第一章井下平面控制測量

特點由于受井下巷道條件的限制，井下平面控制均以導線的形式沿巷道布設，而不能像地面控制網那樣可以有測角網、測邊網、GPS網和交會法等多種可能方案。目的是建立井下平面測量的控制，作為測繪和標定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基礎，也能滿足一般貫通測量的要求。第一章井下平面控制測量特點1第一節井下導線的布設與等級

井下導線的等級

井下導線一般是從井底車場內的起始邊開始，向井田邊界分段測設的；而起始邊的數據是由定向測量確定。井下導線的布設，按照“高級控制低級”的原則進行。我國《煤礦測量規程》規定，井下平面控制分為基本控制(表1-1)和采區控制(表1-2)兩類，這兩類又都應敷設成閉(附)合導線或復測支導線。第一節井下導線的布設與等級井下導線的等級2井下導線的等級：井下導線基本控制采區控制7″導線15″導線15″導線30″導線井下導線的等級：井下導線基本控制采區控制7″導線15″導線13

表1-1基本控制導線的主要技術指標

表1-2基本控制導線的主要技術指標井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線≥1±1530～901/40001/3000＜1±30—1/30001/2000井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線≥5±760～2001/80001/6000＜5±1540～1401/60001/4000井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合4

基本控制導線按照測角精度分為±7″和±15″兩級，一般從井底車場起始邊開始，沿主要巷道(井底車場，水平大巷，集中上、下山等)敷設，通常每隔1.5-2.0km應加測陀螺定向邊，以提供檢核和方位平差條件。采區控制導線按測角精度分為±15″和±30″兩級，沿采區上、下山、中間巷道或片盤運輸巷道以及其他次要巷道敷設。基本控制導線按照測角精度分為±7″和±15″兩級5井下導線的發展與形式

井下導線往往不是一次全面布網，而是隨井下巷道掘進而逐步敷設。如圖所示，當由石門處拉門開始掘進主要運輸大巷時，隨巷道掘進而先敷設低等級的±15″和±30″導線（如圖中虛線所示），用以控制巷道中線的標定和及時填繪礦圖，隨巷道掘進每30～100m延長一次。井下導線的發展井下導線的發展與形式井下導線的發展6當巷道掘進到300～500m時，再敷設±7″和±15″級基本控制導線，用來檢查前面已敷設的低級采區控制導線是否正確。當巷道繼續向前掘進時，以基本控制導線所測設的最終邊為基礎，向前敷設低等級控制導線和給中線。當巷道又掘進300～500m時，再延長基本控制導線。這樣不斷分段重復，直到形成閉（附）合導線，如圖所示。當巷道掘進到300～500m時，再敷設±7″和±7

支導線閉合導線附合導線導線網但由于井下測量的某些特點，有時形成一些特殊的導線。如交叉閉合導線坐標附合導線“無定向導線”方向附合導線經緯儀----鋼尺導線光電測距導線陀螺定向-----光電測距導線

井下導線的類型井下導線的類型8井下控制測量-課件9井下導線點的設置

井下導線點按照其使用時間長短和重要性而分為永久點和臨時點兩種。導線點應當選擇在巷道頂(底)板穩固、通視良好且易于安設儀器觀測、盡量不受來往礦車影響的地方。永久導線點應埋設在主要巷道中，一般每隔300～500m埋設一組三個永久點，永久點的結構應以堅固耐用和使用方便為原則。所有導線點均應做明顯標志并統一編號，用紅漆或白漆將點位圈出來，并將編號醒目地涂寫在設點處的巷道幫上，以便于尋找。井下導線點的設置10第二節井下經緯儀導線的角度測量一、井下測角與地面測角的不同

(1)井下測點多設于巷道頂板上，因此經緯儀要在測點下對中，經緯儀望遠鏡筒上刻有儀器中心，即鏡上中心。為利于點下對中，最好在望遠鏡筒上安裝點下對中器，或利用專門的點下光學對中器。(2)在傾角很大的急傾斜巷道中測角時，望遠鏡視線可能被水平度盤擋住，故礦用經緯儀望遠鏡筒要短，最好有目鏡棱鏡或偏心望遠鏡。(3)由于井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的密封性。第二節井下經緯儀導線的角度測量一、井下測角與地面測角的不同11井下控制測量-課件12井下控制測量-課件13井下控制測量-課件14井下控制測量-課件15二、井下角度測量方法與限差規定

井下角度測量的方法步驟為：

1.安置儀器：導線點在巷道底板時，安置儀器的方法與地面相同。當測點在巷道頂板時，應進行點下對中。對中時，要整平儀器，并令望遠鏡水平，由測點上懸掛下垂球，移動經緯儀使鏡上中心對準垂球尖。再整平儀器，重新對中。(垂球碰儀器，擋風布或防風套管，重球浸水中，光學對點)

二、井下角度測量方法與限差規定16井下控制測量-課件172.測量角度：前后視點上掛垂球線，作為瞄準的標志。若井下巷道中風大，錘球加重，放入水桶中穩定，或加擋風布。井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的密封性，經緯儀及覘標均需照明，最好有防爆照明設備。將礦燈置于垂球線的后側面，并在礦燈上蒙一層白紙或毛面薄膜，使垂球線清晰地呈現在柔和的光亮背景上。井下測角方法與地面一樣，有復測法和測回法。2.測量角度：18儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間互差兩次對中測回間互差DJ2DJ620″40″12″30″30″60″經緯儀導線水平角觀測限差傾角小于30的井巷中，限差見下表。當傾角大于30時，限差放寬1.5倍，并且要特別注意儀器整平。儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間兩次對中測回間互差DJ219井下經緯儀導線水平角觀測儀器注：1.如不用表中所列的儀器，可根據儀器級別和測角精度要求適當增減測回數；2.由一個測回轉到下一個測回觀測前，應將度盤位置變換180°/n(n為測回數)；3.多次對中時，每次對中測一個測回。若用固定在基座上的光學對中器進行點上對中，每次對中應將基座旋轉360°/n。井下傾角一般用測回法觀測一個測回；重要的兩個測回。它與水平角同時觀測。導線級別使用儀器觀測方法按導線(水平)邊長分15m以下15～30m30m以上對中次數測回數對中次數測回數對中次數測回數7″DJ2測回法33221215″DJ6測回法或復測法22121230″DJ15測回法或復測法111111井下經緯儀導線水平角觀測儀器導線級別使用儀器觀測方法按導線(20第三節井下經緯儀導線的邊長測量

井下經緯儀導線的邊長通常是用鋼尺直接丈量。隨著科學技術的迅速發展和光學電子儀器制造水平的提高，現已應用電磁波物理測距方法來測量井下導線邊長。

一、鋼尺丈量邊長

1.量邊工具鋼尺50m和30m的并整尺都有毫米刻劃的鋼尺。拉力計溫度計第三節井下經緯儀導線的邊長測量井下經緯儀導線的邊長通常21井下控制測量-課件22井下控制測量-課件23井下控制測量-課件242.鋼尺量邊方法懸空丈量法

用經緯儀的水平視線瞄準前后視點所掛垂球線，用大頭針在繩上標出十字絲交點，然后用鋼尺丈量儀器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針之間的距離。對準經緯儀鏡上橫軸中心，另一端加鋼尺檢定時的拉力并對準大頭針，兩端同時讀數。零端估讀到毫米。每讀一次數后，移動鋼尺2～3cm。每條邊要讀數三次。互差小于3mm,同時還要測記溫度。

2.鋼尺量邊方法25

為了檢驗，每邊須往返測量，即在每一測站上量前后視距離。在傾斜巷道中則丈量傾斜距離。當丈量的邊長大于尺長時，則必須分段丈量，為此要進行定線。為了檢驗，每邊須往返測量，即在每一測站上量前后視距離。在26井下控制測量-課件273.鋼尺量邊的改正

1)比長改正

Δk=L0-LM,ΔLk=ΔkL/LM2)溫度改正

ΔLk=Lα(t-t0)3)拉力改正

ΔLP=L(P-P0)/EF3.鋼尺量邊的改正284)垂曲改正a.對稱懸鏈線Y=chx加改正ΔLf,負值，與p,自重有關b.整尺長垂曲改正ΔLf尺=L-S,S=2Rα,L=2Rsinα→ΔLf尺=-8f2/3L尺c.松重距f的測定理論計算:f=qL2尺/8p,ΔLf尺=-q2L3尺/24p2實測法f=c-a-dd.任意長度改正ΔLf,注意分段丈量時改正e.傾斜邊長垂曲改正

ΔLf′=ΔLfcos2δ4)垂曲改正29井下控制測量-課件305)傾斜邊長化算為水平邊長

l=Lcosδ

6)其他改正

導線邊長化到投影面投影到高斯投影面5)傾斜邊長化算為水平邊長31二、光電測距儀測邊1.安置儀器在測站上整平對中經緯儀，將測距頭通過連接器安裝在經緯儀上。在鏡站安設反射棱鏡對中整平，并用反射棱鏡上的準星照準測距頭。2.檢查儀器是否正常3.測距按下測距鍵(MEAS)，開始測距。并按要求記錄測距結果。

二、光電測距儀測邊32井下控制測量-課件33第四節井下導線測量外業

井下導線測量外業，與地面導線基本相同，但由于井下環境的特殊性：如導線不是一次全面布設，而是隨巷道掘進而不斷延長，每次延長之前都要對上次測設的最后一個導線角度進行檢查；井下導線點多設于頂板，儀器要在點下對中；

井下黑暗，儀器及覘標均需照明；井下巷道狹窄，運輸繁忙，觀測條件不利等。第四節井下導線測量外業井下導線測量外業，與地面導線基本34一、選點和埋點(1)相鄰導線點之間通視良好，并應盡可能使點間距離大些。在巷道的連接處和交叉口處，應當埋設導線點。(2)為了避免運輸干擾，應盡量將點設在遠離運輸軌道的一側。(3)導線點應當選在巷道穩定、安全、便于安置儀器進行觀測的地方，避開淋水、片幫落石和其他不安全因素。選點工作通常由三人完成

一、選點和埋點35二、測角和量邊

測角量邊方法同前。(一)工作組織鋼尺導線5人，光電導線4人，分工，聯絡信號儀器高，覘標高，巷道上下左右,記錄(二)三架法導線測量二、測角和量邊36(三)碎部測量

目的:測得井巷的細部輪廓形狀，作為填繪礦圖的依據。導線測量完成之后，丈量儀器中心到巷道頂板、底板和兩幫的距離(量上、量下、量左和量右)。還要測量巷道、硐室或工作面的輪廓，通常是用“支距法”，將鋼尺拉緊，然后用皮尺或小鋼尺丈量巷道兩幫特征點到鋼尺(即導線邊)的垂直距離(橫距)b和垂足到儀器站點的距離(縱距)a。(三)碎部測量37碎步測量碎步測量38(四)導線延長與檢查為了檢查驗證已知起始點的可靠性，在接測之前應對上次所測的最后一個水平角及最后一條邊長按原觀測的相應精度進行檢查。角度檢查此次觀測與上次觀測的水平角之差△d不應超過由下式所計算出的容許值：

式中：mβ——相應等級的導線測角中誤差。井下7″、15″和30″導線的△d容分別為±20″，±40″和±80″。(四)導線延長與檢查39邊長檢查重新丈量上次最后一條邊長與原丈量結果之差不得超過相應等級導線邊長往返丈量之差的容許值(基本控制導線為邊長的1/6000，采區控制導線為邊長的1/2000)。邊長檢查40

如果檢查結果不符合上述要求，則應繼續向后檢查，直到符合要求后方可以它作為起始數據，繼續向前延長導線。當巷道掘進工作面接近各種采礦安全邊界(水、火、瓦斯、老采空區、井田邊界及重要采礦技術邊界)時，除應延長經緯儀導線至掘進掌子頭外，還必須以書面手續報告礦(井)技術負責人，并書面通知安全檢查和施工區、隊等有關部門。如果檢查結果不符合上述要求，則應繼續向后檢查，直到符合要41第五節井下導線測量內業

內業計算的目的，是求出導線各邊的坐標方位角及各導線點的平面坐標，并填繪礦圖。一.測量資料整理

在內業計算開始之前，要重新仔細檢查外業觀測記錄，是否超限，是否有漏測、漏記、記錯、算錯等問題。記錄手簿經檢查無誤后，方可進行下一步計算。第五節井下導線測量內業內業計算的目的，是求出導線各42

二.計算邊長改正和平均邊長

井下基本控制導線用鋼尺丈量的邊長應加入比長，溫度、垂曲等改正后化算為水平邊長，如有必要，還應加入歸化到投影水準面的改正和投影到高斯—克呂格平面的改正。將往、返測邊長分別加入上述改正后，如果互差不超過邊長的1/6000，則可取其平均值作為最后邊長。采區控制導線則只需把量得的往、返測斜距化算為平距，而不必加入其他改正，如果往、返測平距的互差不超過邊長的1/2000，則可取其平均值作為最終邊長。井下控制測量-課件43三.導線計算

方法同地面導線計算方法。四.關于陀螺邊的處理1.陀螺定向邊為非堅強方向時的平差方法：陀螺定向邊的誤差所占比重較大不能視為堅強方向，即兩端定向邊的坐標方位角α始和α末也應參與平差。三.導線計算442.陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下兩端定向邊的坐標方位角誤差在總誤差中所占比重很小，角度閉合差fβ主要是由于測角中誤差mβ所引起的，這時，即可將兩端的陀螺定向邊視為堅強方向不參加平差，而將角度閉合差fβ反號平均分配于各個角度上，各角的改正數為

2.陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下45

整個導線計算除角度閉合差和坐標增量相對閉合差兩項大的檢核外，每一步計算都有檢核。但也可能發生錯誤，如用錯起算數據或抄錯原始資料等。因此，在實際工作中，全部計算工作應由兩人分別獨立進行，最后相互對照校核，以杜絕錯誤。整個導線計算除角度閉合差和坐標增量相對閉合差兩46第二章井下高程測量

第一節概述一、井下高程測量的目的和種類井下高程測量是測定井下各種測點高程的測量工作。其目的是為了建立一個與地面統一的高程系統，確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及相互關系，以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。其具體任務大體為：

第二章井下高程測量

第一節概述471.在井下主要巷道內精確測定高程點和永久導線點的高程，建立井下高程控制；2.給定巷道在豎直面內的方向；3.確定巷道底板的高程；4.檢查主要巷道及其運輸線路的坡度和測繪主要運輸巷道縱剖面圖。

1.在井下主要巷道內精確測定高程點和永久導線點的高程，建立井48二、井下高程測量的基本要求

在主要水平運輸巷道中，一般應采用精度不低于S3級的水準儀和普通水準尺進行水準測量；在其他巷道中，可根據巷道坡度的大小、采礦工程的要求等具體情況，采用水準測量或三角高程測量測定。當巷道傾角小于5°時采用水準測量；傾角在5°～8°之間可采用水準測量，也可采用三角高程測量，當傾角大于8°時則采用三角高程測量。井下高程測量分三種類型，即：

(1)通過立井導入高程；(2)水準測量；(3)三角高程測量。二、井下高程測量的基本要求在主要水平運輸巷道中，一般應49井下控制測量-課件50

在進行井下高程測量之前，應在井底車場和主要巷道內預先設置好水準點。從井底車場高程起算點開始，沿井底車場和主要巷道逐段向前敷設，每隔300～500m設置一組高程點，每組至少應由三個點組成，其間距以30～80m為宜，永久導線點也可作為高程點使用。水準點可設在巷道的頂板、底板或兩幫上，也可以設在井下固定設備的基礎上。設置時應考慮使用方便并選在巷道不宜變形的地方。設在巷道頂、底板的水準點構造與永久導線點相同。井下所有高程點應統一編號，并將編號明顯地標記在點的附近。

在進行井下高程測量之前，應在井底車場和主要巷道內預先設置好51第二節井下水準測量一、井下水準測量外業

主要是測出相鄰兩測點高差,方法：儀器放兩測點中間，前后視放水準尺，(倒立)照明。

粗平---瞄準---精平---讀數兩次儀器高,儀器高之差大于10cm,兩次儀器高高差互差不大于5mm井下水準路線為支線、附合路線或閉合路線

第二節井下水準測量一、井下水準測量外業52二、水準測量內業

計算測點間高差hi--平差--求各測點高程Hi

h=a-b測點在頂板上時，水準尺讀數前冠以-號二、水準測量內業53三、巷道剖面圖測繪

為了檢查平巷的鋪軌質量或為平巷改造提供設計依據，需進行巷道縱剖面圖的繪，這一工作一般是在水準測量過程中同時完成的。具體做法是：先用皮尺沿軌面(或底板)每隔10m或20m標記一個臨時測點(中間點)，并將其標設在巷道兩幫上，以便調整坡度放腰線時使用。這些測點要統一編號。施測時在每測站上先用兩次儀器高測出轉點間的高差，符合要求后，再利用第二次儀器高，依次讀取中間點上水準尺讀數。三、巷道剖面圖測繪為了檢查平巷的鋪軌質量或為平巷改造提54

內業計算時，先根據后視點的高程和第二次儀器高時的后視點水準尺讀數，求出儀器視線高程；再由儀器視線高程減去各中間點上的水準尺讀數，即為各中間點的高程。室內繪制巷道縱剖面圖時，水平比例尺一般為1∶2000、1∶1000或1∶500，對應的豎直比例尺一般為1∶200、1∶100或1∶50。其繪制方法如下：內業計算時，先根據后視點的高程和第二次儀器高時的后視點55(1)按水平比例尺畫出表格，表中填寫：測點編號、測點間距、測點的實測高程和設計高程、軌面(或底板)的實際坡度。(2)在表格的上方，繪出軌面(巷道)的縱剖面圖。繪圖時，先按豎直比例尺繪出水平線，在其左端注明高程，在線上繪出各測點的水平投影位置，再按各測點的實測高程和選定的豎直比例尺繪出各測點在豎直面上的位置，然后用直線段將這些位置點連接起來，即為軌面。(3)在表格的下方繪出該巷道的平面圖，并在圖上繪出水準基點或導線點的位置。

(1)按水平比例尺畫出表格，表中填寫：測點編號、測點間距、56井下控制測量-課件57

經剖面測量后，如巷道軌面的實際坡度與設計的相差太大，則應進行調整。為了減少調整工作量，根據巷道的具體情況，在不影響運輸的前提下，可適當改變原設計坡度，分段進行調整，但應與有關人員商定。巷道坡度調整后，測量人員應按、調整的坡度要求，標設巷道的腰線。經剖面測量后，如巷道軌面的實際坡度與設計的相差太大，58第三節井下三角高程測量

井下三角高程測量是與經緯儀導線測量同時進行的。安置經緯儀于A點，對中整平。在B點懸掛垂球。用望遠鏡瞄準垂球線上的標志b點，測出傾角δ，用鋼尺丈量儀器中心到b點的距離L′，量取儀器高i及覘標高v。B對A點的高差可按下式計算：

第三節井下三角高程測量井下三角高程測量是與經緯59式中：L′——實測斜長，基本控制導線應是經三項改正后的斜長；δ——垂直角，仰角為正，俯角為負；i——儀器高，由測點量至儀器中心的高度；

v——覘標高，由測點量至照準目標點的高度；

當測點在頂板時，i和v為負值，在底板時為正值。式中：L′——實測斜長，基本控制導線應是經三項改正后60

61

當井下經緯儀導線為光電測距導線時，在A點安置儀器，在B點安置反射棱鏡，對中整平。用測距儀測出儀器至反射棱鏡中心斜距L0′，經氣象、加常數等項改正后，得改正后斜距L′。A、B兩點間的高差可按下式計算：

式中：k——折光系數；R——測線處地球曲率半徑。

當井下經緯儀導線為光電測距導線時，在A點安置儀器，在B點62

三角高程測量的傾角觀測一般可采用一個測回。儀器高和覘標高在開始前和結束后各量一次(以減小垂球線荷重后的漸變影響)，兩次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作為測量結果。丈量儀器高時，可使望遠鏡豎直，量出測點至鏡上中心間的距離。

三角高程測量的傾角觀測一般可采用一個測回。63

三角高程測量要往返進行。相鄰兩點往返測量的高差互差不應大于(10+0.3)mm(為導線水平邊長m)；三角高程高差閉合差不應大于±100mm(L為導線長,km)當高差的互差符合要求后，應取往返測高差的平均值作為一次測量結果。閉合和附合高程路線的閉合差，可按邊長成正比分配。復測支線終點的高程，應取兩次測量的平均值。高差經改正后，可根據起始點的高程推算各導線點的高程。三角高程測量要往返進行。相鄰兩點往返測量的高差互差不64第一章井下平面控制測量

特點由于受井下巷道條件的限制，井下平面控制均以導線的形式沿巷道布設，而不能像地面控制網那樣可以有測角網、測邊網、GPS網和交會法等多種可能方案。目的是建立井下平面測量的控制，作為測繪和標定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基礎，也能滿足一般貫通測量的要求。第一章井下平面控制測量特點65第一節井下導線的布設與等級

井下導線的等級

井下導線一般是從井底車場內的起始邊開始，向井田邊界分段測設的；而起始邊的數據是由定向測量確定。井下導線的布設，按照“高級控制低級”的原則進行。我國《煤礦測量規程》規定，井下平面控制分為基本控制(表1-1)和采區控制(表1-2)兩類，這兩類又都應敷設成閉(附)合導線或復測支導線。第一節井下導線的布設與等級井下導線的等級66井下導線的等級：井下導線基本控制采區控制7″導線15″導線15″導線30″導線井下導線的等級：井下導線基本控制采區控制7″導線15″導線167

表1-1基本控制導線的主要技術指標

表1-2基本控制導線的主要技術指標井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線≥1±1530～901/40001/3000＜1±30—1/30001/2000井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合差閉(附)合導線復測支導線≥5±760～2001/80001/6000＜5±1540～1401/60001/4000井田一翼長度/km測角中誤差/″一般邊長/m導線全長相對閉合68

基本控制導線按照測角精度分為±7″和±15″兩級，一般從井底車場起始邊開始，沿主要巷道(井底車場，水平大巷，集中上、下山等)敷設，通常每隔1.5-2.0km應加測陀螺定向邊，以提供檢核和方位平差條件。采區控制導線按測角精度分為±15″和±30″兩級，沿采區上、下山、中間巷道或片盤運輸巷道以及其他次要巷道敷設。基本控制導線按照測角精度分為±7″和±15″兩級69井下導線的發展與形式

井下導線往往不是一次全面布網，而是隨井下巷道掘進而逐步敷設。如圖所示，當由石門處拉門開始掘進主要運輸大巷時，隨巷道掘進而先敷設低等級的±15″和±30″導線（如圖中虛線所示），用以控制巷道中線的標定和及時填繪礦圖，隨巷道掘進每30～100m延長一次。井下導線的發展井下導線的發展與形式井下導線的發展70當巷道掘進到300～500m時，再敷設±7″和±15″級基本控制導線，用來檢查前面已敷設的低級采區控制導線是否正確。當巷道繼續向前掘進時，以基本控制導線所測設的最終邊為基礎，向前敷設低等級控制導線和給中線。當巷道又掘進300～500m時，再延長基本控制導線。這樣不斷分段重復，直到形成閉（附）合導線，如圖所示。當巷道掘進到300～500m時，再敷設±7″和±71

支導線閉合導線附合導線導線網但由于井下測量的某些特點，有時形成一些特殊的導線。如交叉閉合導線坐標附合導線“無定向導線”方向附合導線經緯儀----鋼尺導線光電測距導線陀螺定向-----光電測距導線

井下導線的類型井下導線的類型72井下控制測量-課件73井下導線點的設置

井下導線點按照其使用時間長短和重要性而分為永久點和臨時點兩種。導線點應當選擇在巷道頂(底)板穩固、通視良好且易于安設儀器觀測、盡量不受來往礦車影響的地方。永久導線點應埋設在主要巷道中，一般每隔300～500m埋設一組三個永久點，永久點的結構應以堅固耐用和使用方便為原則。所有導線點均應做明顯標志并統一編號，用紅漆或白漆將點位圈出來，并將編號醒目地涂寫在設點處的巷道幫上，以便于尋找。井下導線點的設置74第二節井下經緯儀導線的角度測量一、井下測角與地面測角的不同

(1)井下測點多設于巷道頂板上，因此經緯儀要在測點下對中，經緯儀望遠鏡筒上刻有儀器中心，即鏡上中心。為利于點下對中，最好在望遠鏡筒上安裝點下對中器，或利用專門的點下光學對中器。(2)在傾角很大的急傾斜巷道中測角時，望遠鏡視線可能被水平度盤擋住，故礦用經緯儀望遠鏡筒要短，最好有目鏡棱鏡或偏心望遠鏡。(3)由于井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的密封性。第二節井下經緯儀導線的角度測量一、井下測角與地面測角的不同75井下控制測量-課件76井下控制測量-課件77井下控制測量-課件78井下控制測量-課件79二、井下角度測量方法與限差規定

井下角度測量的方法步驟為：

1.安置儀器：導線點在巷道底板時，安置儀器的方法與地面相同。當測點在巷道頂板時，應進行點下對中。對中時，要整平儀器，并令望遠鏡水平，由測點上懸掛下垂球，移動經緯儀使鏡上中心對準垂球尖。再整平儀器，重新對中。(垂球碰儀器，擋風布或防風套管，重球浸水中，光學對點)

二、井下角度測量方法與限差規定80井下控制測量-課件812.測量角度：前后視點上掛垂球線，作為瞄準的標志。若井下巷道中風大，錘球加重，放入水桶中穩定，或加擋風布。井下黑暗潮濕，并有瓦斯及煤塵，儀器有較好的密封性，經緯儀及覘標均需照明，最好有防爆照明設備。將礦燈置于垂球線的后側面，并在礦燈上蒙一層白紙或毛面薄膜，使垂球線清晰地呈現在柔和的光亮背景上。井下測角方法與地面一樣，有復測法和測回法。2.測量角度：82儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間互差兩次對中測回間互差DJ2DJ620″40″12″30″30″60″經緯儀導線水平角觀測限差傾角小于30的井巷中，限差見下表。當傾角大于30時，限差放寬1.5倍，并且要特別注意儀器整平。儀器級別同一測回中半測回互差兩測回間兩次對中測回間互差DJ283井下經緯儀導線水平角觀測儀器注：1.如不用表中所列的儀器，可根據儀器級別和測角精度要求適當增減測回數；2.由一個測回轉到下一個測回觀測前，應將度盤位置變換180°/n(n為測回數)；3.多次對中時，每次對中測一個測回。若用固定在基座上的光學對中器進行點上對中，每次對中應將基座旋轉360°/n。井下傾角一般用測回法觀測一個測回；重要的兩個測回。它與水平角同時觀測。導線級別使用儀器觀測方法按導線(水平)邊長分15m以下15～30m30m以上對中次數測回數對中次數測回數對中次數測回數7″DJ2測回法33221215″DJ6測回法或復測法22121230″DJ15測回法或復測法111111井下經緯儀導線水平角觀測儀器導線級別使用儀器觀測方法按導線(84第三節井下經緯儀導線的邊長測量

井下經緯儀導線的邊長通常是用鋼尺直接丈量。隨著科學技術的迅速發展和光學電子儀器制造水平的提高，現已應用電磁波物理測距方法來測量井下導線邊長。

一、鋼尺丈量邊長

1.量邊工具鋼尺50m和30m的并整尺都有毫米刻劃的鋼尺。拉力計溫度計第三節井下經緯儀導線的邊長測量井下經緯儀導線的邊長通常85井下控制測量-課件86井下控制測量-課件87井下控制測量-課件882.鋼尺量邊方法懸空丈量法

用經緯儀的水平視線瞄準前后視點所掛垂球線，用大頭針在繩上標出十字絲交點，然后用鋼尺丈量儀器鏡上中心或橫軸右端中心與大頭針之間的距離。對準經緯儀鏡上橫軸中心，另一端加鋼尺檢定時的拉力并對準大頭針，兩端同時讀數。零端估讀到毫米。每讀一次數后，移動鋼尺2～3cm。每條邊要讀數三次。互差小于3mm,同時還要測記溫度。

2.鋼尺量邊方法89

為了檢驗，每邊須往返測量，即在每一測站上量前后視距離。在傾斜巷道中則丈量傾斜距離。當丈量的邊長大于尺長時，則必須分段丈量，為此要進行定線。為了檢驗，每邊須往返測量，即在每一測站上量前后視距離。在90井下控制測量-課件913.鋼尺量邊的改正

1)比長改正

Δk=L0-LM,ΔLk=ΔkL/LM2)溫度改正

ΔLk=Lα(t-t0)3)拉力改正

ΔLP=L(P-P0)/EF3.鋼尺量邊的改正924)垂曲改正a.對稱懸鏈線Y=chx加改正ΔLf,負值，與p,自重有關b.整尺長垂曲改正ΔLf尺=L-S,S=2Rα,L=2Rsinα→ΔLf尺=-8f2/3L尺c.松重距f的測定理論計算:f=qL2尺/8p,ΔLf尺=-q2L3尺/24p2實測法f=c-a-dd.任意長度改正ΔLf,注意分段丈量時改正e.傾斜邊長垂曲改正

ΔLf′=ΔLfcos2δ4)垂曲改正93井下控制測量-課件945)傾斜邊長化算為水平邊長

l=Lcosδ

6)其他改正

導線邊長化到投影面投影到高斯投影面5)傾斜邊長化算為水平邊長95二、光電測距儀測邊1.安置儀器在測站上整平對中經緯儀，將測距頭通過連接器安裝在經緯儀上。在鏡站安設反射棱鏡對中整平，并用反射棱鏡上的準星照準測距頭。2.檢查儀器是否正常3.測距按下測距鍵(MEAS)，開始測距。并按要求記錄測距結果。

二、光電測距儀測邊96井下控制測量-課件97第四節井下導線測量外業

井下導線測量外業，與地面導線基本相同，但由于井下環境的特殊性：如導線不是一次全面布設，而是隨巷道掘進而不斷延長，每次延長之前都要對上次測設的最后一個導線角度進行檢查；井下導線點多設于頂板，儀器要在點下對中；

井下黑暗，儀器及覘標均需照明；井下巷道狹窄，運輸繁忙，觀測條件不利等。第四節井下導線測量外業井下導線測量外業，與地面導線基本98一、選點和埋點(1)相鄰導線點之間通視良好，并應盡可能使點間距離大些。在巷道的連接處和交叉口處，應當埋設導線點。(2)為了避免運輸干擾，應盡量將點設在遠離運輸軌道的一側。(3)導線點應當選在巷道穩定、安全、便于安置儀器進行觀測的地方，避開淋水、片幫落石和其他不安全因素。選點工作通常由三人完成

一、選點和埋點99二、測角和量邊

測角量邊方法同前。(一)工作組織鋼尺導線5人，光電導線4人，分工，聯絡信號儀器高，覘標高，巷道上下左右,記錄(二)三架法導線測量二、測角和量邊100(三)碎部測量

目的:測得井巷的細部輪廓形狀，作為填繪礦圖的依據。導線測量完成之后，丈量儀器中心到巷道頂板、底板和兩幫的距離(量上、量下、量左和量右)。還要測量巷道、硐室或工作面的輪廓，通常是用“支距法”，將鋼尺拉緊，然后用皮尺或小鋼尺丈量巷道兩幫特征點到鋼尺(即導線邊)的垂直距離(橫距)b和垂足到儀器站點的距離(縱距)a。(三)碎部測量101碎步測量碎步測量102(四)導線延長與檢查為了檢查驗證已知起始點的可靠性，在接測之前應對上次所測的最后一個水平角及最后一條邊長按原觀測的相應精度進行檢查。角度檢查此次觀測與上次觀測的水平角之差△d不應超過由下式所計算出的容許值：

式中：mβ——相應等級的導線測角中誤差。井下7″、15″和30″導線的△d容分別為±20″，±40″和±80″。(四)導線延長與檢查103邊長檢查重新丈量上次最后一條邊長與原丈量結果之差不得超過相應等級導線邊長往返丈量之差的容許值(基本控制導線為邊長的1/6000，采區控制導線為邊長的1/2000)。邊長檢查104

如果檢查結果不符合上述要求，則應繼續向后檢查，直到符合要求后方可以它作為起始數據，繼續向前延長導線。當巷道掘進工作面接近各種采礦安全邊界(水、火、瓦斯、老采空區、井田邊界及重要采礦技術邊界)時，除應延長經緯儀導線至掘進掌子頭外，還必須以書面手續報告礦(井)技術負責人，并書面通知安全檢查和施工區、隊等有關部門。如果檢查結果不符合上述要求，則應繼續向后檢查，直到符合要105第五節井下導線測量內業

內業計算的目的，是求出導線各邊的坐標方位角及各導線點的平面坐標，并填繪礦圖。一.測量資料整理

在內業計算開始之前，要重新仔細檢查外業觀測記錄，是否超限，是否有漏測、漏記、記錯、算錯等問題。記錄手簿經檢查無誤后，方可進行下一步計算。第五節井下導線測量內業內業計算的目的，是求出導線各106

二.計算邊長改正和平均邊長

井下基本控制導線用鋼尺丈量的邊長應加入比長，溫度、垂曲等改正后化算為水平邊長，如有必要，還應加入歸化到投影水準面的改正和投影到高斯—克呂格平面的改正。將往、返測邊長分別加入上述改正后，如果互差不超過邊長的1/6000，則可取其平均值作為最后邊長。采區控制導線則只需把量得的往、返測斜距化算為平距，而不必加入其他改正，如果往、返測平距的互差不超過邊長的1/2000，則可取其平均值作為最終邊長。井下控制測量-課件107三.導線計算

方法同地面導線計算方法。四.關于陀螺邊的處理1.陀螺定向邊為非堅強方向時的平差方法：陀螺定向邊的誤差所占比重較大不能視為堅強方向，即兩端定向邊的坐標方位角α始和α末也應參與平差。三.導線計算1082.陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下兩端定向邊的坐標方位角誤差在總誤差中所占比重很小，角度閉合差fβ主要是由于測角中誤差mβ所引起的，這時，即可將兩端的陀螺定向邊視為堅強方向不參加平差，而將角度閉合差fβ反號平均分配于各個角度上，各角的改正數為

2.陀螺定向邊為堅強方向時的平差方法如下109

整個導線計算除角度閉合差和坐標增量相對閉合差兩項大的檢核外，每一步計算都有檢核。但也可能發生錯誤，如用錯起算數據或抄錯原始資料等。因此，在實際工作中，全部計算工作應由兩人分別獨立進行，最后相互對照校核，以杜絕錯誤。整個導線計算除角度閉合差和坐標增量相對閉合差兩110第二章井下高程測量

第一節概述一、井下高程測量的目的和種類井下高程測量是測定井下各種測點高程的測量工作。其目的是為了建立一個與地面統一的高程系統，確定各種采掘巷道、硐室在豎直方向上的位置及相互關系，以解決各種采掘工程在豎直方向上的幾何問題。其具體任務大體為：

第二章井下高程測量

第一節概述1111.在井下主要巷道內精確測定高程點和永久導線點的高程，建立井下高程控制；2.給定巷道在豎直面內的方向；3.確定巷道底板的高程；4.檢查主要巷道及其運輸線路的坡度和測繪主要運輸巷道縱剖面圖。

1.在井下主要巷道內精確測定高程點和永久導線點的高程，建立井112二、井下高程測量的基本要求

在主要水平運輸巷道中，一般應采用精度不低于S3級的水準儀和普通水準尺進行水準測量；在其他巷道中，可根據巷道坡度的大小、采礦工程的要求等具體情況，采用水準測量或三角高程測量測定。當巷道傾角小于5°時采用水準測量；傾角在5°～8°之間可采用水準測量，也可采用三角高程測量，當傾角大于8°時則采用三角高程測量。井下高程測量分三種類型，即：

(1)通過立井導入高程；(2)水準測量；(3)三角高程測量。二、井下高程測量的基本要求在主要水平運輸巷道中，一般應113井下控制測量-課件114

在進行井下高程測量之前，應在井底車場和主要巷道內預先設置好水準點。從井底車場高程起算點開始，沿井底車場和主要巷道逐段向前敷設，每隔300～500m設置一組高程點，每組至少應由三個點組成，其間距以30～80m為宜，永久導線點也可作為高程點使用。水準點可設在巷道的頂板、底板或兩幫上，也可以設在井下固定設備的基礎上。設置時應考慮使用方便并選在巷道不宜變形的地方。設在巷道頂、底板的水準點構造與永久導線點相同。井下所有高程點應統一編號，并將編號明顯地標記在點的附近。

在進行井下高程測量之前，應在井底車場和主要巷道內預先設置好115第二節井下水準測量一、井下水準測量外業

主要是測出相鄰兩測點高差,方法：儀器放兩測點中間，前后視放水準尺，(倒立)照明。

粗平---瞄準---精平---讀數兩次儀器高,儀器高之差大于10cm,兩次儀器高高差互差不大于5mm井下水準路線為支線、附合路線或閉合路線

第二節井下水準測量一、井下水準測量外業116二、水準測量內業

計算測點間高差hi--平差--求各測點高程Hi

h=a-b測點在頂板上時，水準尺讀數前冠以-號