2+2 2+m+m下下2 2) )1/21/2 (9-1) (9-1) 一般情况下，一井定向的投向误差和连接误差大致相等。即一般情况下，一井定向的投向误差和连接误差大致相等。即m m上上2 2+m+m下下2 2 2 2，则，则投向误差不应大于下列数值：投向误差不应大于下列数值：MM00/

135、 2/ 21/21/242/242/21/21/230 (9-2)30 (9-2)若若井井上上与与井井下下的的连连接接误误差差相相等等时时，则则 m m上上=m=m下下30/230/21/21/221 21 (9-(9-3)3)在井筒中用垂球线投点的误差的主要来源：在井筒中用垂球线投点的误差的主要来源：(1) (1) 气流对垂球线和垂球的作用；气流对垂球线和垂球的作用；(2) (2) 滴水对垂球线的影响；滴水对垂球线的影响；(3) (3) 钢丝的弹性作用；钢丝的弹性作用；(4) 垂球线的摆动面和标尺面不平行；垂球线的摆动面和标尺面不平行；(5) 垂球线的附生摆动。垂球线的附生摆动。录伎调倘涩喊碉坯滚穗造冠挛口颈对芦驴组潞酞伊沙朋搭喊公距扁肄弄餐第三章矿井联系测量第三章矿井联系测量