1、第二章第二章 井下高程丈量井下高程丈量第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、一、 井下高程丈量的目的和種類井下高程丈量的目的和種類 井下高程丈量是測定井下各種測點(diǎn)高程的丈井下高程丈量是測定井下各種測點(diǎn)高程的丈量任務(wù)。其目的是為了建立一個(gè)與地面一致的高量任務(wù)。其目的是為了建立一個(gè)與地面一致的高程系統(tǒng)，確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上程系統(tǒng)，確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及相互關(guān)系，以處理各種采掘工程在豎直的位置及相互關(guān)系，以處理各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。其詳細(xì)義務(wù)大體為：方向上的幾何問題。其詳細(xì)義務(wù)大體為： 1.在井下主要巷道內(nèi)準(zhǔn)確測定高程點(diǎn)和永久導(dǎo)在井下主要巷道內(nèi)準(zhǔn)確測定高程點(diǎn)和永久

2、導(dǎo)線點(diǎn)的高程，建立井下高程控制；線點(diǎn)的高程，建立井下高程控制； 2. 給定巷道在豎直面內(nèi)的方向；給定巷道在豎直面內(nèi)的方向； 3.確定巷道底板的高程；確定巷道底板的高程； 4.檢查主要巷道及其運(yùn)輸線路的坡度和測繪主檢查主要巷道及其運(yùn)輸線路的坡度和測繪主要運(yùn)輸巷道縱剖面圖。要運(yùn)輸巷道縱剖面圖。 二、井下高程丈量的根本要求二、井下高程丈量的根本要求 在主要程度運(yùn)輸巷道中，普通應(yīng)采用精度不低于在主要程度運(yùn)輸巷道中，普通應(yīng)采用精度不低于S10級的水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)尺進(jìn)展水準(zhǔn)丈量；在其他級的水準(zhǔn)儀和普通水準(zhǔn)尺進(jìn)展水準(zhǔn)丈量；在其他巷道中，可根據(jù)巷道坡度的大小、采礦工程的要求等巷道中，可根據(jù)巷道坡度的大小、采礦

3、工程的要求等詳細(xì)情況，采用水準(zhǔn)丈量或三角高程丈量測定。詳細(xì)情況，采用水準(zhǔn)丈量或三角高程丈量測定。 當(dāng)巷道傾角小于當(dāng)巷道傾角小于5時(shí)采用水準(zhǔn)丈量；傾角在時(shí)采用水準(zhǔn)丈量；傾角在58之間可采用水準(zhǔn)丈量，也可采用三角高程丈量，當(dāng)傾之間可采用水準(zhǔn)丈量，也可采用三角高程丈量，當(dāng)傾角大于角大于8時(shí)那么采用三角高程丈量。時(shí)那么采用三角高程丈量。 井下高程丈量分三種類型，即：井下高程丈量分三種類型，即：(1) 經(jīng)過立井導(dǎo)入高程；經(jīng)過立井導(dǎo)入高程；2) 水準(zhǔn)丈量；水準(zhǔn)丈量；(3) 三角高程丈量。三角高程丈量。 在進(jìn)展井下高程丈量之前，應(yīng)在井底車場和主要巷道內(nèi)預(yù)先設(shè)置好水準(zhǔn)點(diǎn)。從井底車場高程起算點(diǎn)開場，沿井底車場和

4、主要巷道逐段向前敷設(shè)，每隔在進(jìn)展井下高程丈量之前，應(yīng)在井底車場和主要巷道內(nèi)預(yù)先設(shè)置好水準(zhǔn)點(diǎn)。從井底車場高程起算點(diǎn)開場，沿井底車場和主要巷道逐段向前敷設(shè)，每隔300 500m設(shè)置一組高設(shè)置一組高程點(diǎn)，每組至少應(yīng)由三個(gè)點(diǎn)組成，其間距以程點(diǎn)，每組至少應(yīng)由三個(gè)點(diǎn)組成，其間距以3080m為宜，永久導(dǎo)線點(diǎn)也可作為高程點(diǎn)運(yùn)用。為宜，永久導(dǎo)線點(diǎn)也可作為高程點(diǎn)運(yùn)用。 水準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)在巷道的頂板、底板或兩幫上，也可以設(shè)在井下固定設(shè)備的根底上。設(shè)置時(shí)應(yīng)思索運(yùn)用方便并選在巷道不宜變形的地方。設(shè)在巷道頂、底板的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)造與永久導(dǎo)線點(diǎn)一樣。井水準(zhǔn)點(diǎn)可設(shè)在巷道的頂板、底板或兩幫上，也可以設(shè)在井下固定設(shè)備的根底上。設(shè)置時(shí)應(yīng)思索運(yùn)

5、用方便并選在巷道不宜變形的地方。設(shè)在巷道頂、底板的水準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)造與永久導(dǎo)線點(diǎn)一樣。井下一切高程點(diǎn)應(yīng)一致編號，并將編號明顯地標(biāo)志在點(diǎn)的附近。下一切高程點(diǎn)應(yīng)一致編號，并將編號明顯地標(biāo)志在點(diǎn)的附近。第二節(jié)第二節(jié) 井下水準(zhǔn)丈量井下水準(zhǔn)丈量一、井下水準(zhǔn)丈量外業(yè)一、井下水準(zhǔn)丈量外業(yè) 主要是測出相鄰兩測點(diǎn)高差主要是測出相鄰兩測點(diǎn)高差,方法：方法：儀器放兩測點(diǎn)中間，前后視放水準(zhǔn)尺，儀器放兩測點(diǎn)中間，前后視放水準(zhǔn)尺，(倒立倒立)照明。照明。 粗平粗平-瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)-精平精平-讀數(shù)讀數(shù)兩次儀器高兩次儀器高,儀器高之差大于儀器高之差大于10cm,兩次儀器高兩次儀器高高差互差不大于高差互差不大于5mm 井下水準(zhǔn)道路為支線、附

6、合道路或閉合道路井下水準(zhǔn)道路為支線、附合道路或閉合道路 二、水準(zhǔn)丈量內(nèi)業(yè)二、水準(zhǔn)丈量內(nèi)業(yè)計(jì)算測點(diǎn)間高差計(jì)算測點(diǎn)間高差hi -平差平差-求各測點(diǎn)高程求各測點(diǎn)高程Hi h=a-b測點(diǎn)在頂板上時(shí)，水準(zhǔn)尺讀數(shù)前冠以測點(diǎn)在頂板上時(shí)，水準(zhǔn)尺讀數(shù)前冠以-號號三、三、 巷道剖面圖測繪巷道剖面圖測繪 為了檢查平巷的鋪軌質(zhì)量或?yàn)槠较锔脑焯釣榱藱z查平巷的鋪軌質(zhì)量或?yàn)槠较锔脑焯峁┰O(shè)計(jì)根據(jù)，需進(jìn)展巷道縱剖面圖的繪，供設(shè)計(jì)根據(jù)，需進(jìn)展巷道縱剖面圖的繪， 這這一任務(wù)普通是在水準(zhǔn)丈量過程中同時(shí)完成的。一任務(wù)普通是在水準(zhǔn)丈量過程中同時(shí)完成的。詳細(xì)做法是：詳細(xì)做法是： 先用皮尺沿軌面先用皮尺沿軌面(或底板或底板)每隔每隔10m或

7、或20m標(biāo)志一個(gè)暫時(shí)測點(diǎn)標(biāo)志一個(gè)暫時(shí)測點(diǎn)(中間點(diǎn)中間點(diǎn))，并將其標(biāo)設(shè)在巷，并將其標(biāo)設(shè)在巷道兩幫上，以便調(diào)整坡度放腰線時(shí)運(yùn)用。這道兩幫上，以便調(diào)整坡度放腰線時(shí)運(yùn)用。這些測點(diǎn)要一致編號。施測時(shí)在每測站上先用些測點(diǎn)要一致編號。施測時(shí)在每測站上先用兩次儀器高測出轉(zhuǎn)點(diǎn)間的高差，符合要求后，兩次儀器高測出轉(zhuǎn)點(diǎn)間的高差，符合要求后，再利用第二次儀器高，依次讀取中間點(diǎn)上水再利用第二次儀器高，依次讀取中間點(diǎn)上水準(zhǔn)尺讀數(shù)。準(zhǔn)尺讀數(shù)。 內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)，先根據(jù)后視點(diǎn)的高程和第二內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)，先根據(jù)后視點(diǎn)的高程和第二次儀器高時(shí)的后視點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)，求出儀器次儀器高時(shí)的后視點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)，求出儀器視野高程；再由儀器視野高程減去各中

8、間點(diǎn)視野高程；再由儀器視野高程減去各中間點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)，即為各中間點(diǎn)的高程。室上的水準(zhǔn)尺讀數(shù)，即為各中間點(diǎn)的高程。室內(nèi)繪制巷道縱剖面圖時(shí)，程度比例尺普通為內(nèi)繪制巷道縱剖面圖時(shí)，程度比例尺普通為1 2000、1 1000或或1 500，對應(yīng)的豎直，對應(yīng)的豎直比例尺普通為比例尺普通為1 200、1 100或或1 50。其。其繪制方法如下：繪制方法如下：(1) 按程度比例尺畫出表格，表中填寫：測點(diǎn)按程度比例尺畫出表格，表中填寫：測點(diǎn)編號、測點(diǎn)間距、測點(diǎn)的實(shí)測高程和設(shè)計(jì)高編號、測點(diǎn)間距、測點(diǎn)的實(shí)測高程和設(shè)計(jì)高程、軌面程、軌面(或底板或底板)的實(shí)踐坡度。的實(shí)踐坡度。(2) 在表格的上方，繪出軌面在表格

9、的上方，繪出軌面(巷道巷道)的縱剖面的縱剖面圖。繪圖時(shí)，先按豎直比例尺繪出程度線，圖。繪圖時(shí)，先按豎直比例尺繪出程度線，在其左端注明高程，在線上繪出各測點(diǎn)的程在其左端注明高程，在線上繪出各測點(diǎn)的程度投影位置，再按各測點(diǎn)的實(shí)測高程和選定度投影位置，再按各測點(diǎn)的實(shí)測高程和選定的豎直比例尺繪出各測點(diǎn)在豎直面上的位置，的豎直比例尺繪出各測點(diǎn)在豎直面上的位置，然后用直線段將這些位然后用直線段將這些位 置點(diǎn)銜接起來，即置點(diǎn)銜接起來，即為軌面。為軌面。(3) 在表格的下方繪出該巷道的平面圖，并在在表格的下方繪出該巷道的平面圖，并在圖上繪出水準(zhǔn)基點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)的位置。圖上繪出水準(zhǔn)基點(diǎn)或?qū)Ь€點(diǎn)的位置。 經(jīng)剖面丈量后

10、，如巷道軌面的實(shí)踐經(jīng)剖面丈量后，如巷道軌面的實(shí)踐坡度與設(shè)計(jì)的相差太大，那么應(yīng)進(jìn)展調(diào)坡度與設(shè)計(jì)的相差太大，那么應(yīng)進(jìn)展調(diào)整。為了減少調(diào)整任務(wù)量，根據(jù)巷道的整。為了減少調(diào)整任務(wù)量，根據(jù)巷道的詳細(xì)情況，在不影響運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，可詳?xì)情況，在不影響運(yùn)輸?shù)那疤嵯拢蛇m當(dāng)改動原設(shè)計(jì)坡度，分段進(jìn)展調(diào)整，適當(dāng)改動原設(shè)計(jì)坡度，分段進(jìn)展調(diào)整，但應(yīng)與有關(guān)人員商定。巷道坡度調(diào)整后，但應(yīng)與有關(guān)人員商定。巷道坡度調(diào)整后，丈量人員應(yīng)按、調(diào)整的坡度要求，標(biāo)設(shè)丈量人員應(yīng)按、調(diào)整的坡度要求，標(biāo)設(shè)巷道的腰線。巷道的腰線。第三節(jié)第三節(jié) 井下三角高程丈量井下三角高程丈量 井下三角高程丈量是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線丈量同時(shí)進(jìn)展的。施測方法如以下圖所示。

11、井下三角高程丈量是與經(jīng)緯儀導(dǎo)線丈量同時(shí)進(jìn)展的。施測方法如以下圖所示。 安頓經(jīng)緯儀于安頓經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，對中整平。在點(diǎn)，對中整平。在B點(diǎn)懸掛垂球。用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)點(diǎn)懸掛垂球。用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)垂球線上的標(biāo)志志b點(diǎn)，測出傾角點(diǎn)，測出傾角，用鋼尺丈量儀器中心到，用鋼尺丈量儀器中心到b點(diǎn)的間隔點(diǎn)的間隔l，量取儀器高，量取儀器高i及覘標(biāo)高及覘標(biāo)高v。由圖。由圖2-4可以看出，可以看出，B對對A點(diǎn)的高差可按下式計(jì)算：點(diǎn)的高差可按下式計(jì)算： h=lsin+iv式中：式中：l實(shí)測斜長，根本控制導(dǎo)線應(yīng)是經(jīng)三項(xiàng)矯正后的斜長；實(shí)測斜長，根本控制導(dǎo)線應(yīng)是經(jīng)三項(xiàng)矯正后的斜長； 垂直角，仰角為正，俯角為負(fù)；垂直角，仰角為

12、正，俯角為負(fù)； i 儀器高，由測點(diǎn)量至儀器中心的高度；儀器高，由測點(diǎn)量至儀器中心的高度； v 覘標(biāo)高，由測點(diǎn)量至照準(zhǔn)目的點(diǎn)的高度；覘標(biāo)高，由測點(diǎn)量至照準(zhǔn)目的點(diǎn)的高度； 當(dāng)測點(diǎn)在頂板時(shí)，當(dāng)測點(diǎn)在頂板時(shí)，i和和v為負(fù)值，在底板時(shí)為正值。為負(fù)值，在底板時(shí)為正值。 Ai1iAlLBBv1vh井下三角高程測量 當(dāng)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線為光電測距導(dǎo)線時(shí)，在當(dāng)井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線為光電測距導(dǎo)線時(shí)，在A點(diǎn)安點(diǎn)安頓儀器，在頓儀器，在B點(diǎn)安頓反射棱鏡，并對中整平。用測點(diǎn)安頓反射棱鏡，并對中整平。用測距儀測出儀器至反射棱鏡中心斜距距儀測出儀器至反射棱鏡中心斜距l(xiāng)0，經(jīng)氣候、加，經(jīng)氣候、加常數(shù)等項(xiàng)矯正后，得矯正后斜距常數(shù)等項(xiàng)矯正后

13、，得矯正后斜距l(xiāng)。A、B兩點(diǎn)間的兩點(diǎn)間的高差可按下式計(jì)算：高差可按下式計(jì)算： h=lsin+l2cos(cos-k)/2R+i-v 式中：式中： k折光系數(shù)；折光系數(shù)； R測線處地球曲率半徑。測線處地球曲率半徑。 三角高程丈量的傾角觀測普通可采用一個(gè)三角高程丈量的傾角觀測普通可采用一個(gè)測回，其精度要求見表測回，其精度要求見表7-6。儀器高和覘標(biāo)高。儀器高和覘標(biāo)高在開場前和終了后各量一次在開場前和終了后各量一次(以減小垂球線荷以減小垂球線荷重后的漸變影響重后的漸變影響)，兩次丈量的互差不得大于，兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。丈量儀器，取其平均值作為丈量結(jié)果。丈量儀器高時(shí)，可使望遠(yuǎn)鏡豎直，量出測點(diǎn)至鏡上中高時(shí)，可使望遠(yuǎn)鏡豎直，量出測點(diǎn)至鏡上中心間的間隔。心間的間隔。 三角高程丈量要往返進(jìn)展。相鄰兩點(diǎn)往返三角高程丈量要往返進(jìn)展。相鄰兩點(diǎn)往返丈量的高差互差不應(yīng)大于丈量的高差互差不應(yīng)大于(10+0.3l)mm (l為為導(dǎo)線程度邊長，導(dǎo)線程度邊長，m)；三角高程導(dǎo)線高差閉合；三角高程導(dǎo)線高差閉合差不應(yīng)大于差不應(yīng)大于100 L mm(L為導(dǎo)線長為導(dǎo)線長,km) 當(dāng)高差的互差符合要求后，應(yīng)取往