井下平面控制测量方案

1、第一章井井下平平面控制制测量特点：由于受受井下巷巷道条件件的限制制，井下下平面控控制均以以导线的的形式沿沿巷道布布设，而而不能像像地面控控制网那那样可以以有测角角网、测测边网、GPS网和交会会法等多多种可能能方案。目的:是建立井井下平面面测量的的控制，作为测测绘和标标定井下下巷道、硐室、回采工工作面等等的平面面位置的的基础，也能满满足一般般贯通测测量的要要求。第一节井井下下导线的的布设与与等级一、井下下导线的的等级井下导线线一般是是从井底底车场内内的起始始边开始始，向井井田边界界分段测测设的；而起始始边的数数据是由由定向测测量确定定了的。井下导导线的布布设，按按照“高高级控制制低级”的原则则进

2、行。我国煤矿测量量规程规定，井井下平面面控制分分为基本本控制(表1-1)和采区控控制(表1-2)两类，这这两类又又都应敷敷设成闭闭(附)合导线或或复测支支导线。井下导线线基本控制制采区控制制7导线15导线15导线30导线第一节井井下下导线的的布设与与等级表1-1基本控制制导线的的主要技技术指标标 表1-2采区控制制导线的的主要技技术指标标井田一翼长度/km测角中误差/一般边长/m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线11530901/40001/30001301/30001/2000井田一翼长度/km测角中误差/一般边长/m导线全长相对闭合差闭(附)合导线复测支导线57602001/800

3、01/6000515401401/60001/4000基本控制制导线按按照测角角精度分分为7和15两级，一一般从井井底车场场起始边边开始，沿主要要巷道(井底车场场，水平平大巷，集中上上、下山山等)敷设，通通常每隔隔1.52.00km应加测陀陀螺定向向边，以以提供检检核和方方位平差差条件。采区控控制导线线按测角角精度分分为15和30两级，沿沿采区上上、下山山、中间间巷道或或片盘运运输巷道道以及其其他次要要巷道敷敷设。矿图测绘绘二、井下下导线的的发展与与形式分次布设设，逐步步敷设；先低级，后高级级；不断向前前，直至至边界。图1井下导线线图支导线闭合导线线附合导线线导线网但由于井井下测量量的某些些特

4、点，有时形形成一些些特殊的的导线。如交叉闭闭合导线线，坐标附合合导线， “无无定向导导线”；方向附合合导线等等。经纬仪-钢尺导线线光电测距距导线陀螺定向向-光电测距距导线三、井井下导线线的类型型四、井井下导线线点的设设置井下导线线点按照照其使用用时间长长短和重重要性而而分为永永久点和和临时点点两种。导线点应应当选择择在巷道道顶(底)板稳固、通视良良好且易易于安设设仪器观观测、尽尽量不受受来往矿矿车影响响的地方方。永久导线线点应埋埋设在主主要巷道道中，一一般每隔隔300500mm埋设一组组三个永永久点永久点的的结构应应以坚固固耐用和和使用方方便为原原则所所有有导线点点均应做做明显标标志并统统一编

5、号号，用红红漆或白白漆将点点位圈出出来，并并将编号号醒目地地涂写在在设点处处的巷道道帮上，以便于于寻找。返回下一页第二节井井下经经纬仪导导线的角角度测量量一、井下下测角与与地面测测角的不不同(1)井下测点点多设于于巷道顶顶板上，因此经经纬仪要要在测点下对中中，经纬仪仪望远镜镜筒上刻刻有仪器器中心，即镜上中心心。为利于于点下对对中，最最好在望望远镜筒筒上安装装点下对对中器，或利用用专门的的点下光光学对中中器。(2)在倾角很很大的急急倾斜巷巷道中测测角时，望远镜视视线可能被水水平度盘盘挡住，故矿用用经纬仪仪望远镜镜筒要短短，最好好有目镜镜棱镜或或偏心望望远镜。(3)由于井下下黑暗潮潮湿，并并有瓦斯

6、斯及煤尘尘，仪器器有较好好的密封性。二、矿用用经纬仪仪的维护护1.矿用经纬纬仪的检检验2.矿用经纬纬仪的维维护敲帮问顶顶专人看护护擦干装箱箱防震出汗，晾晾，温度度均匀，擦。三、井井下角度度测量方方法与限限差规定定井下角度度测量的的方法步步骤为：1.安置仪器器：导线点点在巷道道底板时时，安置置仪器的的方法与与地面相相同。当测点在在巷道顶顶板时，应进行行点下对对中。对对中时，要整平平仪器，并令望望远镜水水平，由由测点上上悬挂下下垂球，移动经经纬仪使使镜上中中心对准准垂球尖尖。再整整平仪器器，重新新对中。(垂球碰仪仪器，挡挡风布或或防风套套管，重重球浸水水中，光光学对点点)2.测量角度度：前后视点点

7、上挂垂垂球线，作为瞄瞄准的标标志。若井下巷巷道中风风大，锤锤球加重重，放入入水桶中中稳定，或加挡挡风布。井下黑暗暗潮湿，并有瓦瓦斯及煤煤尘，仪仪器有较较好的密密封性，经纬仪仪及觇标标均需照照明，最最好有防防爆照明明设备。将矿灯置置于垂球球线的后后侧面，并在矿矿灯上蒙蒙一层白白纸或毛毛面薄膜膜，使垂垂球线清清晰地呈呈现在柔柔和的光光亮背景景上。井下测角角方法与与地面一一样，有有复测法和测回法。其步骤骤如下：设欲测角角度ACB(如图)，则在测测站C上安置经经纬仪后后将度盘盘对在0附近正镜瞄准准后视点点A,读取水平平度盘读读数a1,十字丝中中丝瞄准准垂球上上标志,竖盘指标标水准管管气泡居居中后读读取

8、竖盘盘读数LA正镜顺时时针旋转转瞄准前前视B,读取b1和LB倒镜后逆逆时针旋旋转照准准部，瞄瞄准B,读取b2和RB逆时针旋旋转照准准部，瞄瞄准A,读取a2和RA计算一测测回水平平角:水平角:=(bb1-aa1+bb2-aa2)/2垂直角:后视A=(RAA-LAA-1880)/2前视B=(RBB-LBB-1880)/2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DJ2DJ6 20 40 12 30 30 60表1-3经纬仪导导线水平平角观测测限差倾角小于于30的井巷中中，限差差见下表表。当倾倾角大于于30时，限差差放宽1.5倍，并且且要特别别注意仪仪器整平平。表1-4井下经纬纬仪导

9、线线水平角角观测仪仪器注：1.如不用表表中所列列的仪器器，可根根据仪器器级别和和测角精精度要求求适当增增减测回回数；2.由一个测测回转到到下一个个测回观观测前，应将度度盘位置置变换180/n(n为测回数数)；3.多次对中中时，每每次对中中测一个个测回。若用固固定在基基座上的的光学对对中器进进行点上上对中，每次对对中应将将基座旋旋转360/n。井下倾角角一般用用测回法法观测一一个测回回；重要要的两个个测回。它与水水平角同同时观测测。导线级别使用仪器观测方法按导线(水平)边长分15m以下1530m30m以上对中次数测回数对中次数测回数对中次数测回数7DJ2测回法33221215DJ6测回法或复测法

10、22121230DJ15测回法或复测法111111四、电子子经纬仪仪(全站仪)测角1.度盘及读读数设备备绝对编码码度盘，光栅度度盘,电栅度盘盘，记时时测角盘盘2.补偿方式式单轴补偿偿，双轴轴补偿，三轴补补偿3.电经+光电测距距+微处理器器=全站仪4.防爆改装装5.使用方法法电子经纬纬仪的自自动补偿偿系统1、电子测测角自动动补偿系系统的工工作原理理1211212212发光二极管接收二极管Z=PPZHHiTT21T21Titip2、几种补补偿系统统（1）Kernn E22电子经纬纬仪的补补偿系统统发光二极管光电探测阵列补偿器液体盒1234光电探测阵列（2）SETCC电子速测测仪的补补偿系统统第三节

11、井井下经经纬仪导导线的边边长测量量井下经纬纬仪导线线的边长长通常是是用钢尺尺直接丈丈量的。随着科科学技术术的迅速速发展和和光学电电子仪器器制造水水平的提提高，现现已应用用电磁波波物理测测距方法法来测量量井下导导线边长长。一、钢尺尺丈量边边长1 .量边工具具钢尺50m和30m的并整尺尺都有毫毫米刻划划的钢尺尺。拉力计温度计2.钢尺量边边方法悬空丈量量法用经纬仪仪的水平平视线瞄瞄准前后后视点所所挂垂球球线，用用大头针针在绳上上标出十十字丝交交点，然然后用钢钢尺丈量量仪器镜镜上中心心或横轴轴右端中中心与大大头针之之间的距距离。对准经纬纬仪镜上上横轴中中心，另另一端加加钢尺检检定时的的拉力P并对准大大

12、头针，两端同时读数数。零端估读读到毫米米。每读读一次数数后，移移动钢尺尺23cm。每条边边要读数数三次。互差小小于3mm,同时还要要测记温度度。为了检验验，每边边须往返测量量，即在每每一测站站上量前前后视距距离。在在倾斜巷巷道中则则丈量倾倾斜距离离。当丈量的的边长大大于尺长长时，则则必须分段丈量量，为此要要进行定线。3.钢尺量边边的改正正1)比长改正正k=L0-LM,Lk=kL/LM2)温度改正正Lt=L(t-tt0)3)拉力改正正LP=L(PP-P0)/EFF4)垂曲改正正a.对称悬链链线Y=chhx加改正Lf,负值，与与p,自重有关关b.整尺长垂垂曲改正正Lf尺=L-SS,SS=22R,L

13、=22RsiinLf尺=-8ff2/3L尺c.松垂距f的测定理论计算算: f=qLL2尺/8p,Lf尺=-q2L3尺/24pp2实测法f=c-a-ddd.任意长度度改正Lf,注意分段段丈量时时改正e.倾斜边长长垂曲改改正Lf=Lfcoos2ABOPRPRDCSLf5)倾斜边长长化算为为水平边边长l=Lccos6)其他改正正导线边长长化到投投影面投影到高高斯投影影面二、光光电测距距仪测边边1.安置仪器器在测站上上整平对对中经纬纬仪，将将测距头头通过连连接器安安装在经经纬仪上上。在镜站安安设反射射棱镜对对中整平平，并用用反射棱棱镜上的的准星照照准测距距头。2.检查仪是是否正常常3.测距按下测距距键

14、(MEAAS)，开始测测距。并并按要求求记录测测距结果果。三、钢尺尺长度检检定钢尺尺面面刻划之之间所注注记的长长度(通称尺面面长，也也叫名义义长度)与标准长长度比较较以求出出它的实实际长度度，称为为钢尺的的检定或或比长。钢尺的尺尺面长度度与它的的实际长长度之差差就是尺尺长改正正。因此此，检定定钢尺的的目的就就是求尺尺长改正正数。工厂在制制造上存存在着公公差；钢钢尺的扭扭折或铆铆接也是是使两者者不符。钢尺是在在专门设设立的比比长器上上检定的的。由于比长长器设立立的地点点不同分分为室内与野外两种。1.室内检定定方法1)用标准米米尺逐米米检定2)用检定过过的钢尺尺作标准准尺进行行检定3)在专门的的室

15、内比比长器上上进行检检定室内比长长器可设设在大楼楼的走廊廊内的墙墙壁上，两端用用专制的的标志牢牢固埋设设。2.野外检定定方法野外检定定方法要要先建立立比长器器再用它它来检定定钢尺。野外比比长器又又叫比长长基线。钢尺检定定时，就就是用待待检定的的钢尺去去丈量比比长器的的长度。同样要要进行23测回。每每尺段应应测记一一次温度度。各尺尺段所测测温度须须化算到到同一温温度(标准温度度，一般般为20)，即对各各尺段分分别加以以改正。按钢尺丈丈量的比比长器(尺面长)与标准长长度比较较，便可可求得该该尺的尺尺长改正正。根据规程对赶超检检定的要要求：按按各单程程比长结结果计算算算术平平均值的的相对误误差不得得

16、大于1/100万。其中中单程指指半测回回。室内工作作条件好好，并能能逐米检检定，故故以室内内检定钢钢尺为好好。第四节井井下导导线测量量外业井下导线线测量外外业，与与地面导导线基本本相同，但由于于井下环环境的特特殊性，如导线线不是一一次全面面布设，而是随随巷道掘掘进而不断延长长，每次延长长之前都都要对上上次测设设的最后后一个导导线角度度进行检查；井下导导线点多多设于顶板，仪器要要在点下对中中；井下黑暗暗，仪器及及觇标均均需照明明；井下下巷道狭窄窄，运输繁繁忙，观观测条件件不利等等。一、选点点和埋点点(1)相邻导线线点之间间通视良良好，并并应尽可可能使点点间距离离大些。在巷道道的连接接处和交交叉口

17、处处，应当当埋设导导线点。(2)为了避免免运输干干扰，应应尽量将将点设在在远离运运输轨道道的一侧侧。(3)导线点应应当选在在巷道稳稳定、安安全、便便于安置置仪器进进行观测测的地方方，避开开淋水、片帮落落石和其其他不安安全因素素。选点工作作通常由由三人完完成二、测角角和量边边测角量边边方法同同前。(一)工作组织织钢尺导线线5人，光电电导线4人，分工工，联络络信号仪器高，觇标高高，巷道道上下左左右,记录(二)三架法导导线测量量仪器级别同一测回中半测回互差检验角与最终角之差测回间互差两次对中测回(复测)间互差J2201230J640403060表1-33井下测水水平角的的各项限限差(三)、 碎部部测

18、量目的:测得井巷巷的细部部轮廓形形状，作作为填绘绘矿图的的依据。导线测量量完成之之后，丈丈量仪器器中心到到巷道顶顶板、底底板和两两帮的距距离(量上、量量下、量量左和量量右)。还要测测量巷道道、硐室室或工作作面的轮轮廓，通通常是用用“支距法法”，将钢尺尺拉紧，然后用用皮尺或或小钢尺尺丈量巷巷道两帮帮特征点点到钢尺尺(即导线边边)的垂直距距离(横距)b和垂足到到仪器站站点的距距离(纵距)a。(四)、导线延延长与检检查为了检查查验证已已知起始始点的可可靠性，在接测测之前应应对上次次所测的的最后一一个水平平角及最最后一条条边长按按原观测测的相应应精度进进行检查查。此次观测测与上次次观测的的水平角角之差

19、d不应超过过由下式式所计算算出的容容许值：d容2 22m式中：m相应等级级的导线线测角中中误差。井下7、15和30导线的d容分别为20，40和80。重新丈量量上次最最后一条条边长与与原丈量量结果之之差不得得超过相相应等级级导线边边长往返返丈量之之差的容容许值(基本控制制导线为为边长的的1/60000，采区控控制导线线为边长长的1/20000)。如果检查查结果不不符合上上述要求求，则应应继续向向后检查查，直到到符合要要求后方方可以它它作为起起始数据据，继续续向前延延长导线线。当巷巷道掘进进工作面面接近各各种采矿矿安全边边界(水、火、瓦斯、老采空空区、井井田边界界及重要要采矿技技术边界界)时，除应

20、应延长经经纬仪导导线至掘掘进掌子子头外，还必须须以书面面手续报报告矿(井)技术负责责人，并并书面通通知安全全检查和和施工区区、队等等有关部部门。(五)导线测量量记录1.手工记录录2.电子记录录Pc-EE5000,SDDC-11PDA下一代多多数人使使用的便便携式手手写电脑脑。这这个新颖颖的叫做做UltrraMMobiile220007的东西只只比一般般的PDA大那么一一点点却却具有完完整的PC功能，它它将使用用最新的的Longghorrn操作系统统，预置置无线上上网模块块。第五节井井下下导线测测量内业业内业计算算的目的的，是求求出导线线各边的的坐标方方位角及及各导线线点的平平面坐标标，并填填绘

21、矿图图。一、测测量资料料整理在内业计计算开始始之前，要重新新仔细检检查外业业观测记记录，是是否超限限，是否否有漏测测、漏记记、记错错、算错错等问题题。记录录手簿经经检查无无误后，方可进进行下一一步计算算。二、计算算边长改改正和平平均边长长井下基本本控制导导线用钢钢尺丈量量的边长长应加入入比长，温度、垂曲等等改正后后化算为为水平边边长，如如有必要要，还应应加入归归化到投投影水准准面的改改正和投投影到高高斯克吕格平平面的改改正。将往、返返测边长长分别加加入上述述改正后后，如果果互差不不超过边边长的1/60000，则可取取其平均均值作为为最后边边长。采区控制制导线则则只需把把量得的的往、返返测斜距距

22、化算为为平距，而不必必加入其其他改正正，如果果往、返返测平距距的互差差不超过过边长的的1/20000，则可取取其平均均值作为为最终边边长。三、角角度闭合合差的计计算及分分配(一)闭合导线线闭合导线线的角度度闭合差差f是按下式式计算的的：式中、分别是闭闭合导线线的内角角总和与与外角总总和；n闭合导线线的角度度个数。(二)空间交叉叉闭合导导线设交叉闭闭合导线线中共有有内角图图形p个、外角角图形k个，则交交叉点应应有(p+kk-1)个，所以以交叉导导线的角角度总和和应为内内角图形形与外角角图形的的角度总总和，即即： =式中：n1，n2，np每个内角角图形中中的角度度个数；n1，n2，nk每个外角角图

23、形中中的角度度个数。这些图形形的角度度个数中中包括交交叉点上上的虚拟拟角度，但每个个交叉点点上的两两个虚拟拟角度对对于相邻邻两个对对顶图形形来说总总是:所以，应应当从上上式的()中减去这这些虚拟拟角度，即实测测的角度度总和应应为：式中：n实测角度度总个数数；p内角图形形的总个个数；k外角图形形的总个个数。上式是实实测角度度总和的的理论值值，而角角度闭合合差为：(三)附合导线线设附合导导线起始始边和最最终附合合边的坚坚强坐标标方位角角值为0和n，测角总总个数为为n，则角度度闭合差差f为：(四)复测支导导线复测支导导线的角角度闭合合差f是按照最最末公共共边的第第次和第次所测得得的坐标标方位角角n和

24、n之差来计计算的，即：(五)角度闭合合差的分分配(简易平差差)如果f超过限差差规定，则需检检查测角角情况，找出超超限原因因，进行行返工重重测。如如果f不超限，则可进进行简易易平差，即将f反号平均均分配给给各观测测角值，每个观观测角值值的改正正数为：改正后的的角值为为：表1-111井下各级级经纬仪仪导线的的要求导线类别测角中误差一般边长(m)最大角闭合差最大相对闭合差闭(附)合导线复测支导线闭(附)合导线复测支导线基本控制7 156020040140143014301/80001/60001/60001/4000采区控制15303090306030601/40001/30001/30001/20

25、00(六)方向附合合导线它的角度度闭合差差的计算算方法与与上述附附合导线线相同。但是，方向附附合导线线的角度度闭合差差的容许许值f容，除了考考虑测角角误差m的影响之之外，应考虑陀陀螺定向向边的坐坐标方位位角误差差m0的影响因此：式中：起始边和和最边陀陀螺定向向中误差差；测角中误误差。当实际的的角度闭闭合差f小于按式式所算得得的f容时，则可可进行平平差。(1)按照下面面的判别别式来判判别陀螺螺定向边边是否可可视为坚坚强方向向控制边边：(1-220)(2)陀螺定向向边为坚坚强方向向时的平平差方法法如下：当式(1-220)成立时，则说明明两端定定向边的的坐标方方位角误误差在总总误差中中所占比比重很小小，角度度闭合差差f主要是由由于测角角中误差差m所引