井下高程测量(三).ppt

第三章井下高程测量,第一节概述一、井下高程测量的目的和种类井下高程测量是测定井下各种测点高程的测量工作。其目的是为了建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道、硐室在竖直方向上的位置及相互关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。其具体任务大体为：,1.在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的高程，建立井下高程控制；2.给定巷道在竖直面内的方向；3.确定巷道底板的高程；4.检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。,基本要求：在主要水平运输巷道中，一般应采用精度不低于S3级的水准仪和普通水准尺进行水准测量；在其他巷道中，可根据巷道坡度的大小、采矿工程的要求等具体情况，采用水准测量或三角高程测量测定。,当巷道倾角小于5时采用水准测量；倾角在58之间可采用水准测量，也可采用三角高程测量，当倾角大于8时则采用三角高程测量。井下高程测量分三种类型，即：(1)通过立井导入高程；(2)水准测量；(3)三角高程测量。,在进行井下高程测量之前，应在井底车场和主要巷道内预先设置好水准点。从井底车场高程起算点开始，沿井底车场和主要巷道逐段向前敷设，每隔300500m设置一组高程点，每组至少应由三个点组成，其间距以3080m为宜，永久导线点也可作为高程点使用。,水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上，也可以设在井下固定设备的基础上。设置时应考虑使用方便并选在巷道不宜变形的地方。设在巷道顶、底板的水准点构造与永久导线点相同。井下所有高程点应统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。,水准仪的校检：圆水准器轴的检校十字丝的检校交叉误差的检校i角的检校符合水准的检校,井下高程测量的基本要求井下水准测量，主要用于测量水平巷道内的高程点及经纬仪导线点的高程。井下水准路线为支线、附合路线或闭合路线井下每组高程点的高差，应采用往返测量的方法确定，往返测量高差的较差不应大于（R-水准点间的间距以Km为单位）；如条件允许，可布设闭、附合水准路线，其闭合差不应大于（L为附、闭合路线长度以Km为单位）,第二节井下水准测量,2.1水准测量原理,原理：利用水准仪(level)提供的水平视线，在水准尺上读数，求两点间高差，从而由已知点高程推求未知点高程。,1）高差法,2）视线高法,用于一次设站求多点高程,连续水准测量：,2.1水准测量原理,水准点不放尺垫,传递高程,2.2DS3水准仪及其操作,2.2.1DS3水准仪的构造,2.2DS3水准仪及其操作,水准仪是能够提供水平视线的仪器，主要由基座、水准器、望远镜构成。,望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板所组成。,2.2.2水准尺和尺垫双面尺：一面黑白相间刻划：黑面尺或主尺，另一面红白相间刻划：红面尺或副尺。两根尺黑面的起始读数都为零红面的起始读数则分别为4.687m和4.787m尺垫：放置于转点处，在其上放水准尺,2.2DS3水准仪及其操作,2.2DS3水准仪及其操作,2.2.3水准仪的操作安置仪器粗略整平瞄准水准尺精确整平读数,2.2DS3水准仪及其操作,（3）瞄准水准尺目镜对光：调目镜调焦螺旋，使十字丝清晰初瞄水准尺：通过准星、照门拧紧制动螺旋精确瞄准：转动水平微动螺旋消除视差:先目镜，再物镜，直到眼睛上下移动，读数不变为止。,（4）精确整平(精平)调整微倾螺旋，使符合水准气泡两端的影像符合。务必记住每次瞄准水准尺读数前，必须精平。,（5）读数利用中丝在尺上读数，估读至毫米。,2.2DS3水准仪及其操作,a=0.725b=6.252c=1.477,2.井下水准测量外业主要是测出相邻两测点高差,方法：仪器放两测点中间，前后视放水准尺，(倒立)照明。粗平-瞄准-精平（水准符合）-读数两次仪器高,仪器高之差大于10cm；测量视线长度一般以1540M为宜，两次仪器高所测得的高差相差不应大于5mm,3.水准测量内业计算测点间高差hi-平差-求各测点高程Hih=a-b测点在顶板上时，水准尺读数前冠以-号,普通水准测量及其成果整理,BM.ATP.1TP.1TP.2TP.2TP.3TP.3TP.4TP.4B,1.6321.2712.4620.9521.8461.2520.9312.0781.0362.025,0.3611.5100.5941.1470.989,7.9077.578,2.4652.136,ab0.329h0.329,19.51421.02421.61820.471,19.482,HBHA0.329,19.153,第三节井下三角高程测量,井下三角高程测量是与经纬仪导线测量同时进行的。施测方法如下图所示。安置经纬仪于A点，对中整平。在B点悬挂垂球。用望远镜瞄准垂球线上的标志b点，测出倾角，用钢尺丈量仪器中心到b点的距离L，量取仪器高i及觇标高v。由图2-4可以看出，B对A点的高差可按下式计算：,式中：L实测斜长垂直角，仰角为正，俯角为负；i仪器高，由测点量至仪器中心的高度；v觇标高，由测点量至照准目标点的高度；当测点在顶板时，i和v为负值，在底板时为正值。,第104条仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后用钢尺各量一次。两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。第105条三角高程闭合差可按导线边长成正比例分配。复测支导线最终点的高程应取两次测量结果的平均值。高差及高程计算取位至毫米。,当井下经纬仪导线为光电测距导线时，在A点安置仪器，在B点安置反射棱镜，并对中整平。用测距仪测出仪器至反射棱镜中心斜距L0，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜距L。A、B两点间的高差可按下式计算：式中：k折光系数；R测线处地球曲率半径。,三角高程测量的倾角观测一般可采用一个测回，仪器高和觇标高在开始前和结束后各量一次(以减小垂球线荷重后的渐变影响)，两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为测量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量出测点至镜上中心间的距离。,三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测量的高差互差不应大于(10+0.3L)mm(L为导线水平边长，m)；三角高程导线高差闭合差不应大于100Lmm(L为导线总长,km)当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。闭合和附合高程路线的闭合差，可按边长成正比分配。复测支线终点的高程，应取两次测量的平均值。高差经改正后，可根据起始点的高程推算各导线点的高程。,第四节井下高程导线的平差一、单个水准导线的平差平差时将高程闭合差以相反符号平均分配到各站的高差上：hfh/n二、单个三角高程的平差当三角高程各站高差不等精度时，则高程闭合差以相反符号，按各边高差的中误差之平方成比例分配：mhi=-fh/mh2mhi2,在倾角大体相同，而边长变化较大时，高差中误差与边长的平方根成正比，因此，闭合差可按如下改正数成比例进行分配：hi=-fh/mh2mh,第四节巷道剖面图测绘,为了检查平巷的铺轨质量或为平巷改造提供设计依据，需进行巷道纵剖面图的绘，这一工作一般是在水准测量过程中同时完成的。具体做法是：,先用皮尺沿轨面(或底板)每隔10m或20m标记一个临时测点(中间点)，并将其标设在巷道两帮上，以便调整坡度放腰线时使用。这些测点要统一编号。施测时在每测站上先用两次仪器高测出转点间的高差，符合要求后，再利用第二次仪器高，依次读取中间点上水准尺读数。,内业计算时，先根据后视点的高程和第二次仪器高时的后视点水准尺读数，求出仪器视线高程；再由仪器视线高程减去各中间点上的水准尺读数，即为各中间点的高程。室内绘制巷道纵剖面图时，水平比例尺一般为12000、11000或1500，对应的竖直比例尺一般为1200、1100或150。其绘制方法如下：,(1)按水平比例尺画出表格，表中填写：测点编号、测点间距、测点的实测高程和设计高程、轨面(或底板)的实际坡度。(2)在表格的上方，绘出轨面(巷道)的纵剖面图。绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，在其左端注明高程，在线上绘出各测点的水平投影位置，再按各测点的实测高程和选定的竖直比例尺绘出各测点在竖直面上的位置，然后用直线段将这些