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。

在地面上利用地面控制点测定两垂球线的平面坐标及其联线方位角。井下摆动观测完成后，将钢丝放到一边（此时，地面应连接测量完毕），用两台经纬仪在定点支架平板上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接起来，并通过计算确定井下起始控制点的坐标和方位角。

4 结论

综上所述，竖井一井定向工作的一般程序是进行投点并作摆动观测，得到井下对应点，从而与事先布设的近井点和井下导线点构成连接三角形，通过测角、量边获得外业观测数据，然后通过数学公式处理这些数据得到井下导线点的平面坐标值和起算方位。在一井定向过程中，需要处理好连接三角形点位之间的位置关系满足文中所列条件；另外，实施投点和摆动观测需要按照专业规范要求进行，以力求不损失精度，达到成果合格。

【参考文献】

[1]何沛.矿山测量[M].中国矿业大学出版社，2007，23（2）：244-247.

[2]李青岳，陈永奇.工程测量学[M].北京：测绘出版社，2011（2）：254-256.

[3]潘正风，杨正尧，程效军，成枢，王腾军.数字测图原理与方法[M].武汉大学出版社，2008，39（7）：52-53.

[4]煤矿测量规范，GB/T 15663.6-2010[S].