地下工程测量整理-.doc
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1、第一章 绪论1、 地下工程测量:就是工程测量学得重要组成部分、就是地下工程在规划、设计、施工、竣工及经营管理各阶段所进行得测量工作。2、 地下工程测量得特点:1) 地下工程施工环境差 ;潮湿、边长长短不一、点下对中、通视不好。2) 独头掘进 、错误往往不能及时发现 、点位误差得累积。3) 地下工程施工面狭窄,只能前后通视 (导线)。4) 低等级导线指示坑道掘进,而后布设高级导线进行检核。5) 特殊或特定得测量方法 。3、 地下工程测量得主要内容(规划设计后):地面控制测量、联系测量、地下控制测量、贯通测量、地下工程施工测量、地下变形监测以及地下管线探测。4、 1 地面控制测量:大范围,高精度
2、,GPS 小范围,局部,用导线、小三角。5、 联系测量:将地面平面坐标系统与高程系统传递到地(井)下得测量,称为联系测量。地面平面坐标系统传递到地(井)下得测量称平面联系测量,简称定向。将地面高程系统传递到地(井)下得测量称高程联系测量,简称导入高程。联系测量得目得就是使地面与地(井)下测量控制网采用同一坐标系统。6、 联系测量得任务在于确定: (1)地(井)下经纬仪导线起算边得坐标方位角; (2)地(井)下经纬仪导线起算点得平面坐标x与y; (3)地(井)下水准基点得高程H。7、地下工程平面与高程控制测量 特点:由于受井下巷道条件得限制,井下平面控制均以导线得形式沿巷道布设,而不能像地面控制
3、网那样可以有测角网、测边网、GPS网与交会法等多种可能方案。 目得:就是建立井下平面测量得控制,作为测绘与标定井下巷道、硐室、回采工作面等得平面位置得基础,也能满足一般贯通测量得要求。第二章 地下工程控制测量1、 导线网: 导线网得优点:灵活性高、作业方便 计算简单(隧道得地面控制测量中广泛使用) 导线网得缺点:检核条件不如三角网。 解决办法:把网线布成网形、闭合环形或主副导线得形式。2、 GPS控制网 (非国家级网而就是地面控制网) 特点:对点间得边长没有限制,也不要求两点间通视,而且所测得点位精度均匀,与常规方法相比,具有很大得优越性与灵活性,适合各种地下工程得地面控制测量,尤其适合山岭地
4、区大型隧道与跨河、跨海隧道得地面控制测量。3、地下控制测量得特点:在布设矿区控制网时,应在每个井口附近至少设立一个控制点,以便将地面得坐标系统传递到井下去。这个点就叫作近井点。 由于受井下巷道条件得限制,因此一般只能设立导线或者导线网作为地下平面控制:导线测量。4、 地下工程中得地下导线测量具有以下特点: (1)由于受坑道得限制,其形状通常形成延伸状。地下导线不能一次布设完成,而就是随着坑道得开挖而逐渐向前延伸。 (2)导线点有时设于坑道顶板,需采用点下对中。 (3)随着坑道得开挖,先敷设边长较短、精度较低得施工导线,指示坑道得掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。 (4)地下工作
5、环境较差,对导线测量干扰较大。 (5)导线类型主要有:附合导线、闭合导线、方向附合导线、支导线及导线网。5、地下高程控制测量主要任务: (1)确定主要巷道内各水准点与永久导线点得高程,以建立井下高程基本控制; (2)给定巷道在竖直面内得方向; (3)确定巷道底板得高程; (4)检查主要巷道及其运输线路得坡度与测绘主要运输巷道纵剖面图。6、 井下经纬仪导线测量内业: 1)检查整理记录:在井下测角量边过程中,都应按规定得要求进行检核,如不符合,必须重测, 直到满足规程要求为止。 2)计算平均边长与边长改正: 检查边长记录,计算各边得平均长度,并转抄到边长计算表中。抄录后要进行查对,以免抄错。 井下
6、基本控制导线应加入化归海平面与投影面得改正。采区控制导线则只需把量得得倾斜距离化算成平距即可。7、 地下高程控制测量(井下水准点): 在进行井下高程测量之前,应在井底车场与主要巷道内预先设置好水准点。水准点每组不应少于两个,两点之间得距离为3080m;而各组之间昀距离一般为300800m 。井下永久导线点可作为水准点用。第三章 联系测量1、在地下工程中,通过斜井、立井将地面得平面坐标系统与高程系统传递到井下,使地面与地下建立统一得坐标系统,该工作称为联系测量。2、联系测量得任务: 1)确定地下导线测量起算边得坐标方位角; 2)确定地下导线测量起算点得平面坐标; 3)确定地下高程测量起算点高程。
7、3、 联系测量定向种类 1)几何定向:通过平峒与斜井定向、通过一个竖井定向、通过两个竖井定向。 2)物理定向:用磁性仪器定向、用投向仪定向、用陀螺经纬仪定向。4、一井定向原理:在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线在地面上利用地面控制点测定两垂球线得平面坐标及其联线方位角,在井下使用全站仪测角量边把垂球线与井下起始控制点连接起来,通过计算确定井下起始控制点得坐标与方位角。5、投点误差与投向误差: 由地面向定向水平上投点时,由于井筒内气流、滴水等影响,致使井下垂球线偏离地面上得位置,该线量偏差e称为投点误差,由此而引起得垂球线连线得方向误差叫做投向误差。6、减少投点误差得主要措施:尽管增加两垂球线间得距
8、离,并选择合理得垂球线位置。例如使两垂球线连线方向尽量与气流方向一致。这样尽管沿气流方向得垂球线偏斜可能较大,但垂直于两垂球线连线方向上得倾斜却不大,因而可以减少投向误差。尽量减少马头门处气流对垂球线得影响。定向时最好停止风机运转,以减少风速。采用小直径、高强度得钢丝,适量加大垂球重量,并将垂球浸入稳定液中。减少滴水对垂球线及垂球得影响,在淋水大得井筒,必须采用挡水措施,并在大水桶上加挡水盖。 7、钢丝得下放与自由悬挂得检查:8、 连接测量:9、 一井定向内业计算:1)首先应对两垂球线间距进行检查。设C丈为两垂线间距离得实际丈量值,C计为其计算值,则:如在地面连接三角形中d2mm、井下连接三角
9、形中d4mm,可在丈量得边长中分别加人下列改正数,以消除其差值。 上式就是针对地面连接三角形而言,对于图3-5所示得井下连接三角形,其井下各边长改正数应为:2)解算连接三角形各未知要素:、角应满足下列条件:+r=180。 因计算、角时数值凑整误差得影响,上述条件可能出现会不满足。若存有微小得残差时,则可将其平均分配给与。3) 在对各边长与角度加入上述改正后,可依照DCABCD顺序构成支导线,按一般导线计算方法计算即可。10、 两井定向原理:就就是在两井筒中各挂一根垂球线,在地面上测定两垂球线得坐标,并计算其连线得坐标方位角。然后在井下巷道中,用全站仪导线将两垂球线进行连测,取一假定坐标系统来确
10、定井下两垂球线连线得假定方位角,然后将其与地面上确定得坐标方位角相比较,其差值便就是井下假定坐标系统与地面坐标系统得方位差,这样便可确定井下导线在地面坐标系统中得坐标方位角。11、 两井定向内业计算: 1)首先由地面测量结果求出两垂球线得坐标,并计算出A、B连线得坐标方位角与长度。2)地下定向水平得导线为无定向导线,为解算出地下各点得坐标。可假设A为假定坐标系得原点,A1边为假定纵轴x轴方向。由此可计算出地下各点在假定坐标系中得坐标,并求出A、B连线在假定坐标系中得坐标方位角及长度。 式中H为竖井深度;R为地球得平均曲率半径。c应小于地面与地下连接测量中误差得两倍 。3)根据式 算出地下起始边
11、在地面坐标系中得坐标方位角,依此可重新计算出地下各边得坐标方位角与各点得坐标。由于测量误差得影响,地下求出得B点坐标与地面测出得B点坐标存有差值。如果其相对闭合差符合测量所要求得精度时,可进行分配。因地面连接导线精度较高,可将坐标增量闭合差按边长或坐标增量成比例反号分配给地下导线各坐标增量上。最后计算出地下各点得坐标。12、 联系测量得精度分析 (一井定向为例): 联系测量误差由以下三部分组成: (1)井上得连接误差 (2)投向误差 (3)井下得连接误差 13、 自由陀螺仪在高速旋转时具有两个重要特性: 陀螺仪自转轴在无外力矩作用时,始终指向其初始恒定方向。该特性称为定轴性。 陀螺仪自转轴受到
12、外力矩作用时,将按一定得规律产生进动。该特性称为进动性。 14、 陀螺经纬仪工作原理:自由陀螺仪具有两个特性,即陀螺轴在不受外力作用时,它得方向始终指向初始恒定方向,即所谓定轴性;陀螺轴在受外力作用时,产生进动性。高速旋转得陀螺仪在受地球自转影响下,绕正北方向产生进动,形成以子午面为中心得扁椭圆简谐摆动,摆动会使陀螺轴正端偏离子午面角度在东西两边产生最大值,即为东西逆转点。取东西逆转点得平均方向即为地理北方向,再根据经纬仪定向边读数确定待测边得方位角。15、 陀螺经纬仪定向得作业过程:1) 地面已知边上测定仪器常数2) 在井下定向边上测定陀螺方位角(测定定向边陀螺方位角应独立进行两次,其互差应
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