测量教学课件

矿山测量,矿山测量,一、主要包括：建立矿区地面控制网、矿区地形图的测绘、矿山施工测量、地表移动沉降观测和几何图绘制等。其中，矿山施工测量是矿山建设和开采过程中的施工所进行的测量工作，即地面上的土建工程测量、井下控制测量和施工测量、竖井定向测量和竖井导人高程测量、竖井贯通测量。在施工建造过程中和运营管理阶段，还需定期进行岩层与地表移动沉降观测、巷道及井身各部位及其相关建筑物及辅助建筑物的沉降观测和位移观测，以及为的复耕进行测量服务等。,二、主要任务：1）建立矿区地面控制网和测绘1：5001：5000的地形图和各种矿图；（2）进行矿区建设与生产时各种工程的施工测量和竣工验收测量；（3）测绘和编制各种采掘工程图及矿体几何图；（4）进行岩层与地表移动的观测及研究；为留设保护矿柱和安全开采提供资料；（5）参加采矿计划的编制，并对资源利用及生产情况进行检查和监督。,三、矿山测量精度：在矿区建立地面控制网，作为各种测量的基础。精度必须符合煤矿测量规程的规定，矿区井上、井下的坐标必须一致，通过定向和导入高程，将地面坐标系传递到井下。,四、矿山测量在建设时期的内容：联系测量的概念：将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下，使井上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作。,（一）导入高程将地面高程控制点的标高传递到井下的高程起始点上，经平硐、斜井时，用水准测量或三角高程测量，通过立井时，用钢尺、钢丝或光电测距仪测量。沿主要巷道布设导线网，作为井下基本平面控制；布设井下一级水准网，作为井下高程控制。,高程测量概念测量各点高程的工作，称为高程测量,测量方法,1、水准测量2、三角高程测量3、气压高程测量4、GPS测量。,一）、水准测量基本原理:利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。,A后视点a后视读数B前视点b前视读数,二）、转点的概念,转点：若两点之间距离较远，或高差较大时，仅安置一次仪器便不能测得它们的高差，这时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过渡点。,如图：若A、B两点间布设一些过渡点（转点）1、2、3，将其分为n段，则用水准仪分别测得各段高差为h1，h2hn，则有：,hAB=h1+h2+hn=(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn)=a-b,h1=a1-b1,h2=a2-b2,h3=a3-b3,hn=an-bn,水准仪分类按精度分：DS05、DS1、DS3、DS10、DS20D大地测量S水准仪数字表示仪器的精度，即每千米往、返测得高差中数的中误差（mm）。按构造分：微倾式水准仪、自动安平水准仪、数字水准仪等水准仪的作用是：提供一条水平视线；工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器精度为3mm/km。,三）、水准仪及其使用,操作程序：安置水准仪粗平瞄准精平读数,四）、水准仪的使用,五）、自动安平水准仪及数字水准仪,自动安平水准仪利用自动安平补偿器代替水准管，使视准轴水平。特点：a、视准轴自动安平；b、提高水准测量精度；c、减少操作步骤，提高工作效率。,1、自动安平水准仪,2、激光水准仪,用激光束代替望远镜水平视线的装置特点：1、视准轴为一束红色可见光。2、广泛应用于建筑施工放样、水平场地的测设、大型设备安装。,普通水准仪中内置激光器、电源,3、数字水准仪,优点:具有自动安平、显示读数和视距功能。与计算机数据通讯，避免人为观测误差。,将编码了的水准尺影像进行一维图像处理，用传感器代替观测者的眼睛，从望远镜中看到水准尺上的“刻划”的测量信号，由微处理器自动计算出水准尺上的读数及仪器至标尺的水准尺。,六）水准测量方法,1、水准测量的外业1.1水准点通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。,国家水准点分为一、二、三、四等，按规范规定埋设永久性标石标志。图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。,有些水准点也可以设置在稳定的墙上，称为墙上水准点。,BMA,BMB,前进方向,注意：（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2）为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。,2、待定点高程的测量和计算检核,2.1、外业测量,2.2测站检核测站检核的方法有两种：2.2.1变动仪器高法：即在同一测站上，改变仪器高度在10cm以上，两次测定高差。若两次测得高差之差在允许范围内（四等水准测量为5mm,等外水准测量为6mm)，则取其平均值作为该站的高差。例如：第一次测得高差：h1=1.236第二次测得高差：h2=1.238两次高差之差为2mm,则该站平均高差为：h=1.237m,BM,TP1,h,2.2.2双面尺法：即在一测站上仪器高度不变，分别用水准尺的黑面、红面各自测出两点间的高差，若两次测出的高差不超过容许值，则取高差的平均值作为观测的结果。,双面水准尺：黑面尺的尺底为0.000米，红面尺的尺底有两个尺常数，一把尺为4.687米，另一把尺为4.787米。因此红面算得的高差应0.100m之后，再与黑面高差进行比较，即,使用黑面读数，得高差为h黑=a黑-b黑,使用红面读数，得高差为h红=a红-b红,七）、水准路线的布设形式,1、闭合水准路线(closedlevelingline)由已知点BM1已知点BM1,理论上应该等于0，若不等于0，则产生高差闭合差：,不能超过允许值，若超过就不符合要求,对于附合水准路线，理论上：,不能超过允许值，若超过就不符合要求,2、附合水准路线(annexedlevelingline)由已知点BM1已知点BM2,1,2,3、支水准路线(spurlevelingline)由已知点BM1某一待定水准点A。,往,返,不能超过允许值，若超过就不符合要求,理论上：,若不等于0，则产生高差闭合差,（二）导入坐标将地面坐标控制点的坐标传递到井下的坐标起始点上，经平硐、斜井、立井时，用仪器将坐标点测量，作为井下基本平面控制；布设井下一级水准网，作为井下平面控制。,1、三维坐标测量如图，将全站仪安置在已知点A，棱镜设置在待定点P，输入A点已知坐标及仪器高和棱镜高后，先后视已知点B并输入B点坐标（后视已知点是为了设置方向位角）然后瞄准P点处棱镜并进行观测，仪器即可显示待定P的三维坐标。,A,P,B,2、后方交会测量如图，全站仪安置在某一待定点上，通过对两个以上的已知点处的棱镜进行观测，并输入各已知点三维坐标及仪器高和棱镜高后，全站仪即可显示待定点的三维坐标。,巷道中腰线的标定：（一）中线1、中线：巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线。2、巷道中线的检查与使用：随着巷道的不断掘进，中线也要不断的向前延设。巷道的一组中线点不得少于3个，点间距离不小于2m为宜。巷道每掘进3040m，应延设一组中线点。以保证最前面一个中线点至掘进工作面的距离不超过3040m（30m），防止巷道掘偏。中线的检查：首先应把一组中线3条全部绑上