《矿井联系测量的作用与任务》
矿山测量课程设计 (1)
矿井联系测量一、目的和任务矿井联系测量就是将地面上的平面坐标系统和高程坐标系统传递到井下的测量。
目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。
联系测量的主要任务是：（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 。
二、地面近井点的测设（1）地面近井点的精度要求 ⒈近井点测量精度的要求近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线，及GPS 等方法测设。
对于一般网型，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″。
GPS 测量必须按照1992年我国测绘局发布的《全球定位系统（GPS ）测量规范》进行，近井点可以采用D 级和E 级测设。
⒉井口高程基准的精度要求井口水准基点的高度精度应该满足相邻井口间进行主要巷道贯通的要求，由于两井间进行主要的巷道贯通时，高程上允许的误差是=0.2m z m ±允，则其中误差为=0.1m z m ±，一般要求两井口水准基点相对的高程中误差引起的贯通点K 在z 轴方向上的偏差中误差不超过m3z±=±0.03m。
所以近井点高程测量，可以应该采用四等水准测量的精度要求测设。
（2）近井点布设方案本次近井点(水准基点)通过GPS进行布设,使用Trimble5800、5700GPS接收机,利用国家四等控制点为起算点,采取插网方式建立矿井E级GPS近井网,布网形式为同步图形扩展式。
测设了主井近井点坐标和高程。
三、立井定向《煤矿测量规程》规定的联系测量的主要精度要求实际定向精度与规程限差要求3.1两井定向方案本次设计方案的矿山有主井和副井各一个，因此投点时在两个井筒内各挂一根垂球线，采用单重稳定投点。
投点时必须采用有效的措施减小投点误差，这些主要措施包括：<1>定向时最好停止风机运转或增设风门，以减少风速；<2>采用小直径、高强度的钢丝，建议采用80kg重的垂球，并将垂球浸入稳定液中，并在大水桶上加挡水盖以减少滴水对垂球的影响。
矿山测量
2、软件系统介绍
AUTOCAD，南方CASS。
矿区内的基本测量工作
1、 矿区地面控制网的建立
2、矿区井下控制网的建立 3、井田区域地形测量 4、井田区域工业广场测量 5、地面控制点的坐标、高程传递至井下 6、井下日常测量工作
1、 矿区地面控制网的建立
在一个矿区内，为了满足地质勘探、矿井建设和生产的需要， 应根据矿区范围的大小，顾及发展远景，在国家控制点的基础上，加 密矿区首级控制网，网中的控制点也要埋石造标，永久保存。控制点 的测算成果是矿区一切测量工作的基本依据。 矿区控制网的主要作用，在于保证矿区开发的各个阶段中所进 行的地形测图和工程测量的需要。如：在地质勘探阶段，需要测绘比 例尺为1：5000或者1：10000的地形图；在矿井设计、施工和生产阶 段，需要测绘1：500～1：5000的地形图；各个阶段有许多工程需要 进行施工测量；钻孔位臵的标定，矿区内的公路、铁路、输电线测量， 井口定位、工业广场的布臵以及两井间的巷道贯通等等。都要以矿区 控制网为依据。 我国矿区进行的大量的平面控制测量工作，都是严格按照国家 有关规范测设的，例如《1：1000 1：2000 1：5000比例尺地形测 量规范》、《工程测量规范》、《城市测量规范》《煤矿测量规程》 等等。这些都是建立矿区测量控制网的重要技术文件。
1、常规测绘仪器介绍： 水准仪：是用于测量两点间高差的仪器。水准仪的系列标准有： DS05、DS1、DS3等型号(“DS”表示“大地测量水准 仪”,“05、 1、3、……”分别为该类仪器以毫米为单位表示的每公 里 水准测量高差中数的偶然中误差)。矿山测量一般采用 DS3型。 经纬仪：是用于测量水平角和竖直角的仪器。经纬仪系列 有:DJ1、 DJ2、DJ6等型号(“DJ”表示“大地测量经纬仪”,“1、2、 6……”分别为该类仪器以秒为单位表示的一测回水平 方 向的中误差)。此外，还有专用的陀螺经纬仪等。矿山 测 量一般采用DJ2、DJ6型。 全 能 的电子测量仪器。矿山测量一般采用测角精度2秒，测
《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。
矿井联系测量PPT课件
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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°。若有少量残差可平均分配到α、β 或α′β′上。(角的检验）
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其次，井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦定理计算 出的距离c计相差应不大于2mm；
′
δ′
δ
γ
α
′
β
γ′
′
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2、瞄直法
• 在连接三角形中，如使连接点C、C′位于AB延长线上，即瞄直法。 • C、C′精确地设在AB延长线上很困难，所以精度相对很低。适用小型煤矿。
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二、两井定向
1.概述 当矿井有两个竖井，且在定向水平有巷道相通、并能进
行测量时，就可采用两井定向。
矿井定向概括来说分为两类： 通过斜井或平硐
几何定向
一井定向
定向
两井定向
物理定向
精密磁性仪定向 投向仪定向
陀螺经纬仪定向
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一、一井定向
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 。
定向工作
投点 连接
减小投点误差的方法？ 检查钢丝是否自由悬
挂的方法？
定坐标系，设B点的假定坐标为(xＢ′，yＢ′)；计算井下导线 各连接点在此假定坐标系中的平面坐标及A ′B ′之间的距离。
c′ 2= xB ′2+ y B ′2
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3、测量的计算和检验 用比较井上与井下算得的两垂球线间距离c和c′进行检查，由 于两垂球的向地心性，差值
根据矿井测量所学知识与实践对矿井测量中的联系测量进行的总结
根据矿井测量所学知识与实践对矿井测量中的联系测量进行的总结第一节联系测量的定义一、联系测量的定义将地面坐标系统和高程系统传递到地下，确定地下控制点、控制边,作为地下控制导线的起算数据，这一过程测量工作叫做联系测量。
将地面平面坐标系统传递到地下的测量称为平面联系测量，简称定向。
将地面高程系统传递到地下的测量称高程联系测量，简称导入高程[1]。
联系测量工作应包括地面趋近导线测量趋近水准测量、通过竖井斜井通道的定向测量和传递高程测量以及地下趋近导线测量地下趋近水准测量[2]。
二、联系测量的任务联系测量的任务在于：(1)、确定地下经纬仪导线起算边的坐标方位角；(2)、确定地下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；(3)、确定地下水准点的高程H[1]。
前两项任务是通过平面联系测量定向来完成的；第三个任务是通过导入高程来完成的。
这样就获得了地下平面与高程测量的起算数据[1]。
第二节联系测量的种类联系测量分为平面联系测量（简称为定向）和高程联系测量（简称为导入高程）。
平面联系测量说来可分为两大类：一类是从几何原理出发的几何定向；另一类是以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）[1]。
物理定向可分为：1、用精密磁性仪器定向；2、用投向仪（投点仪）定向；3、用陀螺经纬仪定向[1]。
通过平硐或斜井的几何定向，只需要通过平硐或斜井敷设经纬仪导线，对地面和地下进行联测即可[1]。
但是在地铁工程中由于地下铁道本身的特点，并没有平硐或斜井，有的只是竖井（出土井或下灰井或是更宽敞的明挖车站），因此，通过平硐或斜井的几何定向在地铁的平面联系测量中一般不用,只在矿山测量中有应用。
在地铁平面联系测量中的导线直接传递法、竖直导线定向法的原理和通过平硐或斜井几何定向的原理是一样的[1]。
第三节几何定向这里主要讲的是立井几何定向。
2019注册测绘师《综合能力》辅导资料：联系测量
2019注册测绘师《综合能力》辅导资料：联系测量1测量内容联系测量1 联系测量的作用与任务在隧道工程、城市地下铁道工程、地下建(构)筑物工程以及各种地下采矿工程中，应通过平峒、斜井及竖井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下，使地面与地下建立统一的坐标系统。
该项工作称为联系测量。
其必要性在于：(1)保证地下工程按照设计图纸准确施工，确保隧(巷)道的贯通。
(2)确定地下工程(特别是地下采矿工程)与地面建筑物、铁路、河湖等之问的相对位置关系。
保证采矿工程安全生产，同时及早采取预防措施.使地面建筑物、铁路免遭重大破坏。
通过平峒、斜井的联系测量可采用导线测量、水准测量、三角高程测量完成。
竖井联系测量工作分为平面联系测量(也称为竖井定向测量)和高程联系测量(亦称为导入标高)。
平面联系测量又分为几何定向(包括一井定向和两井定向)和陀螺经纬仪定向。
竖井平面联系测量的任务是：测定地下导线起算边的坐标方位角和地下导线起算点的平面坐标。
高程联系测量的任务是确定地下高程基点的高程。
2几何联系测量方法2.1一井定向1)投点投点时，通常采用单重投点法(即在投点过程中，垂球的重量不变)。
在投点时必须采取有效措施减小投点误差.2)连接测量连接测量常采用连接三角形法.还能够采用瞄直法、连接四边形法等。
2.2两井定向当地下工程中有两个竖井且两井之间在定向水平上有巷道相通并能实行测量时，应采用两井定向。
在两井定向中.因为两垂球线间距离远大于一井定向时两垂球线间的距离，因而其投向误差也大大减小。
3 陀螺经纬仪定向测量陀螺经纬仪是一种将陀螺仪和经纬仪结合在一起的仪器。
它利用陀螺仪本身的物理特性及地球自转的影响，实现自动寻找真北方向，从而测定地面和地下工程中任意测站的大地方位角。
在地理南北纬度不大于75°的范围内，一般不受时间和环境等条件限制，实现快速定向。
陀螺经纬仪的定向测量可分为：陀螺经纬仪定向的作业过程和陀螺方位角的一次测定作业过程。
矿井联系测量
一＞概念联糸测量：将矿区地面平面坐标糸统和當程糸统传递.到井下, 使井上下能采用同一坐标糸统所进行的测量工作。
联糸测量包括平面联糸测量和嵩程联糸测量，即之向和导入嵩程二、联糸测量的目的和任务1,联糸测量的目的：使地面和井下测量控制网采用同一坐标糸统。
2,联糸测量的任务：C1J井下经纬仪导线起算边的坐标方佞角；(2)确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；(3)确主井下水准基点的當程H。
矿井之向概括来说分为两类:厂通过斜井或平啊厂几何定向J _井定向走向J \两井定向, 、( 该性之向< 物理定向\ 投向仪之向陀螺之向-、近井点和井口水准基点的役置要求1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点；2丿每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点；3丿近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；二、近井点和井D水准基点的精度要求1、近井网的布设方秦和要求《煤矿测量规程》2、近井点的点住精度要求*.峠近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距丿等方法测设。
近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点佞中谖差不得超过±7cm,后视边方住角中誤差不得超过±10”。
3,井口壽程基点的精度要求井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要卷道贯通的要求井口水准基点的壽程测量，应按四等水准测量的精度要求测彳殳对于不涉及两井间贯通问题的當程基点的當程精度不受此限制测量嵩程基点的水准路线，可布设成附（闭丿合路线、嵩程网或水准支线。
除水准支线必须往返观测外，其余均可只进行单程测量。
■八■用三角當程测量肘应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直角，用测距精度为II级的光电测距仪测量边长。
三、利用全球定住糸统CGPSJ测设近井点利用全球定佞糸统进行定伐测量的技术和方法称全球定佞糸统测量，即导航卫星测肘和测距的简称，通常简写为GPS。
在丸地测量、工程测量、地籍测量、航空摄影测量等领域显示出良好的应用潜力和效益。
【精品】矿井联系测量与控制测量在岭头煤矿超层越界开采检测中的运用
【关键字】精品摘要本文阐述了在进行超层越界开采检测的过程中,测量工作者所要进行的必要的矿山测量工作,着重介绍了在井下进行的平面和高程控制测量、矿井的联系测量以及以南方CASS软件为平台所进行的一些矿图的具体绘制等过程，并结合临汾市尧都区岭头煤矿是否越层越界开采的实例着重阐述矿山测量的实际应用情况。
【关键词】控制测量、矿井联系测量、CASS软件、超层越界开采。
AbstactLose here in this paper, ultra-layer cross-border exploitation of the process of detection, measurement of workers necessary to carry out the work of Mine Surveying, highlighted in the underground control plane and elevation measurements, mine surveying, as well as links to the South CASS software as a platform by a number of mining plans, such as the specific process of drawing, combined with Lingtou Yaodu District Coal Mine in Linfen City, the more layers are examples of cross-border exploitation of mining focuses on the practical application of measurement. Text to be translated into.【Key words】Control Survey, Mine Contact Measurement, Software, Super-layer ,cross-border mining目录113一、矿井联系测量的目的与任务二、地面近井点、井口水准基点及井下定向基点的测设一、井下平面控制测量二、井下高程测量的目的与任务三、井下水准测量四、井下三角高程测量五、井下高程导线的平差一、CASS“无码法”编辑成图方式二、地貌符号的绘制三、文字注记四、图形的分幅与整饰五、利用CASS7.0绘制采掘工程平面图的实例一、选点埋石二、平面控制测量三、高程控制测量一、全面检查二、控制成果检查三、采掘工程平面图、断面图的检查四、作业成果评定第一章绪论煤碳是我国的主要能源输出，在我国国民经济中具有及其重要的作用，及时准确地掌握矿山矿产资源的变化情况, 避免能源浪费，这对于规范煤矿企业的资源管理和促进矿业经济的可持续发展具有非常重要的现实意义。
煤矿矿井联系测量的应用探讨
煤矿矿井联系测量的应用探讨[摘要]在现代矿山以及数字矿上的建设中对于井上下坐标系统的统一提出了更高的要求，在实际的工程环境下为此而进行的测量工作就是矿井的联系测量，在联系测量中又深层次的包括平面联系测量和高程联系测量，从本质上来看，前者是定向测量，而后者是高程测量。
联系测量作为整个矿井建设中的首级控制测量，其重要性无疑是不言而喻的。
本文正是在这样一种背景状况下对煤矿矿井中联系测量的应用展开了分析和探讨。
【关键词】煤矿矿井；联系测量；应用分析一、联系测量方法简介1.1常规联系测量方法在建矿的初级阶段，较多应用的是一井定向联系测量，具体的工作分为地面测量和地下测量这样两个部分。
在测量的过程中，需要在井筒的内壁位置上悬挂两根钢丝，将钢丝的一头固定在井口的上方位置处，另一段则保持重锤自由悬挂的状态使其保持为定向水平。
地面测量从本质上来说就是在地面上测定两根钢丝的实际坐标以及其连线所形成的方位角；而井下测量从本质上来说就是在定向水平的方向上根据两跟钢丝的坐标以及钢丝连线所形成的方位角来对井下导线起始点的坐标和方位角进行确定，必要的时候甚至可以结合使用连接三角形的角度和距离等观测值来进行确定。
1.2激光垂直仪进行一井定向在这里我们首先对激光铅垂仪进行简要的介绍，激光铅垂仪是应用于高层建筑和矿山中的供竖直定位的专用仪器，主要是由水准器、基座和氦氖激光器等部件所共组成，仪器上还设置有两个相互呈90°的水准器。
到目前为止，激光垂直仪进行一井定向在实际中的应用较多，这主要是因为钢丝法在实际的应用过程中存在着一些显著的不足，在这里予以简要的说明和分析：一方面是因为井下通常都设置有通风设备，而通风设备的存在会使得钢丝一定程度的收到风力的影响，从而影响到整体的精确性；另一方面则是因为钢丝整体较长，其摆动的状态很难自行的停止下来，这也就意味着采用钢丝法还需要额外的为其配置附属设备，这在实际的施工环境下无论是从成本上来说还是从施工的复杂程度上来讲都是不利的。
矿井联系测量的作用与任务
第一节联糸测量的作用和任务一、概念联糸测量：将矿区地面平面坐标糸统和當程糸统传递.到井下, 使井上下能采用同一坐标糸统所进行的测量工作。
朕糸测量包括平面朕糸测量和當程朕糸测量，即之向和导入當程二、朕糸测量的目的和任务1、联糸测量的目的: 使地面和井下测量控制网采用同一坐标糸统。
2、联糸测量的任务：(i)井下经纬仪导线起算边的坐标方佞角;C2J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當程H。
第二节矿井定向的种类与要求矿井定向概括来说分为两类：厂通过斜井或平啊几何定向定向「或性定向投向仪定向陀螺定向令.-T-第三节地面近井点、井D水准基A ‘笃及井下定向基点的测设-、近井点和井口水准基点的役置要求1J尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点；2丿每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点；3丿近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；二、近井点和井D水准基点的精度要求1,近井网的布设方秦和要求《煤矿测量规程》2,近井点的点佞精度要求*.峠近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距丿等方法测设。
近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点佞中谖差不得超过±7cm,后视边方住角中誤差不得超过±10”。
3,井口壽程基点的精度要求井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要卷道贯通的要求井口水准基点的壽程测量，应按四等水准测量的精度要求测彳殳对于不涉及两井间贯通问题的當程基点的當程精度不受此限制测量嵩程基点的水准路线，可布设成附（闭丿合路线、嵩程网或水准支线。
除水准支线必须往返观测外，其余均可只进行单程测量。
■八■用三角當程测量肘应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直角，用测距精度为II级的光电测距仪测量边长。
三、利用全球定住糸统CGPSJ测设近井点利用全球定佞糸统进行定伐测量的技术和方法称全球定佞糸统测量，即导航卫星测肘和测距的简称，通常简写为GPS。
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。
学习情境矿井联系测量
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矿山测量
二、矿井定向的精度要求和种类
矿井定向，即矿井平面联系测量，就是要把 地面的平面坐标及其方位角传递到井下巷道的 导线起始边上，使井上、下采用统一的平面坐 标系统。
1.定向误差对井下导线的影响 在通过立井传递坐标和方向中，方位角的
传递起着决定性影响。
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矿山测量
在图2-1(a)中，点A，B，C，D，E为井下导线 点的正确位置。
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矿山测量
在地面连测时，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，测角量边的方法及 精度要求，见表2-2。计算复测支导线的相对闭合 差时，其导线总长为两次测量边长的总和。
表2-2 光电测距导线的布设要求
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矿山测量
子情境3 立井几何定向
矿井平面联系测量的方法主要分为几何定向和物 理定向两种，几何定向又分为一井定向和两井定向 两种。物理定向即陀螺经纬仪定向。对斜井或平硐 可以直接连测导线进行定向，也属于几何定向，由 于其方法与普通导线测量方法一样，在此不做介绍 。
，必须采用摆动投点法。
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矿山测量
1．定向投点
1）单重稳定投点 重稳定投点是假定垂球线在井筒内处
于铅垂位置而静止不动，即它在任何水 平面上的投影为一个点。但实际上这是 不可能的，因此，当摆幅不超过0.4 mm 时，应认为它是不摆动的。这种方法只 有在井筒不深、气流运动稳定及滴水不 大并采取一定必要的措施等条件下才能 采用。投点需要的主要设备如下：
精选ppt课件16源自山测量（1）垂球。 （2）钢丝。 （3）手摇绞车。缠绕钢丝的手摇绞车应满足下列两个条 件：
矿山测量 8.矿井联系测量
2 两井定向的内业计算 (1)按导线计算方法，计算出地面两钢丝点A、B的坐标(xＡ， yＡ）、（xＢ，yＢ）； (2) 计算两钢丝点A、B的连线在地面坐标系统中的方位角 αＡＢ； (3) 以井下导线起始边A１′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(xＢ′，yＢ′）； (4) 计算A、B连线在假定坐标系中的方位角αＡＢ′ (5) 计算井下起始边在地面坐标系统中的方位角αＡ１:α Ａ１＝αＡＢ－αＡＢ′ (6) 根据A点的坐标(xＡ，yＡ）和计算出的A1边的方位角α Ａ１，计算出井下导线各点在地面坐标系统中的坐标和方位 角。
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°。若有少量残差可平均分配 到α、β或α′、β′上。
其次，井上丈量所得的两钢丝间的距离c丈与按余弦 定理计算出的距离c计相差应不大于2 mm；井下丈量所得 的两钢丝间的距离c丈′与计算出的距离c计′相差应不大 于4 mm。若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a′、 b′、c′中加入改正数Va，Vb，Vc及Va′，Ｖb′，Ｖc
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。
近井点可在矿区控制网的基础上，用插网、插 点和敷设经纬仪导线等方法测设。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″。 井口水准基点应按四等水准测量的精度要求测设。 此外近井点和高程水准基点的布设还要满足以下要 求：
第十章矿井联系测量..教学文案
（一井定向）； （3）通过两个立井的几何定向
（两井定向）。
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。
相邻矿井间的隔离矿柱。不然，就有 可能误入采空区，发生大量涌水及瓦斯 涌出，造成重大安全事故。 4）为解决很多重大工程问题，如井筒或相 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 等都需要有一个统一的井上下平面坐标 系统和高程系统。
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；（）
方位角传递误差
2V1v1
V1V2
二、一井定向
一、 一井定向
通过一个立井的几 何 定 向 ， 叫 一井定 向 。 一井定向是在 一个井筒内悬挂两 根钢丝，将地面点 的坐标和边的方位 角传递到井下的测 量工作。
钢丝的一端固定在 井口上方，另一端系上 重锤自由悬挂至定向水 平。再按地面坐标系统 求出两根钢丝的平面坐 标及其连线的方位角。 在定向水平通过测量把 在地面已求得的两根自 由悬挂钢丝的平面坐标 及其连线的方位角与井 下永久导线点联系起来， 这项工作称为
其必要性在于：
1）需要确定地面建筑物、铁路和以 及水体与井下巷道、回采工作 面 之间的相对位置关系。这种关 系 需要绘 制井上下对照图来反映。
2）我们必须时刻掌握采矿工作的动 态，并及时反映在井上下对照 图 上，以便采取预防措施。
3）需要确定相邻矿井的各巷道间及巷道采 空 区间的相互位置关系，正确地划定两
矿山测量概念任务及作用
专题2：矿山测量的概念、任务与作用近年来，矿山测量是煤矿生产建设及煤矿企业管理工作的基础和重要技术环节，它贯穿于煤矿的地质勘探、规划设计、工程实施、生产管理和闭矿整个过程的始终，其测绘成果是指导矿井生产的重要资料，是指导科学管理与决策、安全生产、抢险救灾、依法生产和维护自身利益的第一手资料。
1、矿山测量的概念在建设和过程中，为矿山的、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等进行的工作。
2、矿山测量的任务矿山测量的主要任务是为矿山生产提供基础数据(即属性数据和图形数据)，为矿山经济建设服务。
准确的矿山测量工作能够确保矿山各种工程设计按照预期目标顺利施工。
由于矿山的开拓、采准和回采是经常进行的作业，矿山巷道不断延伸，采场不断扩大，作业面的空间位置不断改变，为保证巷道开门位置的正确性及巷道贯通的高精度，及时准确的进行中、腰线标定，能够有效地促进采掘施工质量，减少矿井的安全隐患，促进煤矿安全生产的长远发展。
矿山测量的主要任务具体表现为：（1）建立矿区地面和井下（露天矿）测量控制系统，测绘大比例尺地形图，为煤矿各项测量工作提供起草数据；（2）依据设计文件，进行矿区地面与地下各种工程的施工测量和验收测量；（3）测绘和编制各种采掘工程图和矿图；（4）建立地表、岩层和建筑物变形观测站，进行岩层与地表移动的观测及研究，为留设保护矿柱和安全开采提供可靠资源；（5）参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行监督和检查。
矿山测量的主要内容有：（1）井下平面控制测量井下平面控制测量，是建立井下平面控制系统的测量，在井下建立统一的平面坐标系统，以提供可靠的数据。
（2）井下高程测量井下高程测量，就是通过测定井下各测点高程，建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、铜室、车场、矿体等在竖直方向上的位置及相互关系。
（3）矿井联系测量矿井联系测量，是将矿区平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量，其目的是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统，其精度将直接影响到矿井生产过程中进行的重大开拓工程的质量，如井下控制测量和贯通测量，所以联系测量工作不容忽视。
矿山测量——第 8 章 矿井联系测量电子教案
第八章矿井联系测量一、学习目的与要求1.了解矿区控制测量的意义。
2.了确矿井联系测量任务和目的。
3.掌握矿井平面、高程联系测量方法。
二、课程内容与知识点第一节概述矿区控制测量就是在国家一、二等三角网和水准网基础上布设矿区三、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。
此外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近井点到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）。
第二节矿井平面联系测量一、概述为了满足矿井日常生产、管理和安全等需要，要将矿井地面测量和井下测量联系起来，建立统一坐标系统。
这种把井上、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。
1.矿井联系测量分类：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。
2.矿井平面联系测量的任务：是根据地面已知点的平面坐标和已知边的方位角，确定进下导线起算点的平面坐标和起算边的方位角。
进行矿井平面联系测量时，传递人材的误差和传递方位角的误差对进下测量的影响过程大致可用图8-1来说明。
由此可见，方位角的传递误差对井下测量的影响是相当大的。
这也是矿井平面联系测量又简称为定向的原因。
3.矿井平面联系测量的方法：主要分为几何定向和物理定向两种。
几何定向又分为一井定向和两井定向两种；物理定向即陀螺定向。
二、几何定向（一）一井定向一井定向是在一个井筒内悬挂两根钢丝，将地面点的坐标和边的方位角传递到井下的测量工作。
一井定向工作分为摘点（由地面向定向水平投点）和连接（地面和定向水平上与悬挂的钢丝连接）两个部分。
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A′
B′ A′
θ
(a)
(b)
B′ B′
θ A′
(c)
图3-3 投点误差与投向误差
图(b) 中 tgBBAA
AB
图(c)中 tgAABB
AB
设AA′=BB′=e，AB=c，且由于θ很小，则(c)图中的θ
可简化为：
2e
c
总投向误差为： e
c
利用GPS卫星定位测量测设近井点时，近井点应埋设在 视野开阔处，点周围视场内不应有地面倾角大于10º的成片障 碍物。同时应避开高压输电线、变电站等设施，其最近不得 小于200m。
测量可采用静态定位法。静态定位能够通过大量的重复观测来 提高定位精度。GPS测量必须按1992年我国测绘局发布的《全球定 位系统（GPS）测量规范》进行。在《规范》将GPS网点划分为A、 B、C、D、E五个等级。其中D级和E级分别相当于常规测量的国家 三等点和四等点，近井点测设可采用上述等级。有关技术标准见下 表
图3-1GPS测量数据处理的基本流程
四、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
第四节 立井几何定向
一、概述
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 。
几何定向
一井定向 两井定向
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
二、一井定向方法 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。
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。
(3) 振幅法
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。
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;
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。
几何定向
一井定向
定向
两井定向
物理定向
磁性定向 投向仪定向 陀螺定向
第三节 地面近井点、井口水准基点 及井下定向基点的测设
一、近井点和井口水准基点的设置要求
1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点; 2）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数应不超过三个；
（一）投点 1、投点的方法
由地面向定向水平投点，简称投点
单重稳定投点〈0.4mm
采用垂球线单重投点法
单重摆动投点
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。
矿井联系测量
第一节 联系测量的作用和任务 第二节 矿井定向的种类与要求 第三节 地面近井点、井口水准基点及
井下定向基点的测设 第四节 立井几何定向 第五节 陀螺经纬仪定向
第六节 导入高程 第七节 用垂球投点和投向的误差
第一节 联系测量的作用和任务
一、概念
联系测量：将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下， 使井上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作。 联系测量包括平面联系测量和高程联系测量，即定向和导入高程
用三角高程测量时应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直 角，用测距精度为Ⅱ级的光电测距仪测量边长。
三、利用全球定位系统（GPS）测设近井点
利用全球定位系统进行定位测量的技术和方法称全球定位 系统测量，即导航卫星测时和测距的简称，通常简写为GPS。 在大地测量、工程测量、地籍测量、航空摄影测量等领域显示 出良好的应用潜力和效益。
二、近井点和井口水准基点的精度要求
1、近井网的布设方案和要求
《 煤矿测量规程》 2、近井点的点位精度要求
近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、 插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距）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″。等 平源自均 仪器 级 边长 要求/km
精度指 标/mm
ab
图形 强度
观测 时段 个数
时段 长
/min
卫星高 度角限 值/º
D 10~5 单 频 或 10 10 ≤10 ≥2 ≥60 ≥15 双频
E 5~2 单 频 或 10 20 ≤10 ≥2 ≥6
≥15
双频
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。
3、井口高程基点的精度要求 井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道
贯通的要求
井口水准基点的高程测量，应按四等水准测量的精度要求测设。
对于不涉及两井间贯通问题的高程基点的高程精度不受此限制。
测量高程基点的水准路线，可布设成附（闭）合路线、 高程网或水准支线。除水准支线必须往返观测外，其余均可只 进行单程测量。
3、单重稳定投点 单重稳定投点是假定垂球线在井筒内处于铅垂位置
而静止不动，所进行的投点。
单重稳定投点设备和安装系统如下图所示：
图3-4稳定投点的设备和安装
4 、钢丝的下放和自由悬挂的检查
通常采用以下方法 : (1) 信号圈法 (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。
二、联系测量的目的和任务
1、联系测量的目的：使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。 2、 联系测量的任务：
（1）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。
第二节 矿井定向的种类与要求
矿井定向概括来说分为两类： 通过斜井或平峒