河南理工大学矿山测量复习资料整理

(1) 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 所谓定轴性。 (2) 陀螺轴在受外力作用时，将产生非常重要的效应——“进动”，即所 谓进动性。 8. 在地球北极和南极能用陀螺仪定向吗？为什么？ 不能。陀螺经纬仪放在两极，无指向力矩，陀螺经纬仪不产生进动，所 以无法定向。 9. 确定陀螺北方向常用的方法分哪几类？代表方法有哪些？ 粗略确定近似陀螺北方向：(1)罗盘法 (2)两逆转点法 (3)四分之一周期 法 (4)已知坐标法 精确确定陀螺北方向分为两大类：(1)仪器照准部处于跟踪状态其代Baidu Nhomakorabea 方法为逆转点法(2)仪器照准部固定不动其代表方法为中天法、时差 法、摆幅法等。 10. 何谓陀螺经纬仪悬挂带零位？ 指陀螺马达不转时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝扭力作用而引起扭摆 的平衡位置，就是扭力矩为零的位置。 11. 试述一测回陀螺方位角的观测步骤？ (1)安置陀螺经纬仪 (2)测前测线方向值(M1)的测定 (3)粗略定向 ①罗盘法②两个逆转点法③四分之一周期法等 (4)测前零位观测 (5)精密测定陀螺北方向值 可采用跟踪逆转点法和中天法 (6)测后零位观测 (7)测后测线方向值(M2)的测定 (8)测线的陀螺方位角计算 12. 立井导入高程常用哪些方法？ 长钢尺导入高程、长钢丝导入高程、光电测距仪导入高程、光电测距仪 导入高程。 第四章 巷道及回采工作面测量 1. 曲线巷道的给向方法(计算标定要素和实地标定方法)？ 巷道在水平面内的掘进方向是根据巷道中线来确定的。曲线巷道的中线 是弯曲的，无法像直线巷道那样直接标出中线，而只能在一定范围内以 直代曲，用分段的弦线来替代分段的圆弧线，用内接折线来替代整个圆 曲线。 (1)计算标定要素
第一章 井下平面控制测量 1. 井下平面控制测量的基本原则是什么？ 程序上“由整体到局部”，步骤上“先控制后碎部”，井下导线的布设，精 度上按照“高级控制低级、逐级控制、逐级加密”的原则进行。 2. 井下平面控制测量有何特点？ 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，作为井下平面控制的导线网，往往不是一次布网，而是随井下巷道 掘进布设。一般情况下，先布设基本控制导线作为首级控制，后布设采 区控制导线作为加密控制，但在掘进巷道中，先布设+15’’或+30’’采区 导线后布设基本控制导线以检校采区导线给定巷道方向的正确性。 3. 简述井下平面控制测量的等级、布设及要求？ 井下平面控制分为基本控制和采区控制两类，这两类又都应敷设成闭 (附)合导线或复测支导线。(1)基本控制导线按照测角精度分为±7″和 ±15″两级，一般从井底车场的起始边开始，沿矿井主要巷道(井底车 场，水平大巷，集中上、下山等)敷设，通常每隔1.5~2.0 km应加测陀 螺定向边，以提供检核和方位平差条件。 (2)采区控制导线也按测角精度分为±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。 4.井下经纬仪导线有哪几种类型？ 闭合导线或导线网、空间交叉闭合导线、附和导线、复测支导线、方向 附和导线。 5. 有一台没有镜上中心的仪器，如何标出其镜上中心？ 先在仪器上大致选一点A作为镜上中心，悬挂一垂球线，在其下方安置 经纬仪，使望远镜水平，仪器精确整平对中，使暂定的镜上中心与垂球 尖对准。然后徐徐转动照准部，观察垂球尖是否离开镜上中心，如果不 离开，则说明镜上中心位置正确；若离开，则将照准部旋转一周时，垂 尖对准B点，取A、B连线的中心O，作为新的镜上中心。重复上述检 查，直到没有偏差为止。最后找出的中心作为镜上中心。 6.钢尺比长：钢尺尺面刻划所注记的长度与标准长度进行比较，以求出 它的实际长度，就叫钢尺比长。 7. 井下经纬仪导线是如何实现高级控制低级的？ 随巷道的掘进先敷设低等级的±15″和±30″导线，用以控制巷道中线的标 定和及时填绘矿图，随巷道每30-100米延长一次，当巷道掘进到300500米时，再敷设±7″和±15″级基本控制导线，用来检查前面已敷设的 低等级采区控制导线是否正确，所以起始边和最终边一般应与低等级控 制导线边重合。当巷道继续向前掘进时，以基本控制导线所测设的最终
先要确定合理的弦线长度，使得转折点尽量少 。然后将曲线段所对中 心角α ,分为n等分，则每等分对应的弦长为：
起点A和终点B处的转向角为： 中间各弦交点处的转向角为： (2) 实地标设 1) 经纬仪法
当巷道掘进到曲线起点位置A后，先标出A点。然后在A点安置经纬仪， 后视直线巷道中线点 M , 测设转向角βA ，即可给出弦 A1 的方向。倒转 望远镜，在A1的反方向线上巷道顶板标出中线点1’和1’’ ,则1’和1’’、A三 点组成一组中线点，指示A1段巷道掘进的方向。同样在1点，后视A点
第五章 贯通测量 1．何谓巷道贯通？常见的巷道贯通有几种形式? 巷道贯通：一个巷道按照设计要求掘进到指定地点与另一个巷道相通， 称为巷道贯通。 常见的贯通：①相向贯通②同向贯通③单向贯通 2. 什么叫巷道贯通、贯通测量和贯通重要方向？ 巷道贯通：一个巷道按照设计要求掘进到指定地点与另一个巷道相通， 称为巷道贯通。 贯通测量：采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时， 为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，叫做贯 通测量。 垂直于贯通巷道中线的方向称为重要方向。 3. 何谓巷道贯通的容许偏差 ？在确定巷道贯通的容许偏差时应考虑哪 些因素? 巷道贯通后接洽处的偏差达到某一极限值, 仍不影响巷道的正常使用， 则称该极限值为贯通的容许偏差。 井巷贯通的容许偏差值，由矿井技术负责人和测量负责人根据井巷的用 途、类型及运输方式等不同条件研究决定。 4. 试述实施贯通测量的一般步骤？ ①选择合理的测量方案和测量方法②贯通测量的施测和计算③贯通巷 道的中腰线标定和延长④贯通测量的实际偏差测定⑤贯通工程总结。 5. 实际贯通巷道的偏差巷道贯通的容许偏差，对各类贯通巷道(水平巷 道、倾斜巷道、竖直巷道)质量的有何影响？巷道贯通的容许偏差与贯 通巷道接合处偏差有什么关系？ 贯通巷道接合处的偏差值，可能发生在三个方向上: （1）水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差，只对距离上有影响，对 巷道质量没有影响； （2）水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差Δx′ （3） 竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差Δh Δx′和Δh对于巷道质量有直接影响，又称为贯通重要方向的偏差。 对于立井贯通来说，影响贯通质量的是平面位置偏差，即在水平面内 上、下两段待贯通的井筒中心线之间的偏差。 巷道贯通后接洽处的偏差达到某一极限值, 仍不影响巷道的正常使用， 则称该极限值为贯通的容许偏差。因此贯通巷道接合处偏差可能比容许 偏差大也可能比容许误差小。 6. 两井间贯通水平或倾斜巷道时，如何选择测量方案？
拨转向角β1可标出12段巷道掘进的方向。照此办法逐段标设下去，直 至终点B为止。 2) 线交会法(短弦法)
已知圆心角 α ，曲线半径 R，设弦的个数为n，则弦长 l 和 d 为：
先标出A点,由A点沿中线向后丈量距离2l标出M点。以点A、M为圆心,分 别以2l和d为半径，用线交会法定出A1点, A1A指示第一弦的掘进方向,当 巷道掘到B点后,沿A1A的方向由A点丈量弦长 l 标出B点, 然后再以A、B 为圆心,分别以 d 和 l 为半径, 用线交会法定出B1点，B1B指示第二弦的 掘进方向；以此类推。 2. 何谓巷道的中腰线？在平巷中给腰线有哪几种方法？ 巷道水平投影的几何中心称为巷道中线。巷道腰线是用来指示巷道在竖 直面内的掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度用的。 在平巷中，可以用水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪标设腰 线。 3. 在倾斜巷道用经纬仪中标定腰线有哪几种方法？各有什么优缺点？ (1)用经纬仪标设腰线 1)中线点兼做腰线点的标设法：此方法标定工作简单，是其他标定方法 的基础。但由于拉线时不易准确垂直巷道方向，半圆仪拉平的精度不 高，误差往往比较大。 2)伪倾角标设法：用伪倾角标定法标定腰线可与标设中线同时进行，操 作简单，精度可靠。 (2)用斜面仪标设腰线: 能简便迅速的把腰线标设在巷道帮上.
4.几何定向的外业工作包括哪几项？ (1)投点 在井筒内悬挂钢丝，钢丝的一端固定在地面，另一端系有定向 专用的垂球自由悬挂于定向水平，实现由地面向定向水平上投点。 (2)连接 井上下用一定方法将投点垂球线连接起来，并在井上下测量相 关的角度和边长，为计算垂球线的连线坐标方位角及定向边的坐标方位 角做准备。 5.一井、两井和陀螺经纬仪定向、立井导入高程的实质是什么？ 一井：解算连接三角形的α和β，然后进行导线的解算。 两井：计算两井无定向导线边的坐标方位角。 陀螺经纬仪：测定定向边的陀螺方位角。 立井导入高程的实质：如何测出井深。 6.陀螺仪：用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转 轴的一个或二个轴的角运动检测装置。 自由陀螺仪：没有任何外力作用，并具有三个自由度的陀螺仪。 陀螺灵敏部：陀螺仪中能敏感地球自转的水平分量，形成参照真北方向 的往复运动，从而达到定向的目的的装置。 逆转点：陀螺定向过程中当光标摆动到最大位置处的点。 悬挂带零位：指陀螺马达不转时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝扭力作 用而引起扭摆的平衡位置，就是扭力矩为零的位置。 陀螺经纬仪仪器常数：假想的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线 重合。二者的夹角称为仪器常数，一般用Δ表示。 跟踪：陀螺仪定向过程中用水平微动螺旋微动照准部，让光标像与分化 板零刻线划线随时重合，即跟踪。 7. 试述自由陀螺的两个重要特征？
边为基础，向前敷设低等级控制导线和给中线。到巷道又掘进300-500 米时，再延长基本控制导线。 8. 简述井下导线施测方法及精度要求？ 井下导线的布设是为了进行井下平面控制，井下导线可分为基本控制导 线——按测角精度分为±7″和±15″两级和采区控制导线——按测角精度 分为±15″和±30″两级。其具体施测方法(1)导线点设置 按相应的选点要求和选点方法在井下巷道中设置不同的标识和标石，以 布设不同形式的导线点，并保存相应导线点资料(2)测角量边 选点完成 后即可进入导线的测量工作，组织相应的人员和操作仪器按照测量规程 进行施测，可利用经纬仪测角、钢尺量边的方法，也可利用全站仪测角 量边同时进行，此外为了填绘矿图的需要还应进行相应的碎步测量。导 线测量应及时做记录，记录可利用手工记录手簿也可利用全站仪中的电 子记录手簿。同时井下导线都是随巷道的掘进而分段测设，逐段向前延 长的，而不可能一次全面布网，因此在导线延长时，应检查起始点的可 靠性. 9. 井下导线测量的内业包括哪些内容？ ①检查和整理外业观测记录手簿②计算边长改正和平均边长③角度闭 合差的计算和分配④坐标方位角的推算⑤坐标增量闭合差的计算和分 配⑥坐标计算。 第二章 井下高程测量 1. 井下高程测量的目的、任务和种类是什么? 其目的是为了建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、硐 室在竖直方向上的位置及相互关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上 的几何问题。 其具体任务大体为： (1)在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的高程，建立井下 高程控制； (2)给定巷道在竖直面内的方向； (3)确定巷道底板的高程； (4)检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。 分三种类型，即①通过立井导入高程②水准测量③三角高程测量。 2.井下水准点应如何布设？ 从井底车场高程起算点开始，沿井底车场和主要巷道逐段向前敷设，每 隔300～500m设置一组高程点，每组至少应由三个点组成，其间距以 30 ～ 80m为宜。水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上，也可以设 在井下固定设备的基础上。设置时应考虑使用方便并选在巷道不宜变形
的地方。 3.井下几何水准和三角高程有哪些限差要求？ 井下水准路线可分为支线、附和路线或闭合路线。井下每组水准点间高 差应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于±5 mm。 如果条件允许，可布设成水准环线。闭、附和水准路线可用两次仪器高 进行测量，其闭合差不应大于±5 mm。 三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测量的高差互差不应大于 (10+0.3l)mm(l为导线水平边长,m); 三角高程导线的高程闭合差不应大 于±100 mm(L为导线长度，km)。 4. 水准测量前后视距相等可消除哪些误差？ 可消除①由于水准管轴与视准轴不平行所产生的i角误差②地球曲率引 起的误差③大气折光误差。 5.地面三角高程测量与井下三角高程测量有何异同？为什么井下三角高 程测量一般都与经纬仪导线测量同时进行？ 地面三角高程测量与井下三角高程测量采用的原理是一样的，都是利用 经纬仪测竖直角并量取斜距同时量取仪器高i及觇标高v即可计算出观测 点相对于地面点的高差。不同的是测站点位置的不同，地面三角高程测 量测站点位在地面上，经纬仪整平对中方法与地面测量水平角方法相 同，而井下三角高程测量对测站点位在巷道顶板上须利用垂球对中。除 此之外其它的都相同。 在进行经纬仪导线测量同时进行三角高程测量可以少占用井筒和巷道同 时防止开采时对点位的影响，提高作业效率，节省人力物力。 第三章 矿井联系测量 1.联系测量的任务有哪些？ (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。 2、矿井平面联系测量为什么又称为定向？ 平面联系测量的任务是确定井下经纬仪起算边的坐标方位角和起算点的 平面高程。由于起算边坐标方位角误差对井下导线的影响较之起算点坐 标误差的影响的多， 因此把平面联系测量简称为定向。 3.联系测量的基本精度要求是什么？