矿山测量课程设计.doc

矿山测量课程设计报告2012年5月20日目录1、课程设计目的12、相关作业依据与要求12.1相关测量规范12.2等级、精度要求12.2.1.矿区首级平面控制网12.2.2光电测距导线的布设标准22.2.3矿区地面高程首级控制网22.2.4井下平面控制22.3坐标系统33、地面平面控制测量34、矿井平面联系测量54.1两井定向64.1.1投点74.1.2地面连接测量74.1.3井下连接测量94.1.4工作组织104.2陀螺经纬仪定向114.2.1陀螺经纬仪定向的作业过程114.2.2陀螺仪悬带零位观测124.2.3陀螺经纬仪定向时的联系测量134.2.4陀螺方位角一次测定中误差分析154.2.5工作组织及注意事项175、矿井井下平面控制测量185.1测量仪器185.2生产限差185.3导线布设195.4内业计算225.5精度评定226、地面水准测量237、高程联系测量257.1导入高程257.2误差预计277.3工作组织287.4内业计算288、井下高程控制测量298.1测量仪器298.2井下水准测量298.3井下三角高程测量308.4井下水准测量的误差328.5井下三角高程测量的误差328.6精度评定339、课程设计总结331、课程设计目的矿山测量课程设计是在学完矿山测量学课程和完成矿山测量教学实验之后进行的，是对学生进行测绘高级工程人才基本训练的一个重要环节。其目的在于通过对某矿井的主要矿山测量工作的设计，培养学生独立分析问题和解决问题的能力及其创新能力。为了通过模拟实践更好的理解课本知识，更真实的了解矿山测量工作，环境与测绘学院在2012年5月组织09届学生进行为期一周的矿山测量课程设计，让学生将学过的知识有效的复习并形成体系。而且可以学到书本上介绍不全的有效测量方法。2、相关作业依据与要求2.1相关测量规范(1)煤矿安全规程(2)煤矿测量规程(3)全球定位系统(GPS)测量规范(GB/18314-2009)(4)DZS3水准仪使用说明书（北京博飞）；(5)Leica TC1500用户手册(瑞士徕卡)；(6)测绘产品检查验收规定，CH 100295。(7)测绘产品质量评定标准，CH 100395。2.2等级、精度要求2.2.1.矿区首级平面控制网必须考虑矿区远景发展的需要，一般在国家一、二等平面控制网基础上布设，其等级应依矿区走向长度，参照表1选定。表1矿区走向（长度）km首级控制加密控制261005255三 等四 等一、二级（小三角、小测边或导线）四等、一级（小三角、小测边或导线）一级（小三角、小测边或导线）在满足当前生产建设的前提下，加密网可以采用越级加密控制网的方法。352.2.2光电测距导线的布设标准等 级附（闭）合导线长度（km）一般边长（km）测距相对中误差测角中误差导线全长相对闭合差三等导线四等导线一级导线二级导50.251/1000001/1000001/300001/200001.82.55101/600001/400001/200001/100002.2.3矿区地面高程首级控制网一般应采用水准测量方法建立，其布设范围和等级选择，应符合以下的规定矿区长度（km）首级控制加密控制25525J2-J1-主井及近井点-J2-J1-副井，以确定A.B的坐标和AB的坐标方位角。导线采用一级导线, 观测两测回。地面连接测量示意图地面连接误差包括由近井点T到结点J6和由结点J6到两垂球线A、B所设两部分导线的误差。为了研究方便起见，假定一坐标系统：AB为y轴，垂直于AB的方向线为x轴。则 式中:c两垂球线间的距离；煤矿安全规程规定主副井间距不得小于30m，太近不符合规定，太远井底贯通较难。立井一般在50100m。现在多数矿井为60-80m，少数已达到100m，故C=65m。 mXA由结点到垂球线A间所测设的支导线误差所引起的A点在x轴方向上的位置误差； mXB由结点到垂球线B间所测设的支导线误差所引起的B点在x轴方向上的位置误差；n 由近井点到结点间的导线测角数；n=2; m由近井点到结点间导线的测角误差。一个近井点的两井定向连接 =(3.5206265)254.342 =0.00085mm MlA=a2+bD2 =22+(20.06165)2 =2.00mm mxAl= =2.1sin553022=1.73mm同理： =0.032mm MlB=a2+bD2 =22+20.130732 =2mm mxBl=1.65mm =0.00085+1.732=2.99 =0.032+1.652=2.75 m上=10.87”A1-A2-A，导线可采用7基本控制导线。井下连接误差是由井下导线的测角误差和量边误差所引起的，即 式中: ， 测角和量边误差所引起的井下导线某边的方位角误差 由井下导线测角误差所引起的连接误差主井A到副井B的距离C=61.65m，RA=3.65m ，RB=25.70m 由井下导线量边误差所引起的连接误差考虑到量边中包括系统误差和偶然误差的影响，而量边的系统误差对方位角没有影响，用钢尺量边时： =（20626520.00052）61.65232.04sin32010 =5.22式中:i为井下导线边J3J4与AB连线的夹角；li为导线J3J4的长度； 由井下导线测角量边误差所引起的连接总误差J3J4边的井下连接误差为： m2=m22+mi2 =10.15”15” 由于两井定向独立进行两次，所以井下导线测角量边误差所引起的连接总误差为 m下=m下2=10.152=7.17”4.1.4工作组织 工作环节多，测量精度要求高，缩短占用井筒的时间，需很好的工作组织。 (1) 准备工作 选择连接方案，作出技术设计； 定向设备及用具的准备； 检查定向设备及检验仪器； 预先安装某些投点设备和将所需用具设备等送至定向井口和井下； 确定井上下的负责人，统一负责指挥和联络工作。(2) 制定地面的工作内容及顺序。 (3) 制定定向水平上的工作内容及顺序。(4) 定向时的安全措施 在定向过程中，应劝阻一切非定向工作人员在井筒附近停留； 提升容器应牢固停妥； 井盖必须结实可靠地盖好； 对定向钢丝必须事先仔细检查，放提纲丝时，应事先通知井下，只有当井下人员撤出井筒后才能开始； 垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒 下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，因为这样最易使钢丝折断； 应向参加定向工作的全体人员反复进行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内，在井盖工作的人员均应配带安全带； 定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上下联系。(5) 定向后的技术总结 定向工作完成后，应认真总结经验，并写出技术总，同技术设计书一起长期保存。定向后的技术总结，首先应对技术设计书的执行情况作简要说明，指出在执行中遇到的问题、更改的部分及原因。其次编入下列内容： 定向测量的实际时间安排，实际参加定向的人员及分工； 地面连测导线的计算成果及精度； 定向的内业计算及精度评定； 定向测量的综合评述和结论。 4.2陀螺经纬仪定向陀螺定向是运用陀螺经纬仪直接测定井下未知边的方位角。它克服了运用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，已广泛应用于矿井联系测量和控制井下导线方向误差的积累。本次陀螺定向所用陀螺经纬仪为JT15No79563陀螺经纬仪。4.2.1陀螺经纬仪定向的作业过程在地面已知边上测定仪器常数求得仪器常数：=A0-T在井下定向边上测定陀螺方位角 在井下E，F和E，F处进行陀螺定向，则定向边的地理方位角A为：A=T + 。测量要求：测定定向边陀螺方位角应独立进行两次，其互差应小于40。 仪器上井后重新测定仪器常数 仪器上井后，应在已知边上重新测定仪器常数23次。前后两次测定的 仪器常数，其中任意两个仪器常数的互差应小于40，然后求出仪器常数的最或是值。用白塞尔公式m=vv/（n-1）评定一次测定中误差。求算子午线收敛角 地理方位角和坐标方位角的关系为：A0=0+0子午线0的符号由安置经纬仪的位置确定，在中央子午线以东为正，以西为负。求算井下定向边的坐标方位角 由上述公式可得出：= A0-T=0+0-T 因此井下定向边的坐标方位角为 ：= A-=T +平- 4.2.2陀螺仪悬带零位观测悬带零位悬带零位是指陀螺马达不转时，陀螺灵敏部受悬带和导流丝扭力作用而引起扭摆的平衡位置，即扭力矩为零的位置。在陀螺观测开始之前和结束之后，要作悬带零位观测，相应简称为测前零位观测和测后零位观测。测定悬挂零位测定悬挂零位时，先将经纬仪整平并固定照准部，下放陀螺灵敏部从读数目镜中观测灵敏部的摆动，(即陀螺轴围绕子午线摆动时偏离子午线的两侧最远位置)在分划板上连续读三个逆转点的读数，估读到0.1格。计算零位：L=1/2（a1+a3）/2+a2 粗略定向 在测定已知边和定向边的陀螺方位角之前，首先进行粗略定向，即把经纬仪望远镜视准轴置于近似北。仪器在测站安置好后，将经纬仪视准轴大致摆在北方向后，起动陀螺马达，达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，松开经纬仪水平制动螺旋，用手转动照准部跟踪灵敏部的摆动，使陀螺仪目镜视场移动的光标像与分划板零刻划线 随时重合。当达到摆动逆转点时，读取水平度盘1；用同样的方法向反方向跟踪，到达另一点逆转点时，再读取水平读数2。锁紧灵敏部，制动陀螺马达。按下式计算近似北在水平度盘上的读数： N=1/2（1+2 ）精密定向精密定向就是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。运用陀螺经纬仪进行矿井定向的常用方法主要有逆转点法和中天法。它们间的主要差别是在测定陀螺北方向时，逆转点法的仪器照准部处于跟踪状态，而中天法的仪器照准部是固定不动的。这里以逆转点法为例来说明测定井下未知边方位角的全过程。4.2.3陀螺经纬仪定向时的联系测量 经过一个立井利用陀螺经纬仪定向时的联系测量由三部分组成：经立井由地面向定向水平投点；井上、下与垂球线的连接测量；井下基本控制导线起始边的陀螺经纬仪定向。联系测量的平面图如图所示。图中为近井点2；为起始方向为地面连接导线点；为井下基本控制导线起始边即陀螺定向边；1、2是井下连接导线点。点1与、组成一组井下永久导线点，点2可采用临时点。（1）投点 目前由于激光垂直投点仪的精度还不甚高，特别是在立井较深、井筒中淋水、尘雾较大时，激光垂直投点仪的射程及到达定向水平的光斑点的精度要求都难以得到保证，所以一般还需采用钢丝投点法。为尽量减少或不占用井筒的提升时间，在有条件的情况下，垂球线可布设在管子间。投点一般采用单重稳定投点，如垂球线摆幅较大时也可采用单重摆动投点。所需设备与安装方法和通常的一井几何定向相同。（2）连接 地面连接： 在近井点架设全站仪后视J5前视J6（J6为连接点）：在J6点安置仪器与垂球线E连接，测角、量边的精度按煤矿测量规程中执行。导线采用级导线, 观测两测回。地面连接导线布设图井下连接：由陀螺定向边EF起敷设7(或15)基本控制导线至1、2、3点。在点3架仪器与垂球线的稳定位置连测，连接精度要求同7(或15)导线。井下连接布设导线地面连接导线“风井-J6-近井点-J5”和井下连接导线一123可在与垂球线连接前或连接后进行观测。井上、下连接导线与垂球线的连接都应独立进行两次，其最大相对闭合差对地面一级导线不得超过l20000(光电测距导线)和l10000(钢尺量距导线)，对二级导线不应大于110000(光电测距导线)和17000(钢尺量距导线)，对井下7”导线应小于16000，对15”导线应小于14000。（3）定向在选定的起始边上进行陀螺经纬仪定向，求出该边的坐标方位角。陀螺定向可采用逆转点法或中天法。定向可在投点连接前先行完成，也可在连接后再进行。（4）内业计算 根据地面连接测量的成果，按复测支导线计算垂球线A的坐标(xA、yA)。计算井下连接导线各边的坐标方位角。计算井下导线起始点的坐标4.2.4陀螺方位角一次测定中误差分析 陀螺经纬仪的测量精度，以陀螺方位角一次测定中误差表示，跟踪逆转点法定向时的误差分析。 以德国威斯特发伦采矿联合公司的GYROMAT2000型陀螺经纬仪为例来进行探讨。按跟踪逆转点法进行陀螺定向时，主要误差来源有： 经纬仪测定方向的误差； 上架式陀螺仪与经纬仪的连接误差； 悬挂带零位变动误差； 灵敏部摆动平衡位置的变动误差； 外界条件，如风流、气温及震动等因素的影响。（1）经纬仪测定方向的误差 一条测线一次观测的程序为：仪器在测站对中整平；测前以一测回测定测线方向值；以5个连续跟踪逆转点在度盘上的读数确定陀螺北方向值；测后以一测回测定测线方向值。这样，此项误差包括:对中误差一般陀螺定向边都较长，当测线边长d=60m时，取eT=ec=0.8mm，则觇标对中误差和仪器对中误差为：21050.8260103=188测线一测回的测量方法中误差 测前测后两测回的平均值中误差 由5个逆转点观测确定陀螺北方向的误差 逆转点观测误差包括跟踪瞄准误差和读数误差。 故逆转点观测误差为：由5个逆转点读数计算平均值的公式为：则相应的误差为：故经纬仪测定方向的误差为： （2）上架式陀螺仪与经纬仪的连接误差陀螺仪与经纬仪靠固定在照准部上的过渡支架来连接。每次定向都要把陀螺仪安置在经纬仪支架上，这样由于每次拆装连接而造成的方向误差，根据用WILDT3经纬仪对三台仪器多次的实际测试，求得其连接中误差，取。（3）悬挂带零位变动误差悬挂带对陀螺摆动系统的指向起阻碍作用，在实际观测时采用跟踪的方法可以消除悬挂带扭力的大部分影响。悬挂带材料的力学性质的优劣、陀螺运转造成的温升、外界气候的变化以及摆动系统的机械锁紧和释放等因素的影响，均会引起零位变位。根据对三台陀螺经纬仪的167次测试结果，求得悬挂带零位变动中误差。（4）灵敏部摆动平衡位置的变动误差影响摆动平衡位置变动的主要因素是：电源电压频率的变化引起角动量的变化，灵敏部内部温度的变化引起重心位移以及由于温升造成悬挂带和导流丝的形变等因素，都会造成平衡位置的变动。由此而造成的误差多呈系统性，按JT15陀螺经纬仪灵敏部结构形式进行的98次试验，摆动平衡位置的最大离散度为，中误差。（5）外界条件，如风流、气温及震动等影响这些条件的影响程度较为复杂，无法精确地一一测试，可取。所以，测线陀螺方位角一次测定中误差为： 误差分析的结果说明德国威斯特发伦采矿联合公司的GYROMAT2000型陀螺经纬仪的设计精度是合理可行的。4.2.5工作组织及注意事项井下陀螺边定向时需四人，其中一人观测，一人记录，一人照明，一人辅助，在投点时需要的人数最多，需特别注意安全。投点工作结束后，便开始井上、下导线联测，此时地面约需6-8人，其中一人观测，一人记录，一人辅助，一人负责同井上下联系，井上下导线联测约需8人，分工情况与地面大体相同，此外，应由测量工程师一人负责全面指挥工作，地面和井下的测量工作由测量技术员担任。（1）投点投点时只下 1 根钢线 ,用直径 1mm 的钢丝 ,挂 lOOkg 的垂坨作摆动观测 , 并用信号圈法和钟摆法检查钢丝是否自由悬挂 ,为了减少滴水影响可在水桶上盖以木板,并安装好定中盘。投点前可先将定向设备事先运到井口和井下 525 水平马头门,总之,在定向之前能做的工作都应事先做好以减少占用井筒的时间。摆动观测的具体方法见图示,是用目测法从两个方向观测其最大摆动位置, 从而标出其平衡位置,用定中盘和以固定。两个方向均观测 13个数值(左7个,右6个)其平均值即为平衡位置。（2）地面连接导线测量 采用5级导线连接，测角量边同地面5导线要求。 （3）井下连接导线测量 井下连接导线按7导线精度要求进行施测，作业要求与井下导线的要求相同。（4）陀螺定向的作业程度及要求陀螺定向时采用 “3-2-3”的作业程序 “中天法”观测,即使用陀螺仪先在地面已知边上3测回测定仪器常数,仪器下井后,在井下定向边上进行对向观测陀螺方位角各一次,待仪器上井后再在地面已知边上3测回测定仪器常数。测量陀螺方位角时的技术要求应严格遵守规程中关于15 级陀螺仪的施测要求 。（5）陀螺经纬仪定向时的注意事项必须在熟悉陀螺仪性能的基础上，由具有一定操作经验的人员来使用仪器。在启动陀螺马达达到额定之前和制动陀螺马达的过程中，陀螺灵敏部必须处于紧锁状态，防止悬挂带和导流丝受损伤。在陀螺灵敏部处于紧锁状态、马达又在处于高速旋转时，严禁搬动和水平旋转仪器。在使用陀螺电源逆变器时，要注意接线的正确；使用外接电源时应注意电压、极性是否正确。在没有负载时，不得使用逆变器。陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，放入干燥剂，仪器要正确存放，不要倒置或躺卧。仪器应放在干燥，清洁，通风良好处，切忌放到热源附近。仪器用车辆运载时，要使用专用防震包装箱。在野外观测时，仪器要避免太阳光直接照射。目镜或其他光学零件受污时，先用软毛刷轻轻拭去灰尘，然后用镜头纸或软绒布揩拭，一面伤光洁度和表面涂层。定向所用的主要仪器设备表名称件数备注名称件数备注钢尺2小绞车2下钢线、钢尺各一台拉力计2滑轮2经纬仪2大水桶1大垂球1130kg定点板2小垂球4挡风布2矿灯可视人数而定陀螺仪1台定中盘1温度计2个5、矿井井下平面控制测量5.1测量仪器DJ2（经纬仪） ，DS3（水准仪），电子记录簿，陀螺经纬仪，垂球，水准尺，钢尺，光电测距仪，气压计，拉力计，矿灯。5.2生产限差（1）按一般采矿工程对测量工作的要求来确定。一般采矿工程对测量工作的要求主要表现在利用矿图来解决采矿技术问题。为满足基本矿图的精度要求，一般采用3.0m作为生产限差，即基本矿图上最弱点相对于矿井近井点或井下导线起始点而言的点位极限误差值为3.0m。此限差值中包括有测量、绘图和用图的误差，若去掉后两项，测量允许误差（对1：2000矿图而言）为2.75m左右。（2）按测图与绘、用图精度相匹配的原则确定。绘、用图的极限误差一般取0.8mm（图上），若矿图的比例尺为1：2000时，即为1.6m，此误差值仅指测量误差，不含绘、用图误差。（3）按井巷光通的限差确定。平面上中线的允许偏差取0.30.5m，高程的允许偏差为0.2m，此误差仅指测量误差。（4）按由地面向井下指定地点打垂直钻孔的要求确定，当孔深小于100m时，可取1.4m作为生产限差。DJ2（经纬仪）限差要求仪器级别同一测回中半测回误差两测回间互差两次对中测回间误差DJ2DS3水准仪限差要求水准仪型号DS3每千米往返测高差中数偶然中误差 mm用 途国家三四等水准测量 近井钢尺量距导线点的布设与精度要求等级附（闭）合导线长度/km平均边长/m往返丈量互差的相对误差测角中误差/”导线全长相对闭合差一级导线2.52501/200001/10000二级导线1.81801/150001/70005.3导线布设（1）导线点的布置 按预计图所示布设成方向附和导线，为。在布设导线点时原则上是使边长尽量长，以米为宜。导线点的编号:为了制图方便,应尽量避免汉字,而采用英语字母和数字符号 , 以避免混乱。（2）井下经纬仪导线的水平角观测要求限差和作业要求7仪器和作业要求导线使用观测按导线水平边长分类别仪器方法小于15m15m-30m30m以上对中次数测回教对中次数测回数对中次数测回数7J2测回法332212注 :a. 由于本贯通导线中不存在 15m 以下的短边 , 故所有点的角度测量都是两个测回 , 两测回的度盘位置分别为 0 0000和901000。b.多次对中时，每次对中测一个测回。c.有条件时可采用三架法施测，此时不存在多次对中问题，即无论边长长短都是一次对中（或任意设站）两个测回。在倾角小于30的井巷中观测水平角时，其限差应符合下表规定：仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DJ2201230注 : a. 在倾角大于30的井巷中测角时,各项限差为上表中规定的1.5倍。b. 水平角观测时的注意事项1 、整直仪器确保脚架稳固,认真调焦消除视差后方可进行观测。2 、在观测过程中气泡偏离不得超过 1格,否则应在一测回结束后重新整置仪器。3 、采用三架法测角时应特别注意不要碰动仪器,以免大返工。4 、不采用三架法测角时,前后视宜悬挂重心较好的垂锤 ,减弱风流的影响。5 、若风流较大,对中时应采取挡风措施。6 、平斜巷交接处测水平角时应注意严格整平仪器,以免超限垂测。7 、在长短边交接的测站上测角时,宜采用“后-后-前-前”的观,测顺序。c.超限重测1 、凡超出以上规定限差的结果,均应进行重测,因对错度盘、测错方向、读记错误、碰动仪器、气泡偏离过大或中途文现外界影响不能进行继续观,测而未测完的,测回都应进行重测。 2 、所观测的两个测回中,若观测成果(两测回互差)超限应重测两测回。（3）边长测量测距仪井下测边的各项限差要求测距方法往测或返测单测回之间较差一测回内读数同一测回内各往返测回之间程测回数的允许值次数次读数较差较差的允许值每边往、返测-215mm410mm1/6000注 : a. 往返较差必须将斜距化算成同一水平面上的平距方可进行比较。b. 若所测导线段带有三角高程,垂直角应施测两测回,否则一测回即可。(4)气象数据的测定要求根据规程要求温度应读至 1C,气压应读至lOOpa,气象数据应在观测期间于测站端读记一次。(5)测距成果的重测与取舍凡超出限差的观测成果均须进行重测。当一测回中读数互差超限时可重测一个读数。测回间较差超限时,应重测一测回,若重测后仍超限,则该站成果重测。不同时间段或往返测较差超限时,应重测一个时间段的往或返。(6)井下测距边的计算方法与地面测边计算方法相同,不再重复。具体导线布设：分别从主副井开始布设两条闭合导线：B-D-C-A1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31-32-33-34-35-36-37-38-39-40-41-42-4-3-2-1-A-C-D-B在导线中已知A，B，C，D为已知点，每隔1.5千米加测陀螺定向边，所用经纬仪为DJ2，布设7导线。测量过程中用钢尺测边，所用钢尺为严格检校过的。布设的导线网形及导线网在巷道内的对照图如下：5.4内业计算（1）闭合导线的角度闭合差 ：=-180（n-2）=-180（n-2） 分别是别和导线的内角总和与外角总和。（2）坐标增量闭合差的计算及调整：xi=*cosyi=*sin（3）坐标计算：=+=+5.5精度评定（1）点位总误差MK2=MOK2+ MDK2+ MS2 由定向引起的点位误差MOKM0k1= R1 *m0 / =0.04376m=43.76mm 由井下导线测角两边引起的点位误差MDKMDK=MC=40.35mm 由起始点坐标误差引起的点位误差MSMS=9.87mm由于两井定向独立进行两次M0k=点位总误差MK= MDK2+MS2+MOK2 =57.64mm（2）点位总预计误差MK预=2MKMK预=2MK=115.28mm生产限差(200mm)6、地面水准测量主井与副井之间的水准测量，以近井点作为水准基点。为顾及两井口水准基点相对高程中误差引起贯通点K在Z轴方向的偏差中误差的限定值，即0.03m，所以井口水准基点的高程测量按照国家水准测量规范四等水准测量的精度要求测设。本次地面水准测量作业方案为自已知国家二等水准点SZ1起测，沿水准附合线测设到国家二等水准点SZ2。从水准点开始向主井布设水准支线，传递主井高程。 水准测量采用国产北京光学仪器厂DS3自动安平水准仪，使用木质水准尺。每一测站采用两次仪器高法观测两点之间的高差，两次测得结果若在5mm限差之内，则取两次结果平均数作为所测高差结果。由于测区内地理原因，为了防止脚架的升降，应自备尺垫。为减弱水准标尺的零点误差及仪器及脚架沉降所带来的误差对观测结果的影响，从国家二等水准点SZ1到近井点，及由近井点至国家二等水准点之间测段都布设为偶数段测站，并且在观测过程中，相邻测站间标尺要互换。高程控制与平面控制一样，亦自成系统。矿区地面之间通视良好，地势起伏不大，附合水准路线按地面四等水准测量要求施测， 水准点埋设完毕，即可按拟定的水准路线进行观测。先在水准起始点立尺，作为后视尺，再安置仪器于测站1，同时选择转点，放上尺垫，并立另一水准尺于其上，作为前视尺，后视起始点水准尺，得后视读数，前视转点得前视读数，后视值减前视值得起始点与转点的高差，记录计算完毕后，沿水准路线前移，将仪器安置于第二站，第一站的前视尺原处不动，转过尺面作为第二站后视尺，第一站前视尺作为后视尺，同时继续观测、记录及计算。重复此过程，完成高程观测全部工作。四等精度水准要求等级仪器级别视线长度(m)前后视距差(m)前后视距累差(m)视线离地面低高度(m)基本分划、辅助分划黑红面读数（mm）基本分划、辅助分划黑红面高差（mm）四级DS3100510023050水准路线如下图在MATLAB中编程进行求解，以下为代码：B=zeros(8,7);JK=1,99;1,2;2,3;3,4;4,5;5,6;6,7;7, 99;i=1; while 1 if i=9 break; endj=JK(i,1);k=JK(i,2); B(i,j)=1; if k=99; a=1; else B(i,k)=-1; end i=i+1; endQ=blkdiag(0.24077,0.22528,0.19879 ,0.20420,0.20713,0.19453,0.20331,0.21027);P=inv(Q); BTPB=B*P*B; Qhh=inv(BTPB);协因数阵：在EXCEL中计算近井点高程误差：点位误差i=0Li近井点1高程误差：6.4857mm。7、高程联系测量矿井高程联系测量又称导入标高，其目的是建立井上、井下统一的高程系统。采用平硐或斜井开拓的矿井，高程联系测量可采用水准测量或三角高程测量，将地面水准点的高程传递到井下。7.1导入高程（1）钢尺导入高程高程导入是立井高程导入并用长钢尺导入，目前国内外使用的长钢尺有500m、800m、1000m等几种 。施测方法：下放钢尺在地面及井下安平水，分别在A、B两点所立水准尺上读取读数a、b，然后将水准仪照准钢尺，在井上下同时读取读数准仪m、n，同时测定井上下温度t1、t2 ，温度取井上下的温度平均值，即t=（t1+t2）/2 。根据上述测量数据，求得A、B两点的高差为： h=（m-n）+（b-a）+L 其中L 为钢尺的总改正数。它包括尺长、温度、拉力和钢尺自重等改正数。即L=Lk+Lt+Lp+Lc 高程导入的基本公式和图形如下：h=l-a+b=l+(b-a) B点在统一坐标系中的高程 HB=HA-h 导入高程需独立进行两次 前后两次之差不得超过l/8000。（2）钢丝导入高程采用钢丝法导入标高时，首先应在井筒中部悬挂一钢丝，在井下端悬一重锤，使其处于自由悬挂状态。施测方法：在井上、井下同时用水准仪测得A、B处水准尺上的读数a和b，并用水准仪瞄准钢丝，在钢丝上作上标记；变换仪器高再测一次，若两次测得的井上、井下高程基点与钢丝上相应标志间的高差互差不超过4mm，则可取其平均值作为最终结果。可通过在地面建立的比长台用钢尺往返分段测量出钢丝上两标记间的长度，且往返测量的长度互差不得超过L/8000(L为钢丝上两标志间的长度)。这样，井下水准基点B的高程HB即可通过下式求得：HL（a-b)（3）光电测距仪导入高程运用光电测距仪导入标高，不仅精度高，而且缩短了井筒占用时间，因此是一种值得推广的导入标高方法。光电测距仪导入标高的基本方法：在井口附近的地面上安置光电测距仪，在井口和井底的中部，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和井下反射镜的距离L、S。从而计算出井上与井下反射镜中心间的铅垂距离H：H=S-L+L式中，L为光电测距仪的总改正数。 分别在井上、井下安置水准仪。读取立于E、A及F、B处水准尺的读数e、a和f、b。A、B之间的高差为： h=H-（a-e）+b-f 。B的高程H： HBHA-h 。运用光电测距仪导入标高也要测量两次，其互差也不应超过H/8000。7.2误差预计导入高程均需独立进行两次，也就是说在第一次进行完毕后，改变其井上下水准仪的高度并移动钢尺，用同样的方法再作一次。加入各种改正数后，前后两次之差，按煤矿测量规程规定一般取导入高程的误差，d为允许误差，约等于井深的1/8000。7.3工作组织根据以往高程联系测量经验并考虑到回风立井和进风立井的深度较大，故本设计选用8根铆接的50米短钢尺作为长钢尺进行导入标高（现已有铆接好的钢尺，并已于测距仪进行了比长）作业程序如下：(1)先从井口水准基点向定尺点引测四等水准至定尺点，并算出定尺点标高。(2)下放钢尺到井底，在钢尺上悬一10kg的垂锤，而后在井下安置水准仪。(3)在地面及井下安平水准仪，分别在A、B两点水准尺上取读数a与，然后将水准仪照准钢尺。当钢尺挂好后，井上、下同时读取读数m和。同时读数可避免钢尺移动所产生的误差。还应用点温计测定井上、下的温度t1、t2。(4)改变井下仪器高再测一次得n2,b2，两次仪器高所测高差之差不得超过5mm. (5)移动钢尺 , 重复以上工作 , 进行第二次导入标高 , 两次导 入标高的互差不得大于井深的 1/8000 。该项工作可在施测时立即检查 , 其方法 : 在第一次导入标高 工作结束后 , 井下水准仪不要动 , 待移动完钢尺后读取钢尺上的读数 , 检查钢尺移动前后读数之差与地面定尺点上钢尺移动前的读数差是否相同 , 若超过井深的 1/8000 时应立即重测。7.4内业计算(1)整理记录本上的数据,并检查其是否符合要求。(2)按规定加入各项改正。根据上述测量数据，就能求得A、B两点之高差为： 式中: 为钢尺的总改正数，它包括尺长、温度、拉力和钢尺自重等四项改正数。即 在计算温度改正数时，钢尺工作时的温度应该取井上下温度的平均值，即 。 对于钢尺的自重改正，可按下式计算： 式中 钢