矿测第二章 井下高程测量

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1、中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学第二章第二章 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 井井下下高高程程测测量量是是测测定定井井下下各各种种测测点点高高程程的的测测量量工工作作。其其目目的的是是为为了了建建立立一一个个与与地地面面统统一一的的高高程程系系统统，确确定定各各种种采采掘掘巷巷道道、硐硐室室在在竖竖直直方方向向上上的的位位置置及及相相互互关关系系，以以解解决决各各种种采采掘掘工工程程在在竖竖直直方方向向上上的的几几何何问问题题。其其具具体体任务任务大体为：大体为： 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 1 1.

2、.在在井井下下主主要要巷巷道道内内精精确确测测定定高高程程点点和和永永久久导导线线点的高程，建立井下高程控制；点的高程，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.检检查查主主要要巷巷道道及及其其运运输输线线路路的的坡坡度度和和测测绘绘主主要要运输巷道纵剖面图。运输巷道纵剖面图。 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学二、井下高程测量的基本要求二、井下高程测量的基本要求 在在主主要要水水平平运运输输巷巷道道中中，一一般般应应采采用用精精度度不不低低于于S S3 3级级的的水水准准仪仪和和普普通通

3、水水准准尺尺进进行行水水准准测测量量；在在其其他他巷巷道道中中，可可根根据据巷巷道道坡坡度度的的大大小小、采采矿矿工工程程的的要要求等具体情况，采用水准测量或三角高程测量测定。求等具体情况，采用水准测量或三角高程测量测定。中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 当当巷巷道道倾倾角角小小于于5时时采采用用水水准准测测量量；倾倾角角在在58之之间间可可采采用用水水准准测测量量，也也可可采采用用三三角角高高程程测测量量，当当倾角大于倾角大于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； (

4、2) (2) 水准测量；水准测量； (3) (3) 三角高程测量。三角高程测量。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 在在进进行行井井下下高高程程测测量量之之前前，应应在在井井底底车车场场和和主主要要巷巷道道内内预预先先设设置置好好水水准准点点。从从井井底底车车场场高高程程起起算算点点开开始始，沿沿井井底底车车场场和和主主要要巷巷道道逐逐段段向向前前敷敷设设，每每隔隔300300500m500m设设置置一一组组高高程程点点，每每组组至至少少应应由由三三个个点点组组成成，其其间间距距以以30 30 80m80m为为宜宜，永永久久导导线线点点也也可可作作为高

5、程点使用。为高程点使用。 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 水水准准点点可可设设在在巷巷道道的的顶顶板板、底底板板或或两两帮帮上上，也也可可以以设设在在井井下下固固定定设设备备的的基基础础上上。设设置置时时应应考考虑虑使使用用方方便便并并选选在在巷巷道道不不宜宜变变形形的的地地方方。设设在在巷巷道道顶顶、底底板板的的水水准准点点构构造造与与永永久久导导线线点点相相同同。井井下下所所有有高高程程点点应应统统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。一编号，并将编号明显地标记在点的附近。中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学第二节第二节 井下水准测量井下水准测量一、井下水准测量外业一、井下水准测

6、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 两两次次仪仪器器高高, ,仪仪器器高高之之差差大大于于10cm,10cm,两两次次仪仪器器高高高高差差互互差差不不大于大于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。 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学二、水准测量内业 计算测点间高差hi -平差-求各测点高程Hi h=a-b 测点在顶板上时，水准尺读数前冠以 - 号中国矿业

7、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、三、 巷道剖面图测绘巷道剖面图测绘 为为了了检检查查平平巷巷的的铺铺轨轨质质量量或或为为平平巷巷改改造造提提供供设设计计依依据据，需需进进行行巷巷道道纵纵剖剖面面图图的的测测绘绘， 这这一一工工作作一般是在水准测量过程中同时完成的。具体做法是：一般是在水准测量过程中同时完成的。具体做法是： 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 先先用用皮皮尺尺沿沿轨轨面面( (或或底底板板) )每每隔隔10m10m或或20m20m标标记记一一个个临临时时测测点点( (中中间间点点) )，并并将将其其标标设设在在巷巷道道两两帮帮上上，以以

8、便便调调整整坡坡度度放放腰腰线线时时使使用用。这这些些测测点点要要统统一一编编号号。施施测测时时在在每每测测站站上上先先用用两两次次仪仪器器高高测测出出转转点点间间的的高高差差，符符合合要要求求后后，再再利利用用第第二二次次仪仪器器高高，依依次次读读取取中间点上水准尺读数。中间点上水准尺读数。中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 内内业业计计算算时时，先先根根据据后后视视点点的的高高程程和和第第二二次次仪仪器器高高时时的的后后视视点点水水准准尺尺读读数数，求求出出仪仪器器视视线线高高程程；再再由由仪仪器器视视线线高高程程减减去去各各中中间间点点上上的的水水准准尺尺读读数数，即即为为各各中中间

9、间点点的的高高程程。室室内内绘绘制制巷巷道道纵纵剖剖面面图图时时，水水平平比比例例尺尺一一般般为为1 2000、1 1000或或1 500，对对应应的的竖竖直直比比例例尺尺一一般般为为1 200、1 100或或1 50。其其绘绘制制方法如下：方法如下：中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学(1) (1) 按按水水平平比比例例尺尺画画出出表表格格，表表中中填填写写：测测点点编编号号、测测点点间间距距、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) 在在表表格格的的上上方方，绘绘出出轨轨面面( (巷巷道道) )的的纵纵剖剖

10、面面图图。绘绘图图时时，先先按按竖竖直直比比例例尺尺绘绘出出水水平平线线，在在其其左左端端注注明明高高程程，在在线线上上绘绘出出各各测测点点的的水水平平投投影影位位置置，再再按按各各测测点点的的实实测测高高程程和和选选定定的的竖竖直直比比例例尺尺绘绘出出各各测测点点在在竖竖直直面面上上的的位位置置，然然后后用用直直线线段段将将这这些些位位 置点连接起来，即为轨面。置点连接起来，即为轨面。(3) (3) 在在表表格格的的下下方方绘绘出出该该巷巷道道的的平平面面图图，并并在在图图上上绘绘出出水水准准基基点或导线点的位置。点或导线点的位置。 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

11、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 经经剖剖面面测测量量后后，如如巷巷道道轨轨面面的的实实际际坡坡度度与与设设计计的的相相差差太太大大，则则应应进进行行调调整整。为为了了减减少少调调整整工工作作量量，根根据据巷巷道道的的具具体体情情况况，在在不不影影响响运运输输的的前前提提下下，可可适适当当改改变变原原设设计计坡坡度度，分分段段进进行行调调整整，但但应应与与有有关关人人员员商商定定。巷巷道道坡坡度度调调整整后后，测测量量人人员员应应按按、调调整整的坡度要求，标设巷道的腰线。的坡度要求，标设巷道的腰线。中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学第三节第三节 井下三角高程测量井下

12、三角高程测量 井井下下三三角角高高程程测测量量是是与与经经纬纬仪仪导导线线测测量量同同时时进进行的。施测方法如下图所示。行的。施测方法如下图所示。 安安置置经经纬纬仪仪于于A A点点，对对中中整整平平。在在B B点点悬悬挂挂垂垂球球。用用望望远远镜镜瞄瞄准准垂垂球球线线上上的的标标志志b b点点，测测出出倾倾角角，用用钢钢尺尺丈丈量量仪仪器器中中心心到到b b点点的的距距离离LL，量量取取仪仪器器高高i i及及觇觇标标高高v v。由由图图2-42-4可可以以看看出出，B B对对A A点点的的高高差差可可按按下下式计算：式计算： 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学式式中中：LL实实测测斜斜长

13、长，基基本本控控制制导导线线应应是是经经三三项项改改正正后的斜长；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，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。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 矿山测量学图 2-4 井下三角高程测量中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 当井下经纬仪导线为光电测距导线时，在A点安置仪器，在B点安置反

14、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L0，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜距L。A、B两点间的高差可按下式计算： 式中： k折光系数； R测线处地球曲率半径。 中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 三三角角高高程程测测量量的的倾倾角角观观测测一一般般可可采采用用一一个个测测回回，其其精精度度要要求求见见表表7-67-6。仪仪器器高高和和觇觇标标高高在在开开始始前前和和结结束束后后各各量量一一次次( (以以减减小小垂垂球球线线荷荷重重后后的的渐渐变变影影响响) )，两两次次丈丈量量的的互互差差不不得得大大于于4mm4mm，取取其其平平均均值值作作为为测测量量结结果果。丈丈

15、量量仪仪器器高高时时，可可使使望望远远镜镜竖竖直直，量量出出测测点点至至镜镜上中心间的距离。上中心间的距离。中国矿业大学环境与测绘学院 矿山测量学 三三角角高高程程测测量量要要往往返返进进行行。相相邻邻两两点点往往返返测测量量的的高高差差互互差差不不应应大大于于(10+0.3l)mm (10+0.3l)mm ( ( 为为导导线线水水平平边边长长，m)m)；三三角角高高程程导导线线高高差差闭闭合合差差不不应应大大于于100100L L mmmm(L(L为导线长为导线长,km),km) 当当高高差差的的互互差差符符合合要要求求后后，应应取取往往返返测测高高差差的的平平均均值值作作为为一一次次测测量量结结果果。闭闭合合和和附附合合高高程程路路线线的的闭闭合合差差，可可按按边边长长成成正正比比分分配配。复复测测支支线线终终点点的的高高程程，应应取取两两次次测测量量的的平平均均值值。高高差差经经改改正正后后，可可根根据据起起始始点点的高程推算各导线点的高程。的高程推算各导线点的高程。