联系测量中矿井的一井定向

合集下载

联系测量中矿井的一井定向

联系测量中矿井的一井定向【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作，其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。

一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。

【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形1 平面联系测量及一井定向简介在采矿工程中，较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下，从而统一地上、井下平面坐标系统，以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产，该项工作称为平面联系测量。

平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值，并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。

在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的，因此又把它称为矿井定向。

矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种，而几何定向又分为一井定向和两井定向。

在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中，其中前两种定向较为简单，而在竖井几何定向中，又以一井定向较复杂且常见。

本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结，并结合实例分析对其加以说明，以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。

2 一井定向的基本原理2.1 钢丝投点及外业施测过程进行一井定向时，在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线（如图1），投点时利用绞车盘住钢丝向下放，并使用信号圈检查钢丝垂直度，钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。

挂上垂球后的钢丝呈摆动状态，为了确定其投点位置，在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架，然后作摆动观测。

根据井下条件，安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪，并在其垂直方向分别放两个直尺，由于钢丝摆动，用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数，连续取13个读数，取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。

同法进行两次，当较差不大于1mm时，取其平均值作为最终值。

03生产矿井第三章联系测量

生产矿井测量
山西煤炭职业技术学院
第三章矿井联系测量
• 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。
生产矿井测量
山西煤炭职业技术学院
第三章矿井联系测量
• 矿区近井点布设要求 • 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、敷设经纬仪导线(钢尺量距或光电测距)或GPS定位等方法测设。 • 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7cm，后视边方位角中误差不得超过±10″。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来测设。
c
θ
c e 生产矿井测量
B b
山西煤炭职业技术学院
第三章矿井联系测量
与e成正比
Θ=eρ/c
e=1mm,c=3m时, Θ=eρ/c=±68.8″
与c成反比
规程规定，两井两次独立定向之差小于2′,则一次定向中误差不大小±42″,投向误差小于±30″ 当c=2,3,4m时，e= Θ c/ρ=0.3,0.45,0.6mm
几何定由近井点推算的两次独立向定向结果的互差
陀螺经同一边任意两测回测量陀 15″级: <40″ 纬仪定螺方位角的互差 25″级: <70″ 向井下同一定向边两次独立 15″级: <40″ 陀螺经纬仪定向的互差 25″级: <60″
生产矿井测量
山西煤炭职业技术学院
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》时各
生产矿井测量
山西煤炭职业技术学院
第三章矿井联系测量

一井定向三丝法在地铁联系测量中的应用

Development and Innovation | 发展与创新 |·257·2020年第14期作者简介：田洪雷，男，工程师，研究方向：地铁工程测量及变形监测等。

一井定向三丝法在地铁联系测量中的应用田洪雷（济南质安工程检测有限公司，山东济南 250000）摘要：一井定向作为地铁施工中联系测量的常用手段，已得到了广泛应用。

地铁平面联系测量中一井定向常采用悬挂2根钢丝组成联系三角形的方式进行，但测量精度较低。

大量工程实践证明，悬挂3根钢丝组成双联系三角形的方式进行测量具有更高的精度。

文章结合济南地铁2号线任家庄站联系测量实例，详述在现场条件不好的情况下，采用三丝法进行平面联系测量的作业过程及计算方法。

关键词：一井定向；地铁施工；联系测量；联系三角形；三丝法中图分类号：U231+.1 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）14-0257-02 1 一井定向联系测量联系测量就是将地面坐标、方位和高程传递到地下隧道区间，使地上地下具有统一的坐标、高程系统，便于指导地铁隧道掘进施工。

联系测量工作是隧道控制测量最重要的工作环节之一，联系测量精度对后期隧道的贯通误差影响很大。

一井定向联系测量也被称为联系三角形法，即在一个井口吊2根钢丝挂10kg 重锤浸泡在阻尼液中，井上通过地上近井点与2根钢丝组成三角形，井下通过待测点与2根钢丝组成三角形。

由于钢丝是自由悬吊状态，可以认定2条钢丝的坐标和方位角在井上井下相同，利用2台全站仪同时观测井上井下的角度与距离，通过计算可以求出地下导线点的平面坐标和方位角。

2 近井点和联系三角形布置2.1 近井点布置近井点应布置在已知平面控制点的可视范围之内，并应尽可能缩短与钢丝间的距离。

为减小测绘仪器对中误差，地上近井点应布置成强制对中点，如现场条件不允许，则在近井点的观测过程中采用三联脚架法，尽可能减小误差传递。

近井点导线测量主要技术要求如表1所示，外业观测技术要求如表2所示。

《矿山工程测量》（矿井联系测量）

《矿⼭⼯程测量》（矿井联系测量）第六章矿井联系测量§6-1 矿井联系测量的⽬的与任务将矿区地⾯平⾯坐标系统和⾼程系统传递到井下的测量⼯作，称为联系测量。

将地⾯平⾯坐标系统传递到井下的测量⼯作称平⾯联系测量，简称定向。

将地⾯⾼程系统传递到井下的测量⼯作称为⾼程联系测量，简称导⼈⾼程。

矿井联系测量的⽬的就是使地⾯和井下测量控制⽹采⽤同⼀坐标系统和同⼀⾼程系统。

其必要性在于：（1）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。

这种关系⼀般是⽤井上下对照图来反映的。

众所周知，由于地下开采⽽引起的岩层移动，往往波及地⾯⽽使建筑物遭受破坏，甚⾄造成重⼤事故。

如果采矿⼯作是在河湖等⽔体下进⾏，当地⾯出现的裂缝与井下的裂隙相通时，河⽔就有可能经裂缝流⼈井下⽽使整个矿井淹没。

因此，我们必须时刻掌握采矿⼯作是在什么地区的下⽅进⾏着，以便采取预防措施。

（2）需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道与⽼塘（采空区）间的相互关系，正确地划定两相邻矿井间的隔离矿柱。

不然，就有可能发⽣⼤量涌⽔及⽡斯涌出，迫使采矿⼯作停顿，甚⾄造成重⼤安全事故。

（3）为解决很多重⼤⼯程问题，例如井筒的贯通或相邻矿井间各种巷道的贯通，以及由地⾯向井下指定的地点开凿⼩井或打钻孔等等都需要井上下采⽤同⼀坐标系统和同⼀⾼程系统。

矿井联系测量的仟务在于：(1) 确定井下经纬仪导线起算边的坐标⽅位⾓； (2) 确定井下经纬仪导线起算点的平⾯坐标x 和y ； (3) 确定井下⽔准基点的⾼程H 。

前⾯两项任务是通过矿井定向来完成的；第三个任务是通过导⼊⾼程来完成的。

这样就获得了井下平⾯与⾼程测量的起算数据。

§6-2 矿井定向的种类与要求矿井定向概括说来可分为两⼤类：⼀类是从⼏何原理出发的⼏何定向；另⼀类则是物理特性为基础的物理定向。

1、⼏何定向分为：(1) 通过平硐或斜井的⼏何定向；(2) 通过⼀个⽴井的⼏何定向（⼀井定向） (3) 通过两个⽴井的⼏何定向（两井定向） 2、物理定向可分为：(1) ⽤精密磁性仪器定向； (2）⽤投向仪定向； (3) ⽤陀螺经纬仪定向。

一井定向与两井定向的相关问题探讨

揖参考文献铱咱员暂温建生.一井与两井定向并用测量的探讨[J].山西建筑,2001. 咱圆暂唐军,等.浅谈矿山联系测量中的一井定向尧二井定向测量的异同点[J].西部探矿工程,2010. 咱猿暂何光.一井定向及二井定向优缺点及精度问题[J].技术与市场,2013.
咱责任编辑院汤静暂
292 科技视界 Science & Technology Vision
3冤采用一井定向与两井定向并用,既吸收了一井定向所具有的方法简便尧下的联系测量,是井下控制点的开始,是井下导线基础,所以联系测量的好坏直接影响今后的测量精度,成功的定向为今后测量工作提供了重要的保障,具有深远的现实意义遥
4 结语
总之,无论是采用一井定向或两井定向,由于其本身条件的制约, 测量精度不会太高,随着科技的发展,人们常常采用激光投点,用陀螺经纬仪定向来提高井下控制点以及起算边这方位角的精度遥没有条件的矿井,最终必须通过斜井敷设导线至井下起算边遥
园引言
竖井联系测量是矿山地面测量与井下测量联系起来,即为了使井上下能采用统一坐标系统所进行的工作遥联系测量包括平面联系测量和高程联系测量遥平面联系测量称为矿井定向遥矿井定向,就是要把地面的平面坐标及方位角传递到井下巷道中的经纬仪导线起始边上,使井上下使用同一坐标系遥
1 一井定向及两井定向定义及技术要素
3 一井定向与两井定向并用的效益
1冤采用两井定向与一井定向并用,可以互相检核,测量精度一次求得,能一次性成功,避免以后的多次测量,极大的提高了工作效率遥
2冤定向时,不仅需要停风,稳定钢丝也需要 2h~3h,同时井上尧井下至少要 10 个人配合,采用两井定向与一井定向并用,只需一次,这样节约了大量的人力,物力和财力,同时也减少了对井下工作的影响遥

一井定向在竖井联系测量中的应用

一井定向在竖井联系测量中的应用摘要本文介绍在竖井联系测量作业过程中采用一井定向方法进行方位角及坐标传递，说明基本操作步骤及计算方法，结合实际情况，阐述三角形联系方法及注意事项。

关键词一井定向联系三角形投点方位角1概述在隧道施工时，经常利用竖井增加作业面，从多面进行隧道施工，提高隧道施工进度。

为了保证施工过程中隧道正确贯通，需要将地面控制网点的坐标、方位角及其高程经由施工竖井传递至地下。

通常对于这项工作我们称之为竖井定向联系测量。

基本原理就是在竖井悬挂两根钢丝，钢丝一端固定在井口上方，另一端系有重锤自由悬挂至井底，利用两根钢丝将地面坐标及方位角传递至井下连接点位，使得地面坐标系与地下坐标系一致；同时利用钢尺将地面高程传递至地下点位高程，确保地面地下高程系统一致。

（如图1）2定向测量工作为了确保定向工作的准确，同时增加检核条件，现就某工程项目采用悬挂三根钢丝的方法进行说明（如图2）。

(1) 布设近井点。

在竖井附近布设平面近井点J01-1，该点与地面精密导线点JM2相互通视，近井点J01-1按照精密导线进行施测，最短边不小于50米，并与地面精密导线组合成附合导线；采用强制对中装置，减少对中误差对竖井上下方位角传递的影响。

(2) 悬挂钢丝在竖井内悬挂三根钢丝至井底。

选择直径0.3mm的钢丝。

悬挂钢丝的过程中在钢丝的合适位置粘贴3-4个反射片，各反射片粘贴时有一定的旋转角度，保证在钢丝静止时总有一面反射片面朝向仪器方向。

在井底处，钢丝下端悬挂10kg 左右重锤，并将重锤置于防止钢丝摆动的阻尼液中，保持钢丝处于静止状态。

(3) 测量距离采用1s级及以上精度的全站仪实测地面近井点J01-1到三根钢丝的距离a、b井下近井点C′到三根钢丝间的距离a′、b1′、b2’；同时利用全站仪的对边测量功能分别测量井上及井下三根钢丝间的距离c1、c2/c1、从‘’值。

测回间的距离较差＜1mm。

(4) 测量角度实测C/C′点与两根钢丝间夹角γ/γ′。

一井定向在联系测量中的应用

ｔｉｏｎｓｕｖｅｒｙｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｒｅａｃｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ；ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｐｒｅ — ｃａｕｔｉｏｎｓｏｆｓｉｎｇｌｅｓｈｆｔａｏｉｅｒｎｔａｔｉｏｎｏｎｓｈａｆｔｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｕｒｖｅｙａｒｅｅｌａｂｏｒａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ．
资源储备工作，经永昌公司地质钻探队按国家勘查规范自行组织对该区进行勘查，报省国资委备案并
核实。探明本区北部 Ⅱ号矿体１２１ｂ＋１２２ｂ级铅锌矿石量１６３９８９．２ｔ，其中铅金属６０７３．１ｔ，锌金属
① 采用对称砝码式垂球，每盘重量为２０ｋｇ共
６盘。
② 采用０．５ｍｍ高强度碳素钢丝选择钢丝绳直径为２ｍｍ的高强度优质碳素钢钢丝。
昌铅锌股份有限公司２０万ｔ／ａ深部资源接替工程５５０ｍ标高、５００ｍ标高的措施开拓工程。该竖井

浅析矿山竖井联系测量定向的方法

因此，矿山联系测量能够保证矿井安全顺利贯通，在矿
山开采过程中起着非常重要的作用，它也是减少矿山开采安
全事故的有力保证。
二、矿井定向
矿山竖井联系测量主要进行三方面的工作：① 井下控制
丽
同理：
⑤ 计算Ｏ的坐标：ｘｏ－＋Ｄｃｓ￣，＝＋ｉｏ－ｘｏｏｌＤｓ￣ｘ。ｒ
丽
＝＋
喀 …ｒｈ ……噤专＋ｃ－ＹＹ
×ｃ
３检核及平差）
七Ａ＋一＾＋《叫ｂ肋嗤＋ｎｄ — Ａ一砌／＾专＋一
采用光学垂准仪分别在两个竖井各投出井上、井下在同
一
由ｔＢ＝经坐反，公ｇ－畿过标算并式￣Ａ且
同三角函数把角度转换ｆ，０）间，０３ｏｏ６之即可推到坐标方位角的
值。矿山测量规程＞矿井定向的坐标方位角精确做了规定，＞对
标，利用成图软件绘出各点。一井中各中段的标高可利用全站仪结合激光测距仪测出。（）一井定向（案１的实施１方） ①竖井投点在井口选定Ａ和Ｂ两个点位并测出两点的地理坐标
坐标系中的，），）坐标和和井下另外两点Ｃ、Ｄ在独立坐标系中的坐标，）、，）。
利用坐标系的旋转和平移的方法计算出ｃ、Ｄ的地

矿井测量

第一章矿井联系测量矿井联系测量是矿井测量和矿井生产的基础性工作之一，也是矿井图件的基础资料。

它的技能点是：一井定向、两井定向、陀螺定向和标高导入的外业测量和内业计算。

第一节概述一、矿井联系测量的目的与任务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，简称为导入高程。

联系测量的任务在于：（1）确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标（x，y）；（3）确定井下水准基点的高程H。

前两项任务是通过矿井定向（又称矿井平面联系测量）来完成的；第三个任务是通过导入高程（又称矿井高程联系测量）来完成的。

这样就获得了井下平面与高程测量的起算数据。

二、矿井定向的种类矿井定向的方法因矿井开拓方式不同而异，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基础的物理定向。

几何定向分为：（1）通过平硐或斜井的几何定向；（2）通过一个立井的几何定向（一井定向）；（3）通过两个立井的几何定向（二井定向）。

物理定向可分为：（1）用精密磁性仪器定向；（2）用陀螺经纬仪定向。

沿平硐或斜井的几何定向，只需通过斜井或平硐进行经纬仪导线测量和高程测量，可直接将地面系统的坐标和高程传递到井下。

第二节地面近井点与井口水准基点为了建立井上下统一的坐标系统，需要把地面坐标系统中的平面坐标及方向传递到井下，在定向之前，必须在地面井口附近设立作为定向时与垂球线连接的点，叫做连接点。

近井点和井口水准基点时矿山井下测量的基准点。

在建立近井点和井口水准基点时，应满足下列需求：（1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点。

当近井点必须设置于井口附近工业厂房顶时，应保证观测时不受机械震动的影响和便于向井口敷设导线；（2）每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点；（3）近井点至井口的连测导线边线应不超过三个；（4）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导线网中的一个边，或力求间隔的边数最少；（5）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。

一井定向及二井定向的优缺点及精度分析

58科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2005-5052-0013一井定向及二井定向的优缺点及精度分析①欧传阳(南京银茂铅锌矿业有限公司江苏南京 210033)摘要：针对一井定向和二井定向特点，进行有效性分析，并简要介绍了合理运用一井定向与二井定向测量方法的重要性，提出一井定向及二井定向精度对比，例如一井定向的精度比较低、二井定向精度比较高、井下连接测量方法相同等，保证一井定向与二井定向技术得到良好的运用，减轻工作人员的作业强度，旨在为相关工作人员提供良好的参考与借鉴。

关键词：一井定向二井定向精度分析测量定位中图分类号：TD174 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2020)10(c)-0058-03The Advantages and Disadvantages and Accuracy Analysisof One Well Orientation and Two Well OrientationOU Chuanyang(Nanjing Yinmao Lead-Zinc Mining Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu Province, 210033 China)Abstract : According to the characteristics of the orientation of the f irst well and the second well, the effectiveness analysis is carried out, and the importance of the rational use of the f irst-well orientation and the second-well orientation measurement method is brief ly introduced, and the accuracy comparison of the f irst-well orientation and the two-well orientation is proposed, such as the accuracy of the f irst-well orientation It is relatively low, the two-well orientation accuracy is relatively high, and the downhole connection measurement method is the same, so as to ensure the good use of the one-well orientation and the two-well orientation technology, reduce the work intensity of the staff, and provide a good reference and reference for related staff.Key Words : One well orientation; Two well orientation; Accuracy analysis; Survey positioning①作者简介：欧传阳（1980，2—），男，汉族，江苏南京人，本科，测量工程师，研究方向为矿山测量。

浅谈矿山联系测量中的一井定向_二井定向测量的异同点

浅谈矿山联系测量中的一井定向、二井定向测量的异同点唐军,宋冬梅,李建平(新疆地矿局第十一地质大队,新疆昌吉831100)摘要:通过对竖井一井定向与二井定向连接方法的比较,提出两种方法的异同点,指出两种不同测量方法的使用范围。

关键词:竖井联系测量;一井定向;二井定向;连接;钢丝绳中图分类号:TD171文献标识码:B文章编号:1004)5716(2010)05)0133)03进行矿山井巷建设工程,进行矿井建设必须进行矿山联系测量工作,把井上下坐标统一起来,绘制井上、井下对照图。

通过井上、井下对照图,一方面指导井下工程施工;另一方面了解地面建筑与地下巷道工程的关系。

竖井联系测量是矿山地面测量与井下测量联系起来,即为了使井上下能采用统一坐标系统所进行的工作。

联系测量包括平面联系测量和高程联系测量。

平面联系测量称为矿井定向。

矿井定向,就是要把地面的平面坐标及方位角传递到井下巷道中的经纬仪导线起始边上,使井上下使用同一坐标系。

定向分为一井定向、二井定向。

一井定向,就是通过一个竖井进行几何定向,在井筒内挂两根钢丝绳,钢丝绳的一端固定在地面,另一端系有定向专有的垂球自由悬挂于定向水平,再按地面坐标系统求出两垂球的平面坐标及其连线的方位角;在定向水平上把垂球与井下永久点连接起来,这样便能将地面的方向和坐标导到井下而达到定向的目的。

因此,可把一井定向工作分为两个部分:由地面向定向水平投点;在地面和定向水平上与垂球线连接。

二井定向,就是在两个井筒中各挂一个垂球,然后在地面和井下把两个垂球线间用导线联测起来,从而把地面坐标系中的平面坐标及方向传递到井下。

使井下、井上具有统一坐标系统。

一井定向,受井筒条件限制,井筒最大直径也就4m 多,考虑钢丝绳与井筒壁的关系,挂钢丝绳离井壁留有一定距离,两钢丝绳间距最大3m。

二井定向是把两个垂球分别挂在两个井筒内,因此,两个垂球间的距离很大。

据目前我国矿山情况来说,能进行二井定向的两个井筒之间的最短距离约30m 左右,这比一井定向来说两垂球间的距离大大增加,因而大大减少了投点误差。

联系测量中矿井的一井定向

ｓｉｎｏｔ＝ａｓｉｎｙ
Ｃ
纬仪．并在其垂直方向分别放两个直尺．由于钢丝摆动．用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数．连续取１３个读数．取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。同法进行两次，当较差不大于ｌｍｍ时，取其平均值作为最终值在地面上利用地面控制点测定两垂球线的平面坐标及
观测根据井下条件．安置交角位于４５。一１３５￣之间的两台经
图２连接三角 பைடு நூலகம் 示意图
２．２一井定向的内业计算内业计算时，首先应对全部记录进行检查。然后对边长加人各项改正，并按下式解算连接三角形各未知要素。
角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时
要注意点位之间要满足一定条件。
【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形
１平面联系测量及一井定向简介
标定钢丝稳定状态中心（以后，以此中心进行测角和测边）。然后使用全站仪测角、量边，把垂球线与井下起始控制点连
若存有微小的残差时，则可将其平均分配给和Ｂ。另外计算时应对两垂球线间距进行检查。设ｃ为两垂线间距离的实际丈量值，ｃ计为其计算值，则：
ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

一井定向及二井定向优缺点及精度问题

具备的优缺点，并且针对这两种方法的精度进行比较，相信对于相关课题的研究有一定的借鉴作用。
关键词：一井定向；二井定向；优缺点；精度
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ —８５５４．２０１３．０７．０６１
３一井定向及二井定向分析
法。根据井的深度，选用吊锤重量为２０ｋｇ，０．３ｎｌｌｑｌ高强度钢丝。首先选定井上井下近井点位置，悬挂好钢丝，挂好吊锤，吊锤放在装有机油的桶中，以减少钢丝的摆动。用钢尺简单丈量三角形ｂ、ａ和、ａ街边长，调整好位置，使ｂ、ａ和ｂｒ、ａ之比值＜１．５。２条钢丝与近井点之间的夹角Ａ、＜１。。如图１所
示：
由于在进行隧洞竖井作业当中实施隧洞联系测量工作，从而统一井上下坐标，再对井上下对照图进行绘制。借助对照图，不但能够指导井下工程作业，还能够了解地下巷道与地
面建筑两者之间的关系。所谓的竖井联系测量就是有效联系起井下测量与地面测量，使地下平面控制网和高程控制网与地面有统一的平面坐标和高程，通常联系测量可以区分为高
程联系测量与平面联系测量两种。其中平面联系测量也可以称之为隧洞定向，也就是将地面上的平面坐标与方位角向井
ＳＹ
ＪＪＹ
下巷道中全站仪导线起始边线上实施传递，这样就使得竖井

矿井平面联系测量中的一井定向

条件。
若存有微小的残差时，则可将其平均分配给 α 和 β。另外计算时
应对两垂球线间距进行检查。设 C丈为两垂线间距离的实际丈量值，C计
为其计算值，则：
2 22
c计=a +b -2abcosγ
d=c丈-c计
如在地面连接三角形中 d＜2mm、井下连接三角形中 d＜4mm，可在
丈量的边长中分别加人下列改正数，以消除其差值。
表 1 已知点坐标
点名
X（m）
Y（m）
6
3913318.315
453522.272
8
3913389.543
457532.372
图 1 一井定向联系测量简图
地面“井口 E1 号点”同钢丝的连接测量，是用 2″级全站仪测水平角，按三个测回施测，并用全站仪测距，各项限差均满足要求。支导线计算成果如表 2 所示。
图 2 连接三角形示意图
2．2 一井定向的内业计算
内业计算时，首先应对全部记录进行检查。然后对边长加入各项
改正，并按下式解算连接三角形各未知要素。
sinα=
a c
sinγ
sinβ= b sinγ c
计算出的 α、β 角应满足下列条件：α+β+γ=180，
因计算 α、β 角时数值凑整误差的影响，可能会出现不满足上述
νa
=-
d 3
；νb
＝＋
d 3
；νc
＝－
d 3
3 一井定向测量实例
在矿山测量中，经常使用一井定向方法进行坐标系统的统一和高程上下传递。以下介绍济宁花园煤矿副井一井定向的过程。
地面连接测量采用矿区内控制点 6 号点、8 号点，其已知坐标数据如表 1 所示。在 6 号点安置全站仪，以 8 号点为后视，按 5″级导线测量要求，测定副井井口近井点 E1 点，导线布设如图 1 所示。

一井定向

§13-3 竖井联系测量在隧道施工中，除了通过开挖平洞、斜井以增加工作面外，还可以采用开挖竖井的方法来增加工作面，将整个隧道分成若干段，实行分段开挖。

例如，城市地下铁道的建造，每个地下站都是一个大型竖井，在站与站之间用盾构进行开挖，并不受城市地面密集的建筑物和繁忙交通的影响。

为了保证地下各方向的开挖面能准确贯通，必须将地面控制网中的点位坐标、方位和高程，通过竖井传递到地下，使得各施工段在统一的坐标系中进行施工。

这项工作称为竖井联系测量。

联系测量的任务包括确定地下导线起算边的坐标方位角；确定井下导线起算点的平面坐标x 和y；确定井下水准基点的高程H。

一、竖井高程传递经由竖井传递高程时，过去一直采用悬挂钢尺的方法，即在井上悬挂一根经过检定的钢尺（或钢丝），尺零点下端挂一标准拉力的重锤，如图13-4所示，在地面、地下各安置一台水准仪，同时读取钢尺读数和，然后再读取地面、地下水准尺读数、，由此可求得地下水准点B的高程：H=H+ -[(-)+Δt+Δk ]-（13-2）式中：H——地面水准点A的高程；、——地面、地下水准尺读数；、——地面、地下钢尺读数Δt——钢尺温度改正数，Δt＝L（t－t）；Δk——钢尺尺长改正数——钢尺膨胀系数，取1.25×10/℃；——地面与地下平均温度；t——钢尺检定时的温度；L＝-图13-4 竖井高程传递(a) 图13-5 竖井高程传递(b)如果在井上装配一托架，安装上光电测距仪，使照准头向下直接瞄准井底的反光镜测出井深Dh，然后在井上、井下用两台水准仪，同时分别测定井上水准点A与测距仪照准头转动中心的高差（－）、井下水准点B与反射镜转动中心的高差（－），即可求得井下水准点B的高程H，如图13－5所示。

H= H+（－）+（－）（13-3）式中H为井上水准点A的已知高程。

用光电测距仪测井深的方法远比悬挂钢尺的方法快速、准确，尤其是对于50m以上的深井测量，更显现出其优越性。

第八章矿井联系测量

式中，h=（N1-N2）-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的1/8000
图钢尺导入标高原理图
a
N1
A
钢尺
h
HA
b
N2
B
大地水准面
HB
2·光电测距法导入标高
光电测距法导入标高精度高，占用井筒视距短，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为
1·钢尺导入标高
用来导入标高的钢尺由100m、200m、500m等几种。如图所示，由地面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N1和N2。
则井下水准基点B的高程为 HB=HA-定向原理图
X′
X
1
2
3
4
αAⅠ αAB
α′AB
A
Ⅰ S
D
B Ⅱ
第三节高程联系测量
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基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，这里仅仅以钢尺法和光电测距法为例说明导入标高的全过程。