矿井联系测量1

模块八矿井联系测量

任务一近井点和井口水准基点

任务二矿井平面联系测量方法

任务三矿井高程联系测量方法

任务一近井点和井口水准基点

矿区控制测量就是在国家一、二等三角网和水准网的基础上布设矿区三、四等三角网或高精度的光电测距导线作为矿区的平面控制，布设矿区三、四等水准网作为矿区的高程控制。

为了满足矿井建设和生产的需要，建立矿井上、下统一坐标系统，还需在矿井工业广场井筒附近布设平面控制点和高程控制点，即我们通常所说的近井点和井口水准基点。

标石的式样及埋设

1.近井点和井口水准基点的测设要求

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、插点和敷设经纬仪导线、GPS等方法测设。

2.近井点和井口水准基点的精度要求

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″。井口水准基点应按四等水准测量的精度要求测设。

3.近井点和高程水准基点的布设还要满足以下要求

(1)尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点；

(2)近井点至井口的连测导线边数应不超过3条；

(3)高程水准基点应不少于两个(近井点可作为高程水准基点)。

任务二矿井平面联系测量

一、概述

定义：把井上、井下坐标系统统一起来所进行的测量工作就称为矿井联系测量。

目的：使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统

分类：矿井联系测量又分为矿井平面联系测量和矿井高程联系测量。

矿井平面联系测量是解决井上、井下平面坐标系统的统一问题；矿井高程联系测量是解决井上、井下高程系统的统一问题。

(一）矿井平面联系测量的任务

1.根据地面已知点的平面坐标和已知边的方位角，

确定井下导线起算点的平面坐标

2.确定下导线起算点的起算边的方位角。

（二）矿井定向

矿井平面联系测量又简称为定向

坐标传递误差e对于井下

起始点和井下最远点的影响

程度相同，相当于整个导线

平移了e。

当井下起始边传递方位角的误差为时，相当于

整个导线以井下起始点为圆心转动了，即导线

延伸越长，影响越大。假定，=5000m ，则：2'=εn s ==⨯⨯

='⋅=343810000

60)/180(2

5000πρεn n s

e 2.91m

εε矿井定向概括来说分为两类：

定向几何定向通过斜井或平峒

一井定向

两井定向

物理定向磁性定向

投向仪定向

陀螺仪定向

二、立井几何定向

在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递

平面坐标和方向的测量工作称为立井几何定向。

一井定向

几何定向

两井定向

（一）一井定向方法

在一个井筒内悬挂两根垂球线由地面向井下传递平面坐标和方向的测量工作称为一井定向。

投点

一井定向工作

连接

一井定向方法有连接三角形法、四边形法和适用于小型矿井的瞄直法等。本节只介绍常用

的连接三角形法。

（二）一井定向

1.投点

投点是以井筒中

悬挂的两根钢丝形成

的竖直面将井上的点

位和方位角传递到井

下。

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。

设AA′=BB′=e，AB=c ，且由于θ很小，则(c)图中的θ可简化为：ρθ''=''c e 2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。两根钢丝偏离的方向相反时(影响最大的情况)，当投点误差仅为1mm 、两钢丝相距3m 的情况下，引起的方位角误差就可达到2′18″

总投向误差为：ρθ'

'±=c e 2)定向时最好减少风机运转或增设风门，

以减少风速

3)采用高强度、小直径的钢丝，适当加

大垂球重量，并将垂球浸入到稳定液中;

4)减少滴水对垂球线及垂球的影响。

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;

钢丝自由悬挂的检查

(1) 信号圈法

铁丝直径为2～3 cm的小圈套在钢丝上，每隔一定时

间下放一个，放3～5个看它们是否依次到达定向水平

(2) 比距法

比距法是采用比较井上、井下两钢丝间的距离的方法

进行检查。

若量得的井上、井下两钢丝间的距离互差不大于2mm，便认为钢丝是自由悬挂的。

2.连接

把地面上的已知点和定向水平上的永久点与

垂球线连接，简称为连接。

连接测量

连接测量分为地面连接测量和井下连接测量

两部分。

地面连接测量是在地面测定两钢丝的坐标及

其连线的方位角；

井下连接测量是在定向水平根据两钢丝的坐标

及其连线的方位角确定井下导线起始点的坐标与

起始边的方位角。

连接测量的方法很多，这里仅以连接三角形法为

例予以介绍。

连接三角形示意图

图中三角形ABC和ABC′称为连接三角形。为了提高定向的精度，在选择井上、井下连接点C、C′时，应使连接三角形△ABC和△ABC′满足以下三个条件：

（1）点C与D及点C′与D′要彼此通视，且CD与C′D′的边长要大于20m；

(2) 三角形的锐角γ和γ′要小于2°；构成最有利的

延伸三角形

(3)a/c与b′/c′的值要尽量小一些，一般应小于1.5 m。

1）连接三角形应满足的条件

δ

δ

γα

βγ

′

′

′

′

′

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。

2）连接测量三角形的外业