浅谈矿山联系测量中的一井定向_二井定向测量的异同点
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。
[问题]一井定向与两井定向的相关问题探讨
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一井定向与两井定向的相关问题探讨摘要：本文从一井定向与两井定向区别联系出发，分析了一井定向及两井定向的定义及技术要素，针对一井定向与两井定向并用的效益进行探究。
关键词：一井定向；两井定向；相关问题引言在矿井建设过程中，必须采取一种措施将地面坐标系统精确传递到井下，使井上井下采用统一坐标系统，满足今后生产、技术需要。
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。
一、一井定向与两井定向区别联系所采取的方法上来看，两井定向和一井定向两者之间在投点方面存在着一定程度的差别。
两井定向只需要在井筒位置悬挂1根钢丝绳，在井筒的管子内悬挂钢丝绳。
而这只需要在连接垂球和策略的角或者边的过程当中停止生产。
在一井定向上2根钢丝绳悬挂在一个井筒内部，实施测量的过程当中，其弊端是对于井筒当中的所有生产活动必须全部停止。
从这可以看出，一井定向策略占用井筒的时间比两井定向所耗费的时间更长，由于两井定向使用单重锤稳定投点，这样相对一井定向来说做到对时间的最大限度节约。
1、一井定向虽然精度较低、占用井筒时间较长在现实矿山工作中，新开矿山不可能一下子建两个竖井，就是建两个竖井，竖井贯通也需要测量工作的指导，必须进行竖井联系测量。
只能进行一井定向测量，通过一井定向测量工作，地面坐标系统传递到井下，才能进行竖井施工指导，井巷巷道才能贯通。
由于一井定向有着比较低的精度，并且占据着比较长时间的井筒时间。
从现实情况来看，一下子建立起2个竖井的比较少，即便是做到对2个竖井建立，可是要贯通竖井则必须借助于测量工作的指导作用，则必须实施竖井联系测量。
只有做到竖井施工指导，才能做到贯通在井内当中；只有做到一井定向测量的实施，凭借一井定向策略工作，才能做到将地面坐标系统向井下进行传递。
2、一井定向和两井定向有着相同的井下连接测量方法两井定向是借助于无定向支导线从一个已知点推导到另一个竖井当中的已知点，凭借两个已知点推算出两坐标点方位角，按照计算方位角和推算方位角之间的差额，以便对无定向导线方位角的校正，再对井内的各个导线点坐标进行改正。
简述一井两井几何定向主要原理
简述一井两井几何定向主要原理
井是钻探工程中常见的工具，用于从地面向下钻孔，进而获取地下的地质信息以及开采地下资源。
在钻探工程中，一井是指从地面钻向其中一方向的单个井，而两井则是指从地面钻向两个不同方向的井。
一井的几何定向主要原理是通过借助测量仪器，如方位仪和倾斜仪，来测定钻孔的方位和倾斜角度。
方位仪可以用来确定钻孔的方向，倾斜仪可以用来测量钻孔的倾斜角。
通过不断测量并记录数据，可以绘制出井的几何示意图，从而得到钻孔的准确位置和方向。
而两井的几何定向主要原理则是通过两个井的相互测量和计算，来确定它们之间的相对位置和方位角。
这可以通过在两个井中安装方位仪和倾斜仪，并进行测量来实现。
首先，在第一个井中进行测量，获取该井相对于地面的方位和倾斜角度，然后在第二个井中进行同样的测量。
最后，通过对两个井的数据进行分析和计算，可以确定它们之间的方位角和相对位置。
在实际应用中，一井和两井的几何定向主要是为了确定钻孔的准确位置和方向，以便更好地理解地下地质情况和开展后续的工程设计和开采工作。
这些定向技术可以提供有关井的地下位置和方向的可靠数据，从而为地质勘测、石油开采、环境监测等领域的工作提供有效的支持。
总结起来，一井和两井的几何定向主要是通过测量仪器来确定钻孔的方位和倾斜角度，以及两个井之间的相对位置和方位角。
这些技术在钻探工程和其他相关领域中具有重要的应用价值，可以提供准确和可靠的地质信息，为后续工程设计和开发提供支持。
联系测量(两井定向)课件
CONTENTS
目录
• 联系测量的基本概念 • 两井定向的原理 • 两井定向的步骤 • 两井定向的应用 • 两井定向的注意事项
CHAPTER
01
联系测量的基本概念
定义与作用
定义
联系测量是将地面坐标系中的平 面坐标和高程，通过测量手段与 井下导线点进行关联，从而确定 井下导线点的三维坐标位置。
定期校准仪器
为了确保测量仪器的精度和准确性，应定期对测量仪器进 行校准和维护。
误差分析
误差来源分析
在进行两井定向测量时，应分析误差的来源，如仪器误差、人为误差、环境误差等。通过 对误差来源的分析，可以采取相应的措施减小误差。
误差传播分析
在进行两井定向测量时，应进行误差传播分析，了解误差的传播规律和影响程度，从而采 取相应的措施减小误差。
在矿山测量中的应用
确定井下控制点
通过两井定向测量，可以确定井 下控制点的位置和坐标，为矿山 的生产、安全和资源开发提供基
础数据。
监测矿体移动
两井定向测量可以监测矿体在开采 过程中的移动情况，及时发现和预 防矿体滑落、崩塌等危险情况。
指导采矿作业
通过两井定向测量，可以精确地确 定采矿作业的位置和方向，提高采 矿效率，降低采矿成本。
CHAPTER
03
两井定向的步骤
测量前的准备
确定测量任务和目标
实地勘察和布点
明确测量任务，确定测量精度和目标 ，收集相关资料和地图。
对测量区域进行实地勘察，选择合适 的测量站点和定向点，并进行标记。
选择合适的测量仪器
根据任务和目标，选择合适的全站仪 、棱镜、反射片等测量仪器。
测量过程
01
矿山竖井联系测量中应注意的问题及改进方法
矿山竖井联系测量中应注意的问题及改进方法[摘要]随着科学技术的发展及资源的日益紧张，矿山的正常运行成为了社会和经济发展的重要基石，随之而来的矿山测量成为了测量行业内的重要组成部分。
本文就矿山竖井联系测量的方法及存在问题和改进方法发表自己的意见。
[关键词]竖井测量测量方法问题改进方法1概述矿山井下测量是矿山建设和开采的指向灯和风向标，是直接影响矿山生产安全的。
矿山竖井联系测量一般分为两部分，一部分是平面联系测量，其任务是确定井下导线起算边的坐标方位角和起算点的平面坐标。
说白了就是把井上的平面系统通过联系测量和井下平面系统相统一。
井下起算边坐标方位角误差对井下导线的影响较大，因此将一般井下导线起算边坐标方位角的误差作为衡量平面联系测量的精度标准。
另一部分是高程联系测量，主要是确定井下点高程，要和井上高程系统统一，可以清楚知道井下每个点的深度。
2平面联系测量在矿山竖井定向中，平面联系测量的方法很多，现在主要用到的是两井定向法和陀螺全站仪定向法，对于一井定向这里不做表述。
2.1两井定向法当矿井有两个竖井，且在井下有巷道相通、并能进行相互联系测量时，就可采用两井定向。
两井定向是在两个井筒内各用垂球悬挂一根钢丝，钢丝井上和井下平面坐标看做一致。
通过地面和井下导线将它们连接起来，从而把地面坐标系统中的平面坐标和方向传递到井下。
两井定向时，井下两根钢丝间不能直接通视，而是通过导线连接起来的，因此，在连接测量时必须测出井上、井下导线各边的边长及其连接坐标水平角；由于两井定向时，两垂球线之间距离增加，因而减少了投向的误差，这是两井定向的优点。
2.2陀螺全站仪定向法陀螺定向是运用陀螺经纬仪根据磁北方向直接测出井下未知边的方位角。
他不需要垂球和钢丝，避免几何定向方法进行联系测量时占用井筒时间长、工作组织复杂等缺点，目前，被大多井下测量用于矿井联系测量和控制井下导线方向误差的积累。
步骤如下：（1）地面已知边上测出仪器常数。
一井定向在联系测量中的应用
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 １ ２ １ ｂ＋１ ２ ２ ｂ级铅 锌 矿 石量 １ ６ ３ ９ ８ ９ ． ２ ｔ ，其 中铅 金 属６ ０ ７ ３ ． １ ｔ ，锌 金 属
① 采用对 称砝 码式 垂球 ，每 盘 重量 为 ２ ０ ｋ ｇ共
６盘 。
② 采用 ０ ． ５ ｍｍ高强度 碳 素 钢丝 选 择 钢丝 绳 直 径为 ２ ｍ ｍ 的高强 度优质碳 素 钢钢丝 。
昌铅锌股份有限公司 ２ ０万 ｔ ／ ａ 深部资源接替工程 ５ ５ ０ ｍ标高 、 ５ ０ ０ ｍ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 － ＋Ｄｃ ｓ￣ ， ＝ ＋ ｉ ｏ －ｘ ｏｏ ｌ Ｄｓ ￣ｘ 。 ｒ
丽
＝ ＋
喀 …ｒｈ ……噤专 ＋ ｃ－ Ｙ Ｙ
×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， ０３ ｏ ｏ６ 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
简述一井,两井几何定向主要原理
简述一井,两井几何定向主要原理一井、两井几何定向是指在地下井筒钻探过程中，通过测量钻探参数和地质参数的变化，利用几何原理确定井的几何方向和位置。
一井、两井几何定向主要原理包括惯性法、磁场法、地电法、声波法等。
惯性法的原理是通过测量钻铤运动的加速度或转角，来推导出井的几何方向和位置。
它利用了牛顿第二定律和欧拉方程，根据钻铤的运动参数计算出井的倾角、方位角和真正北角等信息。
由于惯性传感器能够实时测量相关的运动参数，并且不受地磁场、地电场等因素的干扰，因此惯性法具有较高的精度和可靠性。
磁场法的原理是根据井眼附近地磁场的分布情况，通过测量地磁场的强度和方向变化来确定井的几何方向和位置。
地磁场被认为是地球的光环状电流通过地壳流动而形成的。
通过在井内悬挂磁力仪器并进行测量，可以推导出地磁场的强度和方向，从而计算出井的倾角和方位角等参数。
磁场法的优点是测量简便、成本低，但由于地磁场易受外界干扰，因此精度较差。
地电法的原理是利用地壳中的电阻率差异测量井的几何方向和位置。
地球的地壳中含有不同的岩层、矿藏和地下水等，它们的电导率和电阻率差异较大。
通过在不同位置和深度处测量地下电阻率的变化，可以推导出井的倾角和方位角等参数。
地电法的优点是对地下结构响应较灵敏，但由于地下岩层和矿藏的复杂性，需要进行大量的数据分析和处理。
声波法的原理是利用声波在岩石和地层中传播的特性来测量井的几何方向和位置。
声波在不同岩石和地层中的传播速度和传播方向会有所不同。
通过在井内放置声发射器和接收器，并进行声波传播时间的测量，可以推导出井的倾角和方位角等参数。
声波法的优点是测量精度高、不受地磁场和地电场的干扰，但由于声波受地下介质的影响较大，需要根据不同的地质条件进行校正和修正。
总之，一井、两井几何定向主要通过测量和分析地下井筒钻探参数的变化，利用不同的物理原理推导出井的几何方向和位置。
不同的方法各有优缺点，需要根据具体情况和实际需求选择合适的方法进行定向测量。
【学习】第三章矿井联系测量
它可以是国家等级控制网的一部分，也可以 根据需要单独布设。
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布设要求
❖ 一个矿区应采用统一的坐标和高程系统。为了 便于成果、成图的相互利用，应尽可能采用国家3º 带高斯平面坐标系统。在特殊情况下，可采用任意 中央子午线或矿区平均高程面的矿区坐标系统。矿 区面积小于50Km2且无发展可能时，可采用独立坐 标系统。
(4) 导向滑轮：直径不得小于150 mm，轮缘做成锐角形 的绳槽以防止钢丝脱落，最 好采用滚珠轴承；
(5) 定点板：用铁片制成， (6) 小垂球：在提放钢丝时用，其形状成圆柱形或普通垂
球之形状均可； (7) 大水桶：用以稳定垂球线整理，课件一般可采用废汽油桶，水
桶上应加盖。
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在选择井上下连接点C和C′时，应满足下列要求： (1)点C与D及C′与D′应彼此通视，且CD和C′D′的长度
应尽量大于20m。 当CD边小于20m时，在C点进行水平角观测，仪
器必须对中三次，每次对中应将照准部(或基座)位 置变换120° (2) 点C与C′应尽可能地在AB延长线上，使三角形的 锐角γ应小于2°，这样便构成最有利的延伸三角
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《规程》规定的联系测量的主要精度要求见 表3-1。
表3-1 联系测量的主要限差
类别
容许限差
备注
几何定 由近井点推算的两次独立 一井定向：< 2′ 两 井田一翼长度小于300m
向 定向结果的互差
井定向：<1′ 的小矿井，可适当放宽限
差，但应< 10′
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。
矿井联系测量的方法与精度分析
矿井联系测量的方法与精度分析本文通过对常用联系测量方法、流程的探讨，总结出了联系测量的主要环节及各关键环节的注意事项。
分析矿井联系测量在定向过程中的误差来源及减小该误差的措施。
标签：联系测量；一井定向；两井定向；精度分析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。
矿井定向概括来说可以分为两大类：一类是从几何原理定向的几何定向；另一种则是以物理特性为基础的物理定向，如陀螺仪、投向仪等定向。
1 几何定向的准备工作定向准备工作的完善与否，是定向工作能否顺利我那城的关键之一，必须充分重视。
定向前的主要准备工作大致如下：（1）查看定向用的井筒和井口及井下的情况，踏勘井下的测量路线，以便合理布设投点设备、选择井上下连接图形和测量路线。
（2）选定测量方案，编写定向测量技术设计书。
（3）埋设与定向有关的导线点，并进行连测。
（4）检查投点设备及检校定向用的测量仪器。
准备定向用的工具和木料等。
（5）预先安装某些投点设备和将所需设备、木料运送至定向井口和井下。
2 地面联测导线测量在定向之前，必须在地面井口附近设立作为定向时与垂球线连接到点叫做“连接点”。
由于井口建筑物很多，因而在连接点不能直接与矿区地面控制点同时，以求得其坐标及连接方向，为此还必须在定向井筒附近设立一个“近井点”。
为传递高程，还应设置井口水准基点（一般近井点也可作为水准基点）。
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等方法进行测设。
进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″。
地面由近井点至井口的联测导线，边数应不超过3条。
连测导线需用测角中误差不超过5″或10″的导线敷设，后者只能用于以10″小三角网作为首级控制的小矿区。
导线应敷设成闭合导线或复测支导线。
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
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 １ ３ 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 ｌ ｍｍ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 ４ ５ 。 一 １ ３ ５ ￣ 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：
Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
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
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ ６ １
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 ２ ０ ｋ ｇ ， ０ ． ３ ｎ ｌ ｌ ｑ ｌ 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ｂ ｒ 、 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
Ｊ Ｊ Ｙ
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。
第八章矿井联系测量
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。
一井定向和二井定向
一井定向和二井定向 Revised by Chen Zhen in 2021一井定向1）目的：将地面点坐标和坐标方位角传递到地下。
（1）投点及连接测量方法投点所用垂球的重量与钢丝的直径随井深而异。
由于井筒内受气流、滴水的影响，使垂球线发生偏移和不停的摆动，故投点分稳定投点和摆动投点。
连接方法：连接测量时，常采用连接三角形法。
C与C′称为井上下的连接点，A、B点为两垂球线点,从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和ABC′。
在选择井上下连接点C和C′时应满足下列要求：(1)C和D的长度应尽量大于20m；(2)C和C′点应尽可能在AB的延长线上，即γ、α，和γ′β′不应大于2°构成最有利的延伸三角形；(3)b/c、b′/c一般应小于1.5，即C和C′应尽量靠近垂球线。
（3）一井定向的误差定向误差包括：地面的连接误差m上；地下的连接误差m下；投向误差θ。
井下一次独立定向的定向边C′D′方位角的中误差为：二井定向在两井筒各下放一根垂球线，然后在地面和井下分别将其连接，从而把地面坐标系的平面坐标和方位角引测到井下。
（1）投点投点的方法和要求与一井定向相同。
（2）连接测量对井上、井下布设的导线事先要做误差预计。
根据使用的仪器、采用的测量方法、导线布设的方案，估算一次定向测量的中误差，若不超过±20″，这个方案才能使用。
（3）内业计算A、计算两吊垂线在地面坐标系的坐标方位角与距离B、计算地下导线点在假定坐标系中的坐标假定坐标系的建立：以A为原点，A1方向为X’轴，垂直于A1方向为Y’轴建立坐标系。
在导线A-1-2-3-…-B中，该导线的各转折角及导线边已测出，则可算出地下各点在假定坐标系中的坐标。
C、计算地下导线各点在地面坐标系中坐标前面计算出各点坐标为假定坐标系中的坐标，要把它转换为地面坐标系中坐标，需要经过旋转平移。
旋转角α=αAB-α’AB，其中α’AB为AB直线在假定坐标系中的坐标方位角。
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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。
例如,假如投点误差e= 1mm,其投点误差即为:5结束语据下庄矿田控矿因素特点,硅化带型铀矿化主要分布在矿田北部,交点型铀矿化主要分布在矿田南部。
也就是说,新桥-下庄断裂带在北部其铀矿化类型为硅化带型,在南部为交点型。
因此,下庄南部墩头地区硅化断裂带内铀矿体的首次发现,对于深化下庄矿田铀矿化规律的认识,突破下庄矿田南部的找矿思路,增强找矿信心,具有深远的战略性意义。
参考文献:[1]核工业二九o研究所.粤北花岗岩型铀矿特征[R].2005.[2]核工业华南地勘局二九三大队.下庄花岗岩型铀矿发现发展和成矿规律研究[R].中国核科技报告,1992,12.[3]程旭初,梁天锡,等.广东省翁源县下庄矿田铀成矿规律及发展规划[R].中国核科技报告,1991,10.[4]赖中信,邱列,等.广东省翁源县下庄矿田大型基地铀矿资源勘查规划研究报告[R].2005.[5]黄宏坤,梁荣贤,等.广东省翁源县下庄矿田墩头地区铀矿普查地质报告[R].2008.收稿日期:2009204220第一作者简介:黄宏坤(19692),男,福建仙游人,工程师,现从事铀矿地质勘查工作。
1332010年第5期西部探矿工程H =?ep dc=?2@105/30000U 6.7d 而一井定向,由于两钢丝绳间距最大为3m,投点误差为:H =?ep d c=?2@105/3000U 67d对二井定向投点误差与一井定向投点误差比较,其误差缩小了10倍。
这是因为两垂球线间的距离比一井定向增大了10倍的缘故。
因此,对于二井定向来说,投点误差不是主要问题。
这是二井定向最大的优点,所以凡是能进行二井定向的矿井都应进行二井定向。
提高竖井联系测量的精度。
一井定向投点与二井定向投点方法:一井定向与二井定向在投点方面稍有区别,一井定向两钢丝绳挂在一个井筒内,进行测量时,必须停止井筒的一切生产活动。
二井定向井筒只需挂一根钢丝绳,钢丝绳挂在井筒的管子内。
这样,只有在测量与垂球连接的边和角时停止提升。
二井定向测量比一井定向测量占用井筒的时间短,二井定向采用单重锤稳定投点,比一井定向节约时间。
1 一井定向与二井定向连接1.1 二井定向连接(1)地面连接:地面连接的任务在于测定两垂球的坐标,再由坐标算出两垂球的方位角来。
关于地面连接的方式,根据两井筒相距的远近而有所不同。
当两井相距较近时,则可插入一个近井点,然后用导线连接;当两井相距较远时,则可在两井筒附近各插入一个近井点来连接。
如图1所示。
图1 竖井联系测量二井定向示意图当敷设导线时,应该使导线具有最短的长度并尽可能沿两垂球连线的方向延伸,因为此时量边误差对联线的方向不产生影响。
一般可按照前面叙述过的设立近井点的要求进行测量,但在定向之前,应根据一次定向测量中误差不超过?20d 的要求。
(2)井下连接:在定向水平上,一般可用井下7d 经纬仪导线将两垂球线连接起来,在巷道形状可能的情况下,和地面连接导线一样尽可能沿两垂球方向敷设,并使其长度最短。
在选定了井上下连接方案后,应进行精度预计。
如果井下经纬仪导线起始边的方位角中误差M a 0不超过20d ,方案才能被采用。
投点完毕后,进行连接测量时,只测量与两垂球线紧连着的一个边和一个角。
在地面只测N A ÑÒ和N ÑÒB 及A Ñ和ÒB 边;在井下则测角1和4及量A Ñ和B4边。
其它边和角,则可在定向前和定向后来量测。
这样就更减少了占用井筒的时间。
1.2 一井定向连接一井定向连接三角形法:在井筒内挂两根垂球线o 1和o 2进行投点。
由于不能在o c 1、o c 2点安设仪器,因此,选定井上下的连接点C 和C c ,从而在井上下形成了以o 1、o 2为公用边的三角形o 1o 2C 和o c 1o c 2C c 。
一般把这样的三角形称为连接三角形。
图2所示的便是井上下连接三角形的平面投影及三角形连接图。
从图中看出,当已知点D 的坐标及DE 的方位角和地面三角形的内角及边长时,便可用普通导线测量计算的方法算出o 1、o 2在地面坐标系统中的坐标及其联线方位角。
同样,已知o 1、o 2的坐标及其联线的方位角和井下三角形各要素时,再测定连接角D c ,则能计算出井下导线起始边D c E c 的方位角及D c 点坐标。
2 内业计算2.1 二井定向内业计算按地面连接测量的结果,算出两垂球线的坐标,再利用坐标反算出两垂球连线的方位角和长度。
井下连接导线由于没有方向,所以首先必须假设一个方向和坐134 西部探矿工程 2010年第5期标原点,即所谓选一个假定坐标系统,按这个假定坐标系统计算出两个垂球线的假定坐标。
再用假定坐标反算出两垂球联线的假定方位角和长度。
根据垂球连线的两个方位角之差,就可算出井下连接导线的任何一边在地面坐标系统中的方位角来。
因为只要把方位角的差值加在任何一边的假定方位角上,就得到了该边的方位角。
这样方向的传递任务就完成了。
然后再按地面坐标系统的方位角和一个垂球线的坐标,重新计算井下连接导线个点的坐标。
2.2 一井定向内业计算一井定向计算内容分两部分:第一部分是解算连接三角形各未知要素,即两垂球线处的角度A 和B 及其检核;第二部分按照一般导线方法计算各边的方位角和各点坐标。
3 一井定向与二井定向区别联系从以上叙述一井定向与二井定向的作业方法可以看出:(1)一井定向虽然精度较低、占用井筒时间较长。
在现实矿山工作中,新开矿山不可能一下子建两个竖井,就是建两个竖井,竖井贯通也需要测量工作的指导,必须进行竖井联系测量。
只能进行一井定向测量,通过一井定向测量工作,地面坐标系统传递到井下,才能进行竖井施工指导,井巷巷道才能贯通。
(2)二井定向精度较一井定向精度高、占用井筒时间较短。
进行二井定向必须在两井井筒相通的情况下进行二井定向测量。
许多矿山只建一个竖井,二井定向测量适用范围较少。
只有大型矿山在建井时巷道测量开始使用一井定向测量,当两个巷道贯通后,再进行二井定向,提高井巷工程测量精度,为大矿山施工测量提供更高的测绘精度。
图2 竖井联系测量一井定向示意图(3)一井定向与二井定向井下连接测量方法不同。
一井定向使用三角形连接法,要测三角形的三条边及一个内角、连接角。
通过余弦定理求出三角形的其余两个内角,三个内角和相加与180b 比较来计算三角形闭合差,检验井下联系测量精度。
在误差范围内平差计算,求出各个角度。
利用导线计算方法推导支导线测量结果。
巷道中计算结果无检查条件。
二井定向则通过无定向支导线从一个已知点推导到另一竖井已知点。
通过两已知点坐标推算两坐标点方位角,根据计算方位角与推算方位角之差,校正无定向导线方位角,计算巷道内各个导线点改正坐标。
4 结束语通过一井定向与二井定向两种方法的比较,可以看出一井定向通常运用于一井采矿的竖井测量,精度比二井定向测量精度较低,目前情况看,一井定向在矿山施工中运用比较多。
二井定向在矿山精度要求较高且矿区中有两个竖井已经贯通的情况下进行。
参考文献:[1] 中国矿业大学测量教研室.矿山测量学(上册)[M].煤炭工业出版社.收稿日期:2009204207第一作者简介:唐军(19822),男(汉族),宁夏固原人,测绘技术员,现从事地质测绘技术工作。
1352010年第5期 西部探矿工程。