矿山测量1-9章全课件

矿山测量,一、课程的性质矿山测量是采矿专业学生的一门必修课程.二、课程任务与教学目标本课程的主要任务是：学习测量学和矿山工程测量的基本内容，具备必需的矿山测量技术的基本知识和基本技能；为学习专业知识和职业技能提高全面素质、增强适应职业变化的能力打下一定的基础。学生通过学习应达到下列目标：1了解矿山测量技术中的基本概念和基本原理；2熟悉测量仪器的结构与使用方法；3能用经纬仪导线法布设图根控制点和井下导线点，掌握测回法测量水平角、竖直角和用水准仪进行等外水准测量的方法，并能用计算器完成坐标和高程计算，会整理测量成果；4初步掌握大比例尺地形图的测绘方法和巷道施工中线、腰线的标定方法，能正确阅读和使用各种矿图和测绘资料。能够用岩层与地表移动资料合理留设保护煤柱；5具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。三、教学环节1、课堂教学：总课时：3*8=24学时,授课：21学时学时,复习总结：1学时。2实践教学：课堂实训4次（8学时），教学实习一周。3考试：2学时。,课程教学说明,一、测量学研究的对象和任务对象是：点的空间位置。主要任务：1、测图采集信息-信息处理-制作载体（测）（算）（绘）2、标定读图-信息处理-显示二、矿山测量的任务和作用1、任务：（1）.精确建立井上、井下测量控制系统；（2）.及时而准确地测绘各种矿图；（3）.正确标定井上下各工程位置；（4）.研究地表与岩层移动规律。2、作用（1）服务（2）先锋（3）眼睛,第1章绪论,一、测量的基本工作角度测量、距离测量、高程测量二、确定点位的三要素角度、距离、高差三、测量工作的基本原则一是“由整体到局部、从高级到低级、先控制后碎部”；二是“步步要检核”。,测量工作概述,1、控制测量精确测定控制点点位的工作称为控制测量选点-组网-测量-平差计算-坐标和高程2、碎部测量综上所述，无论是控制测量还是碎部测量，其实质都是确定地面点的位置，也就是先测定三个元素水平角、水平距离S和高差。（即点位三要素）。所以说，水平角测量、距离测量和高差测量是测量的三项基本工作，观测、计算和绘图是测量工作者的基本技能。,测量工作概述,一、测量工作的实质测量工作的实质是确定地面点的空间位置。,第2章地面点位确定,二、地球的形状和大小地球总的形体可视为由海水面穿过陆地所包围的形体。自由静止的水面称为水准面，水准面有无数个。通过平均海水面的水准面（与静止的海水面最接近），称为大地水准面。大地水准面包围的形体叫大地体，它可以代表地球的形状和大小。测量上把概括地球总形的旋转椭球面称为地球椭球面，把适合区域性如一个国家领土的旋转椭球面称为参考椭球面。长半轴：=6378140m；短半轴：b=6356755.3m；扁率：=1：298.257。测量工作就是以椭球面作为基准面并把这个面充当地球的数学模型在上面建立与球一一对应的坐标系，从而确定地面点的位置。,三、测量工作的基准面1、大地水准面野外测量基准面、高程基准面。2、参考椭球面大地测量的基准面。3、高斯投影面工程测量的基准面。4、水平面小区域测量基准面。四、测量常用坐标系统1地理坐标系例如，北京的地理坐标为东经11623、北纬3954。上面所说的经纬度是用天文方法观测得到的，所以又称为天文经纬度或天文地理坐标。还有一种经纬度是用大地测量的方法确定的，称为大地经纬度或大地地理坐标，通常用L表示大地经度，B表示大地纬度。,3、高斯平面直角坐标系高斯投影,点在高斯平面直角坐标系里的表示方法例设A点位于19带，其自然坐标值为：x=4687km，y=178km.换算为国家通用坐标值为：X=4687km，Y=39678km。设B点也位于19带，自然坐标值为;x=4128km，y=-183km.换算为国家通用坐标值为：X=4128km，Y=39317km。由上例可以看出:由自然坐标值换算为国家通用坐标值时，x坐标值不变，y坐标值加上500km后，再在前面加注带号。显然，当y坐标的通用值大于500km时，该点位于投影带中央子午线的东侧，当y坐标的通用值小于500km时，该点位于投影带中央子午线的西侧。由于我国境内6带带号在1323之间，而3带带号则在2445之间，没有重复带号，故根据某点的通用值，便可知道投影带是6带还是3带。,三、高程系为了确定地面点的空间位置除了要确定其在基准面上的投影位置外，还应确定其沿投影方向到基准面的距离，即确定点的高低位置。绝对高程地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，称为该点的绝对高程或海拔、标高，简称高程，以H表示。相对高程点到假定水准面的距离称为相对高程或假定高程，用H表示。可见建立高程系的核心问题是如何建立高程起算面。我国的高程系统1956年黄海高程系1985年国家高程基准总之，对工程而言，测量工作的实质是确定点的平面位置和高低位置，点的平面位置用坐标表示，高低位置用高程表示。在矿山，采用高斯平面直角坐标系，用国家通用坐标值表示点的坐标；采用1985年国家高程基准作为高程系，用高程表示点的高低位置。,2.1高程测量概述2.2水准测量原理2.3水准测量的仪器和工具2.4水准测量方法2.5三角高程测量,第二节高程测量,水准测量原理：利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，有已知点高程推求未知点高程。如图：hAB=abHB=HA+hAB,大地水准面,Hi,b,HB,HA,hAB,前进方向,高差法,Hi=HA+aHB=Hi-b,视线高法,A,B,当ab时，hAB为正，B高于A；当a360，减360；若前360,（41720360）,=5720,45=341804,0，则该值即为所求的AB。若显示值0，则该值加上360后，才是所求的AB。,四、查找导线测量错误的方法,1、个别测角错误的检查,基本方法：通过按一定比例展绘导线来发现测角错误点。,闭合导线,附合导线,4,A,D,2、个别边错误的检查,例：,导线全长闭合差f的坐标方位角,凡坐标方位角与或相接近的导线边，是可能发生量边错误的边。,五、城市图根导线测量的特点及注意事项,图根控制点直接用于测绘地形图的控制点。,图根控制测量测定图根点平面位置和高程的工作。,由于城市街区道路较多，所以图根控制宜采用导线测量，在高级控制点基础上进一步加密。,图根支导线测量时，用DJ6经纬仪对左、右折角各测一测回，并应满足，边长往返丈量，K1/3000.,图根支导线平均边长及边数,利用电磁波测距仪和电子全站仪，采用极坐标法布设图根点。其中测角的方向较差不应超过30，边长应遵循下表规定。,电磁波测距仪极坐标法边长,小三角测量在测区内布设边长较短的小三角网，观测所有三角形的各内角，丈量12条边的长度（基线），用近似方法对角度进行调整，不考虑地球曲率，应用正弦定理计算各三角形的边长，再根据已知边的坐标方位角和已知点坐标推算各三角点坐标。主要用于丘陵地区或山区的测图控制和施工控制测量等。,一、小三角网的布设形式,单三角锁,中点多边形,A,F,小三角测量各级主要技术指标,注：n为传递方位角的测站数；当测区最大测图比例尺为1：1000时，一、二级小三角的边长可适当放长，但最长不应超过上角规定的两倍。,二、小三角网的外业工作,1.踏勘选点及建立标志,2.基线测量,3.水平角测量,三、小三角网的内业计算,1.计算准备工作,2.角度闭合差的计算和调整（第一次角值改正）,若不超限，进行第一次角值改正。,改正后角值：,改正数：,校核：,3.基线闭合差的计算和调整（第二次角值改正）,由依次求,理论上有：,或：,但实际上，由于误差的存在，会产生基线闭合差：,进行第二次角度改正：,以秒为单位。,改正后的平均角值：,（校核）,4、三角形边长计算,5、计算三角点坐标,按各点组成的闭合导线A-C-E-G-I-H-F-D-B-A计算各点坐标。,582830,三角形编号,角度编号,角度观测值,第一次改正后角值,第一次改正值（）,第二次改正值（）,平差后角值,边长m,边名,表1,422956,790146,1800012,-4,-12,-4,-4,582826,422952,790142,1800000,530930,670606,594418,1795954,530932,670608,594420,1800000,+2,+6,+2,+2,-6,-18,-6,-6,660730,621658,513550,1800018,660724,621652,513544,1800000,+4,-4,+4,-4,+4,-4,582830,422952,790138,1800000,530936,670608,594416,1800000,660728,621652,513540,1800000,234.375,0.610.19,0.750.58,0.440.79,BCBDCD,AB(D0)ACBC,CDCEDE,185.749,269.928,269.928,301.701,291.316,291.316,282.018,249.648,单三角锁平差计算表,三角形编号,角度编号,角度观测值,第一次改正后角值,第一次改正值（）,第二次改正值（）,平差后角值,边长m,边名,表1续,+5,+15,+5,+5,-9,-27,-9,-9,655831,494527,641602,1800000,522420,394120,875420,1800000,522415,394115,875415,1795945,655840,494536,641611,1800027,+4,-4,+4,-4,522424,394120,875416,1800000,655835,494527,641558,1800000,0.720.04,0.450.48,EFEGFG(Dn),DEDFEF,249.648,201.209,314.858,314.858,263.129,310.529,交会定点用来加密控制点的方法，分为测角交会和距离交会两类。,A,A,B,C,A,B,前方交会,后方交会,一、前方交会,1.基本公式（余切公式）,当A、B、P逆时针编号时：,当A、B、P顺时针编号时：,2、计算实例,为了提高精度，通常在三个已知点上进行观测，得到P点的两组坐标，其点位较差为：,前方交会计算实例,点名,x,观测角,y,A,P,B,xA,xB,B,P,C,中数,略图,辅助计算,xP,xB,xC,xP,xP,A,B,2,1,C,1,2,P,1,1,2,2,yA,yB,yP,yB,yC,yP,yP,37477.54,37327.20,37194.574,37327.20,37163.69,37194.54,37194.56,16307.24,16078.90,16226.42,16078.90,16046.65,16226.42,16226.42,404157,751902,581135,690623,二、后方交会,1.基本公式（仿权公式）,式中：,注意事项：,1）、必须分别与A、B、C的按上图所示关系对应，这三个角可按方向观测法获得，其总和应等于360。2）A、B、C为三个已知点构成的三角形内角，其值根据三条已知边的方位角计算。3）如出现上图（b）的情况，计算时、均以负值代入计算。4）P点不能位于或接近三个已知点的外接圆上，否则P点坐标为不定解或计算精度低。,后方交会计算实例,示意图,野外图,A,B,C,C,B,A,xA,xB,xC,xA-xB,xB-xC,xA-xC,A,B,C,yA,yB,yC,yA-yB,yB-yC,yA-yC,PA,PB,PC,BA,CB,CA,xP,yP,1432.566,1946.723,1923.566,-514.157,23.167,-490.990,461005.8,901716.1,433238.1,1800000.0,4488.266,4463.519,3925.008,24.707,583.511,963.218,1.29315,-0.747128,1.79171,2.33773,1644.555,4064.458,792524,2165204,634232,1771455.8,873211.9,1310450.0,三、距离交会,1.基本公式,1）计算直线AB的坐标方位角：,2）计算A、B间的水平距离：,3）利用余弦定理计算A:,4）求AP边的坐标方位角：,5）P点的坐标为：,距离交会计算实例,三角形编号,AP(Db),AB(DAB),BP(Da),BP(Db),BC(DAB),CP(Da),边名,边长,点名,坐标,x,y,略图,P点最后坐标,776.162,1119.647,321.180,301.065,312.266,248.177,260.722,312.266,479.593,776.161,524.767,1119.644,1217.407,919.750,A(A),B(B),P(P),B(A),C(B),P(P),479.593,700.433,776.163,1217.407,1355.991,1119.650,C,B,A,P,小地区控制测量一般采用三四等水准测量和三角高程测量。,一、三、四等水准测量,用于国家高程控制网加密、建立小地区首级高程控制。布设形式：符合水准路线、结点网的形式；闭合水准路线形式；水准支线。,三、四等水准的主要技术要求,等级,水准仪型号,视线长度,m,前后视距差m,前后视距累积差m,视线离地面最低高度m,基本分划、辅助分划（黑红面）读数差mm,基本分划、辅助分划（黑红面）高差之差mm,等级,水准仪型号,水准尺,线路长度,km,与已知点联测,附合成环线,观测次数,每千米高差中误差mm,往返较差、附合或环线闭合差,平地mm,山地mm,三,四,五,图根,DS1,DS3,DS3,DS10,DS3,因瓦,双面,双面,单面,单面,50,16,5,往返各一次,往返各一次,往返各一次,往返各一次,往返各一次,往返各一次,往一次,往一次,往一次,往一次,6,10,15,20,三,四,五,图根,DS1,DS3,DS3,DS10,DS3,100,75,100,100,100,3,5,大致相等,6,10,0.3,0.2,2.0,3.0,1.0,5.0,3.0,1.5,L为往返测段、附合或环绕的水准路线长度（单位为km）,n为测站数。,三四等水准测量的观测和记录方法,1）双面尺法,后视黑面，读取下、上、中丝读数，记入（1）（2）（3）中；前视黑面，读取下、上、中丝读数，记入（4）（5）（6）中；,黑面尺,红面尺,2）单面尺法,按变动仪器高法进行检核。观测顺序为“后前变动仪器高前后”，变高前按三丝读数，以后按中丝读数。,前视红面，读取中丝读数，记入（7）；后视红面，读取中丝读数，记入（8）。,测站计算和检核,1）双面尺法计算和检核,视距计算前、后视距差：三等水准测量，不得超过3m，四等水准测量，不得超过5m。前、后视距累积差：三等水准测量，不得超过6m，四等水准测量，不得超过10m。,计算黑面、红面的高差三等水准测量，不得超过3mm，四等水准测量，不得超过5mm。式内0.100为单、双号两根水准尺红面零点注记之差，以米(m)为单位。计算平均高差,同一水准尺红、黑面中丝读数的检核同一水准尺红、黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的常数差K(4.687或4.787)，三等水准测量，不得超过2mm，四等水准测量，不得超过3mm。,测站编号,点号,后尺,前尺,下丝,上丝,下丝,上丝,后视距,前视距,视距差d(m),d(m),方向及尺号,水准尺读数（m）,黑面,红面,K+黑-红,平均高差（m）,备注,K为尺常数：K5=4.787K6=4.687,三、四等水准测量记录（双面尺法）,（1）,（4）,（2）,（5）,（9）,（10）,（11）,（12）,后,前,后-前,（3）,（6）,（8）,（7）,（15）,（16）,（14）,（13）,（17）,（18）,1,2,BM.1-TP.1,TP.1-TP.2,1.536,0.947,58.9,+0.1,1.954,1.373,58.1,-0.2,1.030,0.442,58.8,+0.1,1.276,0.694,58.3,-0.1,后5,前6,后-前,后6,前5,后-前,1.242,0.736,+0.506,6.030,5.422,+0.608,1.664,0.985,+0.679,6.350,5.773,+0.577,-1,+1,-2,+0.5070,+1,-1,+2,+0.6780,每页校核：,（9）=117.0（10）=117.1,=-0.1=2站（12）,（3）+（8）=15.286（6）+（7）=12.916,=+2.37,（15）+（16）=+2.37,（18）=+1.1852（18）=+2.37,总视距（9）+（10）=234.1m,2）单面尺法的计算校核,四等水准测量记录、计算表（变更仪器高法）,测站编号,1,后尺,前尺,下丝,上丝,下丝,上丝,后视距,前视距,视距差d(m),d(m),水准尺读数（m）,后视,前视,高差,+,-,平均高差,备注,（1）,（4）,（2）,（5）,（3）,（6）,（9）,（10）,（11）,（12）,（8）,（7）,（15）,（14）,（13）,1.681,1.307,1.494,0.849,0.473,0.661,0.541,1.372,37.4,37.6,-0.2,-0.2,0.831,0.833,+0.832（5）,二、三角高程测量,三角高程测量原理,A、B两点间的高差：,若用测距仪测得斜距：,直觇A-B、反觇B-A对向观测,测距仪三角高程测量的主要技术要求,三角高程测量的观测与计算,电磁波测距三角高程（四等、五等）、经纬仪三角高程；可布设三角高程网或高程导线，也可布置为闭合或附合的高程路线。,一、GPS系统的构成,GPS,空间部分,GPS空间系统,21+3颗GPS星座载波L1:频率1575.42MHz载波L2:频率1227.60MHz,地面控制部分,GPS,一个主控站、三个注入站和五个监测站,GPS,用户设备部分,按用途分：导航型、测地型、授时型按载波频率分：单频接收机、双频接收机,GPS接收机,轻巧的主机,二、GPS定位的基本原理,卫星（xs,ys,zs）与接收机（x,y,z）之间的距离建立的关系式为：,实际上因接收机钟差改正是未知数，接收机必须同时至少测定四颗卫星的距离才能解算出接收机的三维坐标。,基本原理：空间距离后方交会,定位原理和方法：1、伪距定位（精度较低）测量GPS卫星的伪噪声码从卫星到达用户接收机天线的传播时间，进而计算出距离。2、载波相位定位（精度较高）测定来自GPS卫星的载波信号和接收机产生的同频参考信号之间的相位差。,GPS控制网,第6章大比例尺地形图及其测绘,6.1地形图的比例尺分幅和编号6.2地物符号与地貌符号6.3地形图图外注记6.4测图前的准备工作6.5经纬仪测图6.6地形图的拼接检查和整饰,平面图：将地面上各种地物的平面位置按一定比例尺、用规定的符号和线条缩绘在图纸上，并注有代表性的高程点，这种图称为平面图。,地形图：如果既表示出各种地物，又用等高线表示出地貌，这种图称为（等高线）地形图。,一、平面图、地形图,平面图,1:2000,城市地形图,1:1000,城市地形图,1:2000,二、地形图的比例尺,地形图上一段直线长度与地面上相应线段的实际水平长度之比，称为地形图的比例尺。,2图示比例尺最常见的图示比例尺为直线比例尺,优点：便于直接量取长度，并可减小因图纸伸缩变形而引起的误差。,（一）比例尺的表示方法1数字比例尺,l:500，l:1000，l:2O00,（二）地形图按比例尺分类,大比例尺图l:500、l:1000、l:2000、l:5000、l:1万中比例尺图1:2.5万、1:5万、1:10万小比例尺图l:20万、1:50万、l:l00万,人用肉眼能分辨的最小距离一般为0.1mm所以把图上0.1mm所表示的实地水平距离称为比例尺精度，即0.1mmMM为比例尺分母,(三)比例尺精度,注：比例尺越大，其比例尺精度越高。比例尺精度的概念，对测图和用图都有重要意义,三、地形图的分幅与编号,分幅和编号的目的：便于管理和使用,（一）梯形分幅与编号,1:100万地形图的分幅与编号是梯形分幅与编号的基础.按国际统一规定进行.1:100万地形图的分幅与编号方法:1:50万1:25万1:10万地形图的分幅与编号方法:1:5万1:2.5万1:1万地形图的分幅与编号方法:1:5000地形图的分幅与编号方法:,矩形分幅及面积,（二）矩形分幅与编号,图幅为矩形：50cm50cm，40cm50cm或40cm40cm，基本方格：10cm10cm,以每幅的图幅西南角坐标值x,y的千米数为该幅的编号.1:5000坐标取至1km，1：2000、1：1000取至0.1km，1：500取至0.01km如编号:3.0-1.52.5-2.5,（1）图幅西南角坐标编号法,（三）正方形分幅的编号方法,（2）自然序数编号带状或小面积测区，统一顺序编号如下图-15,（3）行列式编号以代号（如A，B，C，）的横行，以阿拉伯数字为代号的纵列，如下图A-4,基础图幅编号为西南角坐标，其后加罗马数字、,（4）以最小比例尺图为基础分幅编号,50cm40cm矩形图幅编号，用图幅西南角坐标x,y分别除以图廓x,y方向上的坐标差x,y,其前冠以测图比例尺分母加圆括号。,（5）50cm40cm矩形图幅的编号方法,一、地形图图式,为便于测图和用图，用各种符号将实地的地物和地貌在图上表示出来，这些符号总称为地形图图式(GB/t7929-1995)。图式是由国家统一制定的，它是测绘和使用地形图的重要依据和标准地形图图式制定原则：简明象形易于判读地物,地形图图式是地形图制图学的重要组成部分。1、有助于“去粗取精”地把地表上最重要的信息反映到图上去；2、有助于在有限的图面上多反映一些信息3、有助于读图4、有助于美化图面,地形图图式的作用,二、地物符号,1.比例符号：轮廓较大，形状和大小可以按测图比例尺缩小，植被，土壤用符号，边界一般用虚线，房屋可注记结构和层次,2.非比例符号,独立符号：具有特殊意义的地物,轮廓较小时,就采用统一尺寸,用规定的符号来表示。形状以读图方便为准专门设计符号的定位点：中心、底线的中点、底线拐点。,3.半比例符号,一些线状地物，中心线位置（长度）按比例，宽度不按比例。,地物注记,有些地物除了用相应的符号表示外，对于地物的性质、名称等在图上还需要用文字和数字加以注记，如房屋的结构和层数、地名、路名、单位名、等高线高程和散点高程以及河流的水深、流速等。,三、地貌符号,地形图上表示地貌的方法有多种，目前最常用的是等高线法。对峭壁、冲沟、梯田等特殊地形，不便用等高线表示时，则绘注相应的符号。,地貌按其起伏变化的程度分为：平地、丘陵地、山地、高山地。,四、等高线,等高线的概念等高线是地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线。（光滑封闭）。水面静止的湖泊和池塘的水边线，实际上就是一条闭合的等高线。,1.等高距h,相邻等高线之间的高差，称为等高线间隔或称等高距，一般用h表示。在同一幅地形图上，各处的等高距应当相同。(一般按图的比例尺和测区的地形类别选择基本等高距h的值),地形类别,2.等高线平距d、地面坡度i,相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距，一般用d表示，它随着地面的起伏情况而改变，h与d的比值就是地面坡度i。,坡度一般以百分率表示，向上为正，向下为负。例如i=+5，或i=-2。,i大,等高线密，山陡：反之,i小,等高线稀，山平缓,3.等高线的种类,首曲线按基本等高距描绘的等高线（0.15mm)计曲线为了便于计数每隔4条首曲线加粗一根等高线并注记高程(0.3mm)间曲线为了较好地表示局部地区地形的细部，以等高距的一半用长虚线加绘的等高线(0.15mm)辅助曲线为了更好地表示局部地区地形的细部，以任意高程用短虚线加绘的等高线(0.15mm),典型地貌的名称及等高线,地貌是地形图要表示的重要信息之一。地貌尽管千姿百态、错综复杂，但其基本形态可以归纳为几种典型地貌：如山头、山脊、山谷、山坡、鞍部、洼地、绝壁等,1）山头和洼地,2）山脊和山谷,）分水线和集水线,）鞍部,S,S,鞍部：两个山头之间是鞍部，鞍部又是两个山谷的源头。,）绝壁和悬崖符号,、等高线的特性,同一条等高线上各点的高程都相同;等高线是一条闭合曲线,不能中断,如果不在同一幅图内闭合,则必定跨越邻幅或许多幅图后闭合;等高线只有在绝壁或悬崖才会重合或相交;,等高线经过山脊或山谷时转变方向,因此,山脊线和山谷线应与转变方向处的等高线的切线垂直相交;在同一幅地形图上,等高线间隔应是相同的。因此,等高线平距大(等高线疏),表示地面坡度小(地形平坦)；等高线平距小(等高线密),表示地面坡度大(地形陡峻)。,一、图名、图号图名:本幅图的名称图号:本幅图的编号二、接图表说明本图幅与相邻图幅的关系,以供索取相邻图幅时使用图廓是图幅四周的范围线.,图廓,内图廓-分幅时的坐标格网线,外图廓-仅起装饰作用,三、图廓和坐标格网线,四、投影方式坐标系统高程系统投影方式：正投影方式坐标系统：指该幅图是采用的坐标系统高程系统：指该幅图是采用的高程基准,梯形图幅的图廓有三层:内图廓外图廓和分图廓。,五、三北方向线及坡度尺,一、图纸准备,图纸选用：绘图纸（聚脂薄膜0.1毫米厚）二、绘制坐标格网规格：10cm10cm精度：0.1毫米，0.2毫米，0.3毫米,1、对角线法,2、坐标格网尺法,3、绘图仪法,4、格网检查与注记,+,方法：使用展点板、展点仪、坐标格网尺法。精度：距离检查，0.3毫米。,三、展绘控制点：按（XYH),如：A(775.045,568.213),一、图根控制：（加密控制点）,平坦开阔地区图根点的密度,1、平面控制（图根导线、图根交会）2、高程控制（图根水准、三角高程）3、控制点（Xi,Yi,Hi),二、碎部点的选择,(一)地物的特征点,碎部点：地物、地貌的特征点。碎部测量：测定碎步点的平面位置和高程并按测图比例尺缩绘在图纸上的工作。,特征点：指决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点等。如房角点、道路转折点、交叉点、河岸线转弯点等,一般规定：主要地物凸凹部分在图上大于0.4mm均要表示出来，小于0.4mm，可以用直线连接。,1、地物测绘要求：,依比例表示的地物，将其正射投影位置的几何形状相似地描绘在图上，或将其边界位置表示在图上，边界内绘上相应符号；不能依比例表示的地物，在图上以相应的地物符号表示在地物中心位置；根据规定的比例尺，按规范和图式的要求综合取舍；测定地物形状的特征点（拐点）。,2、居民地测绘测图比例尺不同，综合取舍不一样；外围轮廓准确测绘，内部主要街道及较大的空地应区分出来；散列式居民地、独立房屋应分别测绘；一般只测绘房屋的三个角或相邻的两角顶并量取房屋宽度。,3、道路测绘,铁路：标尺应立于中心线上，直线立尺稀，曲线立尺密；附属物按实际位置测定。,路堤测绘,路堑测绘,公路：一律按实际位置测绘。立尺位置：中心、两侧、一侧实量宽度。转弯、交叉处尺点密，附属物实测。路堤、路堑测绘方法同铁路。大车路立尺于道中心，按图式绘制。小路视其重要程度综合取舍，弯曲程度综合取舍，与田埂重合不绘田埂。,4、管线的测绘架空管线转折处的支架塔柱实测，直线部分用档距长度图解确定；塔柱上有变压器时其位置按其与塔柱的相应位置绘制；电线和管道按符号绘制。,5、水系的测绘无特殊要求时均以岸边为界，如要求测水涯线、洪水位、平水位，按要求在调查研究的基础上测绘。河岸在保证精度的前提下，小的弯曲、岸边不甚明显地段适当取舍。,单线表示的小沟只测中心位置；,渠道两岸有堤可参照公路的测法，田间临时小渠不必测绘。湖泊边界如不明显，可视具体情况确定湖岸或水涯线,6、植被的测绘测绘边界，用地类界符号表示范围，加植被符号和说明。地类界与道路、河流、栏栅等重合时不绘地类界，与境界线、高压线等重合应移位绘地类界。行树两端实测，中间配置。,地貌特征点：方向变化和坡度变化的位置,(二)、地貌特征点的选择,山脊,山谷,公路,三、经纬仪测图一个测站点的工作,1.安置仪器（对中、整平、量仪器高）,2.定向（盘左后视读数置零、图板定向定量角器）,3.立尺（概括全貌、点少、能检核）,4.观测（瞄准、读尺间隔、中丝读数、竖盘读数水平角读数）,5.记录计算（表格记录计算）,6.刺点（图上标定注记高程）,7.描绘（对照实地按图式描绘地物）,地形碎部测量手簿,四、增补测站点,1、支导线法（距离往返相对误差不大于1/200、高差,往返较差不大于1/7等高距）,2、内、外插点法（要求同1）,A,1,B,2,3、图解交会法（前方交会不少于三个方向）1/2000测图可采用后方交会，不少于四个方向交会角在30150。,五、注意事项1、每观测2030个碎部点，应检查起始方向归零差应4，否则，应重新定向，并检查已测碎部点。2、立尺人员应将视距尺竖直，综合取舍碎部点，地形复杂时绘制草图。3、绘图人员注意图面正确、整洁、注记清晰并做到随测点及时展绘、检查。4、当该站工作结束时，应检查有无漏测、测错，并将图面上的地物、地性线、等高线与实地对照，发现问题及时纠正。,经纬仪或水准仪与小平板仪联合测图,六、碎部测量方法和地物地貌的描绘,(一)地物点地貌点的测定,地貌点的测绘1.山顶：尖山顶、圆山顶、平山顶；2.山脊：尖山脊、圆山脊、台阶状山脊、分歧脊；3.山谷：尖底谷、圆底谷、平底谷；4.鞍部：窄短鞍部、窄长鞍部、平宽鞍部；5.盆地：特点与山顶相似，高低相反；6.山坡：在坡度变化处立尺;7.梯田坎和陡坎:坎顶方向变化处立尺,量坎高(比高);8.斜坡：坡顶和坡底方向变化处立尺；9.特殊地貌:和测绘地物方法相同。,（二）地形点的分布与最大视距,平坦地区,城市建筑区,（三）地物地貌的描绘1、地物的描绘按地形图图式规定的符号来描绘,2、等高线的内插与勾绘,（1）地形图的基本等高距,不能用等高线表示的地形，按图式符号表示,（2）连接地性线实线连成山脊，虚线连成山谷，随碎部点的测定随时连接。,前提：相邻点等坡度原理：比例内插,（3）求等高线通过点（内插的方法）,（4）勾绘光滑曲线,一、图的拼接,拼接误差(不大于规定的细部点平面、高程中误差的倍）,地物点位中误差,等高线插求点的高程中误差,二、图的检查,1、图面检查,2、野外巡视,3、设站检查,次序：先图框内、后图框外，先注记、后符号，先地物、后地貌。等高线通过注记和地物应断开。按图式规定描绘和书写。图框外注记内容齐全。,三、图的整饰,第一节概述一、矿井联系测量的目的使井上下采用同一个坐标系统二、矿井联系测量的意义1、井上下对照，2、正确划定相邻矿井之间的安全煤柱，3、进行井下重大工程建设三、矿井联系测量的任务传递坐标，传递坐标方位角，传递高程四、矿井联系测量的方法几何定向物理定向,第7章矿井联系测量,一、原理二、方法1、投点2、连接3、计算,第二节一井定向,原理方法与步骤1、投点2、地面连接3、井下连接4、计算,第三节两井定向,1、长钢尺导入标高2、长钢丝导入标高3、测距仪导入标高,第四节高程联系测量,1、原理2、方法,第五节陀螺定向,第8章巷道测量,第一节巷道测量一、巷道测量的目的和任务1、目的：2、任务：二、巷道平面控制测量1、巷道平面控制测量的形式和等级形式：导线等级：基本控制导线7“、15采区控制导线15“、30,三、巷道高程测量,1、巷道高程测量的目的和任务2、巷道高程测量的方法和等级水准测量：一级、二级三角高程测量：一级二级,第二节巷道施工测量,一、巷道中线的标定指示巷道在水平面内的掘进方向线叫中线,曲线巷道中线的标定方法,标定数据（要素）算弦长：=2Rsin从上图还可以看出，起点和终点的转角为180-中间各转折点出的转角为180-,曲线巷道大样图,第三节巷道腰线的标定,1、腰线：指示巷道在竖直面内的掘进方向线，又称坡度线。2、起始腰线点标定3、用半圆仪标定腰线平巷腰线标定斜巷腰线的标定,巷道腰线的标定,巷道腰线的标定,激光指向,1什么是巷道中线？什么是巷道腰线？它们分别位于巷道的什么位置？2延长巷道中线有哪几种方法？3在平巷中给腰线有哪几种方法？4、在斜巷中用经纬仪标定腰线点有哪几种方法？各有什么优缺点？5图6中，A、B分别为曲线巷道的起点和终点，圆心角为60，曲线半径为10米，试计算短弦长、曲线起点A和终点B的指向角以及中间转折点的指向角。6在平巷与斜巷连接处怎样标定腰线？7激光指向仪的特点是什么？,复习思考题,第9章贯通测量,第一节概述巷道贯通：一条巷道按照设计要求掘进到指定地点与另一条巷道相通叫贯通，为使巷道贯通所进行的所有测量工作叫贯通测量。1、贯通的意义缩短工期，缩短通风距离，改善井下工作环境。2、贯通的方式,贯通方式:,3、巷道贯通的种类及要求,巷道贯通的容许偏差值,不沿导向层贯通的水平巷道第一阶段为求得贯通几何要素而进行的测量工作首先，在、两点敷设经纬仪导线，并进行高程测量。然后计算出、两点的平面坐标、和、，以及高程和。如果在掘进好的巷道里已建立了平面控制点和高程控制点，可在这些点上进行引测。由于在、之间的导线是不闭合的，这就使得测量和计算缺少必要的检核条件，因此在进行重要巷道贯通时，测量工作应不少于两次。,第二节水平巷道贯通,第二阶段贯通几何要素的计算（1）根据、两点坐标计算贯通巷道中心线的方位角和水平距离。（2）求指向角,=-=-,（3）计算贯通巷道的坡度。,4）贯通巷道实际长度,的计算,第三阶段标定工作在A、B两点分别安置经纬仪，标出和给出巷道的中线，同时根据坡度给出巷道的腰线。第四阶段检查测量给出巷道的中线和腰线后，测量人员必须经常检查掘进方向的正确性。检查的方法是：当巷道掘进到一定距离后，随即进行导线测量，在掘进迎头处，导线点应为中线点。根据测量结果，反算巷道中线的方位角，将它与原来计算的巷道中线的方位角相比较，根据差值的具体情况，适当调整中线方向，以保证巷道按预计方向掘进。用水准测量的方法检查腰线点的高程，不断地调整巷道的坡度并及时填图，以保证巷道的最后贯通。当巷道两端相距一定距离时，应书面通知有关部门，以便及时采取安全措施。巷道贯通后，应立即测量巷道贯通的偏差值（即把巷道的中、腰线引向另一端），以检验所选择测量方案的正确性和评定测量精度，为以后的贯通工程资鉴。,第8章岩层与地表移动,第一节：岩层与地表移动的概念一、岩层移动的形式,二、移动稳定后采动岩层内的三代三、地表移动变形的表现形式,第二节移动盆地,盆地边界移动角,第三节保护煤柱设计,一、矿图的概念矿图：在矿井设计、施工和生产管理工作中绘制的一系列图纸统称为矿图。二、矿图的分类矿井测量图、矿井地质图、其它矿图。三、学习矿图意义了解矿图绘制的基本原理,熟悉矿图的基本内容、掌握识读、绘制矿图的基本技能、使用矿图的基本方法。正确地进行开采设计、科学地管理和指挥生产、合理地安排生产计划、及时可靠地制定灾害预防措施和处理方案等工作，都需要借助与矿图来完成。,第9章矿图,一、基本规定（一）图纸幅面煤矿图纸分幅一般为自由分幅,不统一编号.在规定的图鉴中写出图名.（二）比例比例尺:图上线段长度与实际相应水平距离之比标为比例尺.比例尺精度：图上0.1mm所代表的实际长度，称为比例尺的精度,第一节矿图基本知识,二、坐标方格网和高程线的绘制（一）坐标方格网的绘制精度要求：（1）方格网线粗0.1mm.（2）每小格边长误差0.2mm（3）图框边长误差0.3mm（4）对角线长误差0.4mm1正方格网的绘制对角线法2斜方格网的绘制（1）确定图幅大小，绘出长方形图廓；（2）画基准线：（格网其中一条线）一般情况为了合理的布设图形内容。煤层的走向应和长方形图廊的长方向一致或大致一致，而运输大巷一般延煤层走向布设，因此基准线与图廓线的交角依煤层的走向方位角而定。（3）作垂线（4）作平行线（5）加密得坐标格网线。,（二）剖面图中高程线的绘制高程线：间距相等的一组平行线,概念：采用零水平面作为投影面，将空间物体上各特征点垂直投影到该水平面上，以确定各点的平面位置，然后将物体各点的高程（又称标高）注在各点的投影旁边，用于说明各点高于或低于零水平面的数值，这种投影称为标高投影。标高投影是一种正投影。矿图是利用标高投影之方法绘制而成的。,第三节标高投影,一、点的标高投影自空间一点向零水平面作垂线，其垂足就是点的标高投影，并在垂足的一侧注记其高程值，注意正、负号。,二、直线的标高投影（一）直线的标高投影及作图方法直线的标高投影就是该直线两端点标高投影的连线。若直线为竖直线，则直线的标高投影为一点；若直线平行于投影面，则此直线的标高投影长度与直线的实际长度相等。,（二）直线要素及相互关系实际长度L；水平长度D；倾角；高差h；斜率i,（三）直线投影的标高内插概念：在直线的标高投影上，求出高程为整数的各点的投影位置，称为标高内插。常用的方法有：解析法、剖面法和平行线法。,（四）空间两直线的相互关系空间两直线的相互关系有平行、相交和交错三种。1两直线平行若空间两直线的投影平行、倾斜方向一致、且倾角相等，则空间两直线平行。2两直线相交若空间两直线相交，其投影比相交，且交点只有一个高程值。3两直线交错（1）若空间两直线的投影相交，且交点处的标高不等，则空间两直线交错；（2）若空间两直线的投影平行，而倾向相反，则空间两直线交错；（3）若空间两直线的投影平行，倾向相同，但倾角不等，则空间两直线交错；,三、平面的标高投影（一）表示方法平面的标高投影是指空间倾斜平面在水平面上的投影，用倾斜平面的等高线在水平面上的投影来表示。（二）平面三要素倾斜平面的标高投影，可以表示倾斜平面的空间状态，平面的空间状态用平面的走向、倾向和倾角来表示，称为平面三要素。走向：等高线的方向为倾斜平面的走向用方位角表示。倾向：在水平面内，垂直等高线标高由高到底的方向，即为倾斜平面的倾向，用方位角表示，与走向相差90。规定：平面的走向比平面的倾向小90。倾角：倾斜平面与水平面所夹的最大锐角或倾斜平面的倾斜线与其在水平面内的倾向线之间的夹角即为倾斜平面的倾角。等高距：相邻两条等高线间的高差。称为等高距。（或等高线间隔）等高线平距：相邻两条等高线在水平面上的垂直距离。,（三）作图方法平面标高投影是指在水平面上做出该平面的等高线，作平面的标高投影时，通常遇到以下4种情况：已知不在同一条直线上的3个点；已知一直线和线外一点；已知两相交直线；已知两平行直线。不论哪种情况，其作图均按以下步骤进行：（1）根据已知条件，按一定比例，把直线和点展绘到图上；（2）在各点所连的直线或已知直线上，按高程值的整倍数进行标高内插；（3）连接高程相等的各点，即得平面等高线的投影，也就是该直线的标高投影。,（四）空间两平面的关系局部区域各煤层间的关系、煤层层面与断层面的关系的等，都属于空间平面的位置关系问题。空间两平面的相互关系有下列两种情况。1两平面平行在标高投影中，两个平面的等高线相互平行，平距相等，则空间两平面彼此平行。2两平面相交空间两平面相交有下列3两种情况。（1）在平面标高投影图上，两平面等高线平行，倾向相反，则空间两平面相交；（2）在平面标高投影图上，两平面等高线平行，倾向相同，但倾角不等，则空间两平面相交；（3）在平面标高投影图上，两平面的等高线相交，则空间两平面相交；,（五）空间直线与平面的相互关系局部区域煤层与直线巷道的位置关系，即属于直线与平面的相互位置关系问题。直线与平面的相互位置关系有下列3种情况。1直线位于平面内直线有两点位于平面内，则该直线位于平面内。2直线与平面平行空间某直线不在平面内，但与平面内的某直线平行，则此直线与平面平行。3直线与平面相交直线既不在平面内，又不与平面平行，则此直线与平面相交。,四、曲面的标高投影曲面的标高投影同样采用曲面上等高线的投影来表示。将曲面上的等高线投影到水平面上，并按比例缩小绘制成图，这些曲线的标高投影就是该地表面的标高投影，即表示该地域的地貌。地面的地貌、井下的煤层产状等都是用曲面的标高投影来表示的。,等高线原理图,一、概述井田区域地形图是反映井田范围内地物和地貌的综合性图纸。地形：包括地物、地貌地物：地球表面上的自然物体和人工建（构）筑物。如森林、河流、道路、房屋。地貌：地球表面高低起伏的自然形态。如高山、丘陵、平原、洼地。井田区域地形图上的主要内容：井田区域范围内的地物、地貌比例：1：20001：5000,第四节井田区域地形图,二、地物和地貌符号在地形图上，为了便于识读和应用，各种物和地貌是一其相似的几何图形或地形图图式中规定的符号来表示。地形图图式：各种比例尺地形图的符号，图廓形式，图上和图边注记字体的位置与排列等，都有一定的格式，这种规定的格式总称为图式。地形图符号包括：地物符号、地貌符号、注记,三、地物符号地形图上的地物符号，分为比例符号、非比例符号、半比例符号、填充符号四种。1比例符号地物的轮廓按比例缩绘如房屋、果园、树林、江河等。2非比例符号地物的轮廓很小，无法按比例缩绘如：测量控制点、钻孔、井口、烟囱等。3半比例符号长度按比例，宽度不按比例，又称线状符号如管线、路线。4填充符号填充说明的符号如旱地、菜地,四、地貌符号各种地貌，用等高线或特殊符号表示。1.地形等高线的概念地形等高线：地面上的高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线。2.等高距、等高线平距等高距：相邻两条等高线的高程之差。称为等高距。（或等高线间隔）等高线平距：相邻两条等高线在水平面上的垂直距离。同一地形图上的等高距相同，平距越小，地形坡度越大；平距越大，地形坡度越小。基本等高距：根据不同的区域，不同的比例尺规定的等高距称为基本等高距。,3.等高线的种类（1）基本等高线首曲线（2）加粗等高线计曲线（