16第十六讲 两井定向与导入标高
隧道两井定向联系测量
在隧道施工中，需要把地面上的已知点及方位角传到地下，即联系测量，联系测量的方法有多种，为了提高定向精度，可利用隧道的两个施工竖井（或在长隧道中部钻孔）进行两井定向。
两井定向是在两施工竖井（或钻孔）中分别悬挂一根钢丝，与一井定向相比，由于两钢丝间的距离大大增加了，因而减少了投点误差引起的方向误差，有利于提高地下导线的精度，这是两井定向的主要优点。
其次是外业测量简单，占用竖井的时间较短。
两井定向时，利用地面上布设的近井点或地面控制点采用导线测量或其他测量方法测定两钢丝的平面坐标值。
在地下隧道中，将已布设的地下导线与竖井中的钢丝联测，即可将地面坐标系中的坐标与方向传递到地下去，经计算求得地下导线各点的坐标与导线边的方位角。
在地面上采用导线测量测定两根钢丝的坐标，在地下使地下导线的两端点分别与两根钢丝联测，这样就组成一个附合图形。
在这个图形中，两根钢丝处缺少两个连接角，这样的地下导线是无起始方向角的，故称它为无定向导线。
按无定向附合导线计算步骤和方法计算出各点的坐标及方位角。
采用人工测量方法进行盾构管片安装测量时，应针对不同构造的盾构机的特点，制定相应的测量方案。
对管片安装测量使用全站仪、水准仪和带有水平气泡的板尺，分别采用极坐标法、水准测量方法和直接丈量方法。
在管片出车架，壁后注浆完成后，将板尺水平横放在衬砌环上，测量板尺中心和该处的顶、底板高程等直接或间接得到衬环中心坐标、底板高程、水平直径、垂直直径和前端面里程，测量误差在±3mm以内。
根据成环管片的内径，采用铝合金制作一铝合金标尺，铝合金标尺长接近内径。
在铝合金标尺正中央位置做标识，并在其侧面贴上反射片。
测量时，将铝合金标尺水平放置在某一环片上，首先用水平尺把铝合金标尺精确整平，使用全站仪采用极坐标法测量铝合金标尺中心坐标，即为环片中心坐标；使用水准仪测量铝合金标尺正中央位置的底板和顶板高程，从而得到环片直径及圆心。
由此，就可以推算出的成环管片中心轴线的实际三维坐标，以及与设计比较后的差值。
联系测量(两井定向)_pptppt课件
现将对投点所需主要设备的要求分述如下: (1)、重锤——重锤的重量为10kg。 (2)、钢丝——应采用直径为0.2-0.5mm左右的高强度的优质碳素弹簧钢丝。 (3)、待测点——用铁片制成。定向时也可不用定点板。 (4)、小垂球——在提放钢丝时用的，其形状成圆柱形或普通垂球的形状均可。 (5)、大水桶——用以稳定垂球线，一般可采用废弃油桶，水桶上应加盖。
(3)、点C与C＇应适当的靠近最近的垂球线，地面为B,地下为A),使
a/c及b＇/c的值应尽量小一些。 ppt课件
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§三 几何定向
3.2、两井定向
下面着重讲解两井定向，当施工地区有两个立井，且两井在定向 水平上相通并能进行测量时，就要采用两井定向。两井定向就是在两 井筒中各挂一根垂球线。此两垂球线在地面上下连线的坐标方位角保 持不变，如通过地面测量确定此两垂球线的坐标，并计算其连线的坐 标方位角后，再在井下通道中，用经纬仪导线对两垂球线联测，取一 假定坐标系统来确定地下两垂球线的假定方位角，然后将其与地面上 确定的坐标方位角相比较，其差值便是地下假定坐标系统和地面坐标 系统的方位差，这样便可确定地下导线在地面坐标系统中的坐标方位 角。
ppt课件
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§三 几何定向
2、投点误差及减小投点误差的措施
在井筒中用垂球线投点的误差的主要来源： (1)、气流对垂球线和垂球的作用； (2)、滴水对垂球线的影响； (3)、钢丝的弹性作用； (4)、垂球线的摆动面和标尺面不平行； (5)、垂球线的附生摆动。
减少投点误差的措施主要有: (1)、尽量减少立井处气流对垂球线的影响。定向时最好停止风机运转或增 设风门，以减小风速。 (2)、采用小直径、高强度的钢丝，适当加大垂球线重量，并将垂球浸入稳 定液中。 (3)、减小滴水垂球线及垂球的影响，在大水桶上加挡水盖。
联系测量(两井定向)课件
CONTENTS
目录
• 联系测量的基本概念 • 两井定向的原理 • 两井定向的步骤 • 两井定向的应用 • 两井定向的注意事项
CHAPTER
01
联系测量的基本概念
定义与作用
定义
联系测量是将地面坐标系中的平 面坐标和高程，通过测量手段与 井下导线点进行关联，从而确定 井下导线点的三维坐标位置。
定期校准仪器
为了确保测量仪器的精度和准确性，应定期对测量仪器进 行校准和维护。
误差分析
误差来源分析
在进行两井定向测量时，应分析误差的来源，如仪器误差、人为误差、环境误差等。通过 对误差来源的分析，可以采取相应的措施减小误差。
误差传播分析
在进行两井定向测量时，应进行误差传播分析，了解误差的传播规律和影响程度，从而采 取相应的措施减小误差。
在矿山测量中的应用
确定井下控制点
通过两井定向测量，可以确定井 下控制点的位置和坐标，为矿山 的生产、安全和资源开发提供基
础数据。
监测矿体移动
两井定向测量可以监测矿体在开采 过程中的移动情况，及时发现和预 防矿体滑落、崩塌等危险情况。
指导采矿作业
通过两井定向测量，可以精确地确 定采矿作业的位置和方向，提高采 矿效率，降低采矿成本。
CHAPTER
03
两井定向的步骤
测量前的准备
确定测量任务和目标
实地勘察和布点
明确测量任务，确定测量精度和目标 ，收集相关资料和地图。
对测量区域进行实地勘察，选择合适 的测量站点和定向点，并进行标记。
选择合适的测量仪器
根据任务和目标，选择合适的全站仪 、棱镜、反射片等测量仪器。
测量过程
01
定向井水平现场施工技术讲座
4、降斜钻具 ： 一般采用钟摆钻具组合，利用钻具自身的重力产生 的钟摆力实现降斜目的，根据钻头与稳定器的距离又分 为大钟摆和小钟摆，常用的降斜钻具组合是： 大钟摆钻具组合： 钻头+2根钻铤（18m）+稳定器+1根钻铤（9m）+稳定 器+钻铤+钻杆。 小钟摆钻具组合：
钻头+1根钻铤（9m）+稳定器+1根钻铤（9m）+稳定器
11、靶区及靶区半径（定向井）——在目标点所在的水 平面上，以目标点为圆心，以靶区半径为半径的一个圆
面积。允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点之间的距离，
称为靶区半径 。 12、靶心距——在靶区平面上，实钻井眼轨迹与目标点 之间的距离，称为靶心距。 13、反扭角——使用井底马达进行定向造斜或扭方位时， 动力钻具启动前的工具面与启动后且加压钻进时的工具 面之间的夹角，称为反扭角。反扭角总是使工具面逆时 针转动。 14、工具面——在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个 轴线所决定的那个平面，称为工具面。
7、方位角——以井眼轴线上任一点为原点的平面坐标系中，
以通过该点的正北方向线为始边，按顺时针方向旋转至该点 处井眼方向线在水平面上的投影线为终边，其所转过的角度 称为该点的方位角。 8、造斜率——表示了造斜工具的造斜能力。其等于用该 造斜工具所钻出的井段的井眼曲率。 9、全角变化率——“狗腿严重度”，“井眼曲率”都是相同的 意义。指的是在单位井段内前进的方向在三维空间内的角度 变化。 10、目标点——设计规定的，必须钻达的地层位置，称为目 标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标植来表示。
2、微增斜钻具（一般增斜率3゜/100m） 微增斜钻具组合在井下的受力情况和增斜钻具相同，主 要是通过减小近钻头稳定器与2号稳定器的距离或者减 小近钻头稳定器的外径尺寸（欠尺寸稳定器），以减小 钻具的造斜能力。
两井定向测量的实施及其分析
本科毕业论文两井定向测量的实施与其精度分析TWO WELLS DIRECTIONALLY MEASUREMENT IMPLEMENTATIONAND PRECISION ANALYSIS学院（部）：专业班级：学生姓名：王伟指导教师：2010年07月1号两井定向测量的实施及其精度分析摘要在矿山建设、生产阶段时联系测量是必不可少的，用于统一地上、下坐标系统。
其方法很多，有物理定向和几何定向等等，一般几何定向比较普遍，本文采用新旧技术介绍了两井几何定向。
过程中近井点的坐标得到可以运用现代的GPS技术；数据处理采用了EXCLE和VBA联合处理方法；对于投点方法的分析后，运用单重投点发比较繁重、精度一般，本文介绍了激光铅锤仪的投点；同时也对两井定向进行了相关的精度分析。
关键词：联系测量，两井定向，精度分析，激光定向，EXCEL，数据处理误差，导线，VBATWO WELLS DIRECTIONALL Y MEASUREMENT IMPLEMENT A TIONAND PRECISION ANAL YSISBSTRACTIn mine construction, production stage contact measurement is indispensable, under the ground, for unity Coordinate system. The method is very much, have physical directional and geometric directional etc, general geometric directional than is generally, the paper introduces two Wells old technology geometric orientation.Process the coordinates get nearly well point can be used modern GPS technology; Data processing with the joint treatment EXCLE and VBA; Analysis of the point method for shots after using single heavy hurl bit, comparative onerous, accuracy, this paper introduces the general QianChui instrument for laser point; Also on the two Wells directionally related precision analysis.KEYWORDS：relation measurement ，two wells directionally ，analysis, precision, vba，，laser directional ，data processing ，error ，wires , excel目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)绪论 (1)1 地面测量 (1)1.1地面导线测量 (1)1.2地面水准测量 (2)1.3地面连接导线 (4)2 定向投点 (4)2.1激光铅锤仪 (4)2.2激光铅锤仪用于投点的误差分析 (5)3 导入高程 (6)4 井下导线测量 (8)5 内业计算 (8)5.1内业纯计算 (9)5.2一般实例利用EXCEL VBA进行计算 (10)6 精度分析 (20)6.1地面连接误差 (20)6.1.1由一个近井点向两个垂球线敷设连接方案的误差 (21)6.1.2由两个近井点分别向两个垂球线敷设连接方案误差 (22)6.2井下连接误差 (23)6.2.1由井下导线测角误差引起的连接误差 (23)6.2.2由井下导线量边误差引起的连接误差 (25)6.2.3由井下导线量边测角误差引起的各边连接总误差 (26)6.3经井上下两槌球线间距离的容许误差 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)绪论在矿山建设、生产阶段需要进行联系测量，即将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下，使矿井上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作；两井定向有物理定向、几何定向等，这里主要阐述两井几何定向。
两井几何定向操作步骤
两井几何定向操作步骤两井几何定向是指在地下水开采或注入过程中，通过合理选择水井开采或注入的位置和方向，以及实施钻井操作、固井和完井等工艺，从而有效地控制和优化水井的开采或注入效果，提高井网开发率，减少生产成本，保证地下水资源合理利用的一种方法。
以下是两井几何定向操作的详细步骤：1.确定需求：确定水井系统的需求，包括水井的数量、注入或开采的水量、水源地点等。
这是整个定向操作的基础。
2.设计井场布局：根据需求确定井场布局，组建合适的井网，包括主井、辅井和控制井等。
要考虑井网的紧凑性、井距的合理性以及井的位置选择等因素。
3.选井和井位设计：根据井场布局，选择适当的井位开展钻井。
选择井位时需考虑地质条件、水源条件、工程难度等因素，同时还要通过地质勘探和水文地质调查等手段获取井位的详细信息，对井位进行合理评价和设计。
4.钻井操作：根据井位设计图纸进行钻井操作。
首先进行地表防护，施工现场要布设合理的安全防护设施。
然后进行钻井设备的安装，包括钻机、钻铤、钻杆等。
钻进过程中要及时监测钻井参数，保证井深、孔径等达到设计要求。
5.固井：钻井完成后，需要进行固井操作。
固井是为了保证钻井壁稳定，防止井眼塌陷和地下水污染。
固井操作包括设备安装、打开固井液循环、注入固井液、封堵固井液、测试固井质量等过程。
6.完井操作：固井完成后，需要进行完井操作。
完井是指安装油管、套管、水头和井嘴等装置，以便进行水井开采或注入。
完井操作包括设备安装、水井开孔、水井壁清理、井内装置安装等过程。
7.定向操作：在完井后，需要进行定向操作，将水井的开采或注入方向调整到合适的角度。
定向操作需要使用特殊的定向工具，如定向器、导向器等，通过控制工具的旋转和位移，使水井的开采或注入方向达到设计要求。
8.监测和调整：完成定向操作后，需要对水井的开采或注入进行监测，包括产量、压力、水质等指标。
根据监测结果，及时进行调整，优化水井的开采或注入效果。
9.维护和管理：定向操作完成后，需要进行水井的维护和管理工作。
井定向和二井定向
☐ 一井定向1）目的：将地面点坐标和坐标方位角传递到地下。
（1）投点及连接测量方法投点所用垂球的重量与钢丝的直径随井深而异。
由于井筒内受气流、滴水的影响，使垂球线发生偏移和不停的摆动，故投点分稳定投点和摆动投点。
连接方法：连接测量时，常采用连接三角形法。
C 与C ′称为井上下的连接点，A 、B 点为两垂球线点,从而在井上下形成了以AB 为公用边的三角形ABC 和ABC ′。
在选择井上下连接点C 和C ′时应满足下列要求：(1)C 和D 的长度应尽量大于20m ；(2) C 和C ′点应尽可能在AB 的延长线上，即γ、α，和γ′ β′不应大于2°构成最有利的延伸三角形；(3) b /c 、b ′/c 一般应小于，即C 和C ′应尽量靠近垂球线。
（3）一井定向的误差✓ 定向误差包括：地面的连接误差m 上；地下的连接误差m 下；投向误差θ。
✓ 井下一次独立定向的定向边C ′D ′方位角的中误差为 ：☐ 二井定向在两井筒各下放一根垂球线，然后在地面和井下分别将其连接，从而把地面坐标系的平面坐标和方位角引测到井下。
（1）投点投点的方法和要求与一井定向相同。
（2）连接测量对井上、井下布设的导线事先要做误差预计。
根据使用的仪器、采用的测量方法、导线布设的方案，估算一次定向测量的中误差，若不超过±20″，这个方案才能使用。
（3）内业计算A 、计算两吊垂线在地面坐标系的坐标方位角与距离B 、计算地下导线点在假定坐标系中的坐标222222)(2)(θϕβαϕ+++++=''''m m m m m M DC D C假定坐标系的建立：以A为原点，A1方向为X’轴，垂直于A1方向为Y’轴建立坐标系。
在导线A-1-2-3-…-B中，该导线的各转折角及导线边已测出，则可算出地下各点在假定坐标系中的坐标。
C、计算地下导线各点在地面坐标系中坐标前面计算出各点坐标为假定坐标系中的坐标，要把它转换为地面坐标系中坐标，需要经过旋转平移。
16第十六讲 两井定向与导入标高
第十六讲两井定向与导入标高当一个矿井有两个立井，且在定向水平有巷道相通时，应首先考虑两井定向。
如图所示，在两个立井中各挂一根锤球线，然后在地面和井下定向水平用导线测量的方法把两锤球线连两井定向原理图接。
同一井定向一样，两井定向的全部工作包括投点、连接和内业计算。
1.投点投点的方法与一井定向相同，只是每个井筒悬挂一根钢丝，投点工作比一井定向简单，而且占用井筒时间短。
2.连接地面上由近井点D向两锤球线敷设经纬仪导线D-I-A和D-I-II-B，测定A、B点位置。
井下连接则通过导线测量将定向水平的两锤球线连接起来。
3.内业计算由于每个井筒内只投一个点，不能直接推算井下导线边的方位角。
因此，首先采用假定坐标系统，然后经过换算求得与地面坐标系统一致的方位角。
（1）根据地面导线计算A 、B 点坐标，通过坐标反算原理求出两锤球线连线在地面坐标系统中的方位角、边长； ABAB A B A B AB x y x x y y ∆∆=--=αtan 22cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B ABy x x x y y S ∆+∆=-=-=αα（2）建立井下假定坐标系统，计算在定向水平上两锤球线连线的假定方位角、边长。
通常为了计算方便，假定A -1边为x ′轴方向，与A -1垂直方向为y ′轴，A 点为坐标原点，即"'1'00000 =A α ，0'=A x ， 0'=A y计算井下连接导线各点假定坐标，直至锤线B 的假定坐标 B x ' 和 B y ' 。
再通过反算公式计算AB 的假定方位角及其边长：AB A B A B AB x y x x y y '''''''tan =--=α2'2''''''''cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B AB y x x x y y S∆+∆=-=-=αα 理论上讲，AB S 和 AB S ' 应相等。
两井定向名词解释
两井定向名词解释
两井定向相关名词解释
1. 两井定向
•两井定向是指通过在地下钻两口井并进行横向或纵向打通，以完成特定任务的一种定向钻探工艺。
2. 定向钻探
•定向钻探是指在地下进行钻探作业时，通过控制钻杆的角度和方向，使钻孔达到预定的目标位置。
3. 井
•井是指通过钻探和完井作业后，形成的具有一定直径和深度的孔洞，通常用于开采地下矿产资源或获取水源。
4. 井间距
•井间距是指两口井之间的距离，该距离的选择对于两井定向的成功与否至关重要。
5. 井网
•井网是指由多口井组成的系统，在地下矿产开采、水源探测等领域中用于提高开采效率和资源利用率的一种布局方式。
6. 定向井
•定向井是指经过钻探和完井后，具有一定方向性的井，通常用于探矿、油气勘探和开采等领域。
7. 整体定向
•整体定向是指多口井整体按照一定方向进行钻探和完井，以提高开采效果和资源利用率的一种钻探工艺。
8. 定向测量
•定向测量是指通过使用测量工具和技术，对定向井或井网进行方向和倾斜度的测量，以确保钻探目标的准确性和精度。
9. 钻探工艺
•钻探工艺是指在进行钻探作业时所采用的技术和方法，包括控制钻杆角度、选择钻头类型、运用导向工具等。
10. 导向工具
•导向工具是指用于控制钻杆方向和角度的装置，常见的导向工具包括定向套管、测斜仪、导电皮带等。
以上是关于“两井定向”的相关名词解释及例子，希望对您有所帮助。
两井定向的施作及计算分析
两井定向的施作及计算分析
两井定向施作是完成立井定向的一种新型技术，可以满足不同作业需求。
它通
过精确测量和计算，把两口井连接成一条精确的直线，从而实现定向钻井的目的。
两井定向施作主要包括三个步骤：
1.分别对两口井进行测量，以确定它们的位置，包括坐标、倾斜角、偏角以及
延伸长度等参数。
2.根据测量的结果，计算出施工所需的参数，包括施工方位、偏角、延伸距离、偏移量等。
3.根据计算结果，进行定向施工，确保两口井贯穿成一条精确的直线。
两井定向施作不仅可以提高施工质量，而且可以节省时间和成本，大大提升效率。
因此，它已经成为完成定向钻井的首选技术。
简述一井,两井几何定向主要原理
简述一井,两井几何定向主要原理一井、两井几何定向是指在地下井筒钻探过程中，通过测量钻探参数和地质参数的变化，利用几何原理确定井的几何方向和位置。
一井、两井几何定向主要原理包括惯性法、磁场法、地电法、声波法等。
惯性法的原理是通过测量钻铤运动的加速度或转角，来推导出井的几何方向和位置。
它利用了牛顿第二定律和欧拉方程，根据钻铤的运动参数计算出井的倾角、方位角和真正北角等信息。
由于惯性传感器能够实时测量相关的运动参数，并且不受地磁场、地电场等因素的干扰，因此惯性法具有较高的精度和可靠性。
磁场法的原理是根据井眼附近地磁场的分布情况，通过测量地磁场的强度和方向变化来确定井的几何方向和位置。
地磁场被认为是地球的光环状电流通过地壳流动而形成的。
通过在井内悬挂磁力仪器并进行测量，可以推导出地磁场的强度和方向，从而计算出井的倾角和方位角等参数。
磁场法的优点是测量简便、成本低，但由于地磁场易受外界干扰，因此精度较差。
地电法的原理是利用地壳中的电阻率差异测量井的几何方向和位置。
地球的地壳中含有不同的岩层、矿藏和地下水等，它们的电导率和电阻率差异较大。
通过在不同位置和深度处测量地下电阻率的变化，可以推导出井的倾角和方位角等参数。
地电法的优点是对地下结构响应较灵敏，但由于地下岩层和矿藏的复杂性，需要进行大量的数据分析和处理。
声波法的原理是利用声波在岩石和地层中传播的特性来测量井的几何方向和位置。
声波在不同岩石和地层中的传播速度和传播方向会有所不同。
通过在井内放置声发射器和接收器，并进行声波传播时间的测量，可以推导出井的倾角和方位角等参数。
声波法的优点是测量精度高、不受地磁场和地电场的干扰，但由于声波受地下介质的影响较大，需要根据不同的地质条件进行校正和修正。
总之，一井、两井几何定向主要通过测量和分析地下井筒钻探参数的变化，利用不同的物理原理推导出井的几何方向和位置。
不同的方法各有优缺点，需要根据具体情况和实际需求选择合适的方法进行定向测量。
两个井控三个点计算实测标高
两个井控三个点计算实测标高井控是土建工程中非常重要的一个作业，它能够通过建立起水准控制点来获取实测标高，为后续的施工工作提供准确的高程信息。
今天，我们就来讨论一下井控方法中的其中一种，即通过两个井控三个点来计算实测标高。
首先，我们需要明确两个井的位置。
一般而言，两个井的距离应足够远，以确保观测到的高程差值足够精确。
在实际施工中，通常会在大型建筑物的东西两侧设立两个井，这样可以有效地避免建筑物对高程差的影响。
井的位置应该选在相对平坦、稳定的地方，同时便于观测和操作。
在确定了井的位置后，我们需要在每个井的附近选取三个测点。
这三个点的选择要满足以下要求：首先，点之间的距离要足够远，以免相互之间的影响；其次，要避开可能导致误差的地形和障碍物；最后，要尽可能选择稳定的地面，以确保观测结果的准确性。
接下来，我们进行测量工作。
首先，我们需要使用水准仪来测量两个井的高程差。
在将水准仪架设好后，必须确保水平仪是准确的，以确保观测结果的准确性。
然后，我们将水准仪放置在第一个测点上，测量其高程值，这将成为基准点的高程值。
依次测量其他所有点的高程值，并记录下来。
一旦我们获得了两个井的高程差以及其他测点的高程值，我们便可以开始计算实测标高了。
首先，我们将第一个测点的高程值减去第一个井的高程值，得到该测点相对于第一个井的高程差值。
然后，我们将第二个测点的高程值减去第一个井的高程值，得到该测点相对于第一个井的高程差值。
最后，我们将两个测点的高程差值相减，即可得到两个测点之间的实测标高差。
通过此方法计算得到的实测标高能够为土建工程提供准确的高程信息，为施工和设计提供参考依据。
同时，通过合理选取井控点和测点，并严格执行测量工作，可以确保实测结果的可靠性和精确性。
综上所述，通过两个井控三个点计算实测标高的方法简单易行，且具有较高的精度，是土建工程中常用的高程测量方法之一。
在实际应用中，我们需要注意井控点和测点的选择，避免误差来源，保证测量的准确性。
两井定向测量的实施及其分析.
本科毕业论文两井定向测量的实施与其精度分析TWO WELLS DIRECTIONALLY MEASUREMENT IMPLEMENTATIONAND PRECISION ANALYSIS学院（部）：专业班级：学生姓名：王伟指导教师：2010年07月1号两井定向测量的实施及其精度分析摘要在矿山建设、生产阶段时联系测量是必不可少的，用于统一地上、下坐标系统。
其方法很多，有物理定向和几何定向等等，一般几何定向比较普遍，本文采用新旧技术介绍了两井几何定向。
过程中近井点的坐标得到可以运用现代的GPS技术；数据处理采用了EXCLE和VBA联合处理方法；对于投点方法的分析后，运用单重投点发比较繁重、精度一般，本文介绍了激光铅锤仪的投点；同时也对两井定向进行了相关的精度分析。
关键词：联系测量，两井定向，精度分析，激光定向，EXCEL，数据处理误差，导线，VBATWO WELLS DIRECTIONALL Y MEASUREMENT IMPLEMENT A TIONAND PRECISION ANAL YSISBSTRACTIn mine construction, production stage contact measurement is indispensable, under the ground, for unity Coordinate system. The method is very much, have physical directional and geometric directional etc, general geometric directional than is generally, the paper introduces two Wells old technology geometric orientation.Process the coordinates get nearly well point can be used modern GPS technology; Data processing with the joint treatment EXCLE and VBA; Analysis of the point method for shots after using single heavy hurl bit, comparative onerous, accuracy, this paper introduces the general QianChui instrument for laser point; Also on the two Wells directionally related precision analysis.KEYWORDS：relation measurement ，two wells directionally ，analysis, precision, vba，，laser directional ，data processing ，error ，wires , excel目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)绪论 (1)1 地面测量 (1)1.1地面导线测量 (1)1.2地面水准测量 (2)1.3地面连接导线 (4)2 定向投点 (4)2.1激光铅锤仪 (4)2.2激光铅锤仪用于投点的误差分析 (5)3 导入高程 (6)4 井下导线测量 (8)5 内业计算 (8)5.1内业纯计算 (9)5.2一般实例利用EXCEL VBA进行计算 (10)6 精度分析 (20)6.1地面连接误差 (20)6.1.1由一个近井点向两个垂球线敷设连接方案的误差 (21)6.1.2由两个近井点分别向两个垂球线敷设连接方案误差 (22)6.2井下连接误差 (23)6.2.1由井下导线测角误差引起的连接误差 (23)6.2.2由井下导线量边误差引起的连接误差 (25)6.2.3由井下导线量边测角误差引起的各边连接总误差 (26)6.3经井上下两槌球线间距离的容许误差 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)绪论在矿山建设、生产阶段需要进行联系测量，即将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下，使矿井上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作；两井定向有物理定向、几何定向等，这里主要阐述两井几何定向。
联系测量：将矿区地面平面坐标系统和高程系
GPS测量数据处理的基本内容为：观测值的粗加工；预处理；基线向量解算以及GPS基线向量网与地面网数据的综合处理等。
图3-1GPS测量数据处理的基本流程•地面连测导线的测量地面有近井点至井口（定向连接点）的连测导线，边数应不超过3个。
地面连测时，应敷设测角中误差不超过5″或10″的闭合导线或复测支导线，10″（二级）小三角网作为首级控制的小矿区。
地面连测导线应尽量采用光电测距导线。
图3-2地面连测2、投点误差与投向误差由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴水等影响，使得垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离，这种偏离称为投点误差。
由投点误差引起的垂球线连线的方向误差，称为投向误差。
图3-3 投点误差与投向误差(a)(b)(c)A′B ′A ′B ′A′B ′θθ图(b) 中图(c)中设AA′=BB′=e，AB=c，且由于θ很小，则(c)图中的θ可简化为：总投向误差为：因此要减少投向误差，必须加大两垂球线间的距离c和减少投点误差e之值。
减少投点误差的主要措施：1)尽量增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置;稳定投点的设备和安装振幅法是测定钢丝摆动的半周期，看它是否与计算值相等。
理论值按下式计算：由于稳定液的阻尼作用，实测的半周期应大于计算值。
若小于计算值，可将实测的半周期代入上式，计算出钢丝自由悬挂的长度，以便估计接触点的位置；(4)井筒条件允许时，可以乘罐笼或吊桶直接检查钢丝的悬挂。
5 、单重摆动投点连接三角形示意图δδγαβγ′′′′′2）连接三角形法的外业地面连接测量是在C点安置经纬仪测量出φ和γ两个角度，并丈量a、b、c三条边的边长。
同样，井下连接测量是在C′点安置仪器测量出φ′和γ′三个角度，并丈量c，b′和a′三条边的边长。
3）连接三角形的解算①运用正弦定理，解算出α，β，α′，β′②检查测量和计算成果首先，连接三角形的三个内角α、β、γ以及α′、β′、γ′的和均应为180°。
两井定向无定向附和导线
两井定向---无定向附合导线计算任务名称：当矿区有两个立井，且两井之间在定向水平上有巷道相通并能进行测量时，就要采用两井定向。
任务描述：两井定向就是在两井筒中各挂一根垂球线（见图），通过地面和井下导线将它们连接起来，从而把地面坐标系统中的平面坐标和方向传递到井下。
两井定向的外业测量与一井定向类似。
也包括投点、地面和井下连接测量，只是两井定向时每个井筒只悬挂一根钢丝，这使投点工作更为方便且缩短了占用井筒的时间。
同时，两井定向与一井定向相比，两钢丝间的距离大大增加，使投向误差明显减小。
这是两井定向的最大优点。
由于两井定向时，两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来。
因此，在连接测量时必须测出井上、井下导线各边的边长及其连接水平角，在内业计算时必须采用假定坐标系。
两井定向的数学公式及计算方法两井定向是在两个井筒内各投下一个点，它们的坐标是通过地面连接导线测设后计算出来的。
而到了井下，它们之间是不能通视的，这样井下连接导线A′—1—2—3—4—B′就形成一条定向符合导线。
具体计算如下：1）根据地面连接测量的成果，按照导线的计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的平面坐标（x A，y A）、（x B，y B）。
2）计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角和边长：tan y y xxαB AABB A-=-22ABD x y=∆±∆3）以井下导线起始边A′1为x′轴，A点为坐标原点建立假定坐标系，计算井下导线各连接点在此假定坐标系中的平面坐标，设B′点的假定坐标为（x B′，y B′）。
4）计算AB连线在假定坐标系中的方位角αAB′''''arctan'''B A BABB A By y yx x xα-==-5）计算井下起始边在地面坐标系统系统中的方位角'1'AB ABαααA=-6）然后根据'1αA和A点的地面坐标计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位角，最后算得悬线垂线B的坐标。
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第十六讲两井定向与导入标高
当一个矿井有两个立井，且在定向水平有巷道相通时，应首先考虑两井定向。
如图所示，在
两个立井中各挂一根锤球线，然后在地面和井下定向水平用导线测量的方法把两锤球线连
两井定向原理图
接。
同一井定向一样，两井定向的全部工作包括投点、连接和内业计算。
1.投点
投点的方法与一井定向相同，只是每个井筒悬挂一根钢丝，投点工作比一井定向简单，而且占用井筒时间短。
2.连接
地面上由近井点D向两锤球线敷设经纬仪导线D-I-A和D-I-II-B，测定A、B点位置。
井下连接则通过导线测量将定向水平的两锤球线连接起来。
3.内业计算
由于每个井筒内只投一个点，不能直接推算井下导线边的方位角。
因此，首先采用假定坐标系统，然后经过换算求得与地面坐标系统一致的方位角。
（1）根据地面导线计算A 、B 点坐标，通过坐标反算原理求出两锤球线连线在地面坐标系统中的方位角、边长； AB
AB A B A B AB x y x x y y ∆∆=--=αtan 22cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B AB
y x x x y y S ∆+∆=-=-=αα
（2）建立井下假定坐标系统，计算在定向水平上两锤球线连线的假定方位角、边长。
通常为了计算方便，假定A -1边为x ′轴方向，与A -1垂直方向为y ′轴，A 点为坐标原点，即
"'1'00000 =A α ，0'=A x ， 0'=A y
计算井下连接导线各点假定坐标，直至锤线B 的假定坐标 B x ' 和 B y ' 。
再通过反
算公式计算AB 的假定方位角及其边长：
A
B A B A B AB x y x x y y '''''''tan =--=α
2'2''''''''cos sin ）（）（AB AB AB A B AB A B AB y x x x y y S
∆+∆=-=-=αα 理论上讲，AB S 和 AB S ' 应相等。
（3）按地面坐标系统计算井下连接导线各边的方位角及各个点的坐标。
AB AB A '1ααα-=
式中 若AB α < AB 'α 时， AB AB A ααα'-+=
3601 然后根据 1A α 之值，以锤线A 的地面坐标重新计算井下连接导线各边的方位角及各点的坐标，最终求得锤线B 的坐标。
井下连接导线按地面坐标系统算出B 点坐标值应和地面连接导线所算得的B 点坐标值相等。
为了检核，两井定向也应独立进行两次，两次算得
的井下起始边的方位角互差不得超过1′。
三、陀螺经纬仪定向简介
采用立井几何定向时，设备多，组织工作复杂，需要较多的人力、物力，且常常因占用井筒时间长而影响生产。
陀螺经纬仪定向是一种物理定向方法，采用该方法既可克服上述缺点，又可大大提高定向精度。
1.陀螺经纬仪的工作原理
陀螺仪是根据自由陀螺仪的定轴性和进动性两个基本特征，并考虑到陀螺仪对地球自转的相对运动，使陀螺轴在测站子午线附近作简谐摆动的原理而制成的。
陀螺经纬仪则是由陀螺仪和经纬仪结合而成的定向仪器。
它通过陀螺仪测定出子午线方向；用经纬仪测出定向边与子午线方向的夹角，就可以根据天文方位角和子午线收敛角求得地面或井下任意定向边的大地方位角。
2.陀螺经纬仪的定向方法
运用陀螺经纬仪进行矿井定向的常用方法主要有逆转点法和中天法。
两方法间的主要区别是在测定陀螺北方向时，逆转点法的仪器照准部处于跟踪状态，而中天法的仪器照准部是固定不变的。
采用逆转点法测定井下未知边方位角的过程如下：
（1）在地面已知边上测定仪器常数 。
实质上是测定已知边的陀螺方位角；根据已知边的陀螺方位角便可求出仪器常数 ；
（2）在井下定向边上测定陀螺方位角；
（3）返回地面后，再次在已知边上测定仪器常数；
（4）计算井下未知边的坐标方位角。
按逆转点法观测陀螺北方向值的方法如下：
在测站上安置仪器，观测前将水平微动螺旋置于行程中间位置，并于正镜位置将经纬仪照准部对准近似北方，然后启动陀螺。
此时，在陀螺仪目镜视场中可以看到光标线在摆动，用水平微动螺旋使经纬仪照准部转动，平稳匀速地跟踪光标线的摆动，使目镜视场中分划板上的零刻度线与光标线重合。
当光标达到东西逆转点时，读取经纬仪水平盘上的读数。
连续读取5个逆转点时的读数i u ，便可按以下公式求得陀螺北方向值T N 。
⎪⎭
⎫ ⎝⎛++=2311221u u u N
⎪⎭
⎫ ⎝⎛++=3422221u u u N ⎪⎭
⎫ ⎝⎛++=4533221u u u N ()32131N N N N T ++=
三、 高程联系测量
高程联系测量又称导入标高。
其目的是建立井上、下统一的高程系统。
因此，导入标高的任务就是将地面水准点的高程传递到井下高程测量的起始点上，确定井下水准基点的高程。
采用平硐或斜井开拓的矿井，导入标高可以采用水准测量和三角高程测量方法完成；采用立井开拓的矿井，导入标高实质是丈量井筒深度，必须采用专门的方法来传递高程。
常用的方法有钢尺法、钢丝法和光电测距法。
钢尺法和钢丝法导入标高的方法基本相似，只是钢丝法需要在地面通过专门的仪器设备测量其长度。
因此，这里仅以钢尺法和光电测距法为例说明导入标高的全过程。
1.钢尺导入标高
用来导入标高的钢尺有100m 、200m 、500m 等几种。
如图所示，由地面向井下自由悬挂一根钢尺，在其下端挂上重锤，重锤的重量等于钢尺检验时的拉力。
在井上、下各安置一架水准仪，A 、B
水准尺上读数分别为a 、b ，然后照准钢尺，井上、下同时读数为1N 和2N 。
则 B H =A H -h
式中 h =（1N -2N ）-a + b
为了检核和提高精度，导入标高应进行两次，两次互差不得大于井筒深度1/8000。
2.光电测距法导入标高
光电测距法导入标高精度高，占用井筒时间短，因此，是一种值得推广的导入标高方法。
如图所示，在井口附近的地面上安置光电测距仪，在井口和井底分别安置反射镜；井上的反射镜与水平面成45°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
仪器中心至井上及井下反射镜的距离l 、 s ，从而计算出井上、下反射镜中心间的铅垂距离H 为
l l s H ∆+-=
式中 S —仪器中心至井上到井下反射镜的距离
l —仪器中心至井上反射镜的距离
l ∆— 为光电测距仪的总改正数（包括气象改正、加常数、乘常数等项改正）
然后，分别在井上、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和井下反射镜中心与井下水准基点间的高差从而计算出井下水准基点B 的高程。
b
f h c
a h H
h h H H FB AE FB AE A B -=-=-++= 式中a 、b 、c 、f 分别井上、下水准基点和井上、下反射镜处水准尺的读数。
为了检核和提高精度，导入标高应进行两次，两次互差不得大于井筒深度1/8000。