地下工程测量学课程设计书

地下工程测量学课程设计书内容摘要：

差预计图 由经纬仪支导线的误差公式可得： 222 22222 sin 上上上上   nmlc aRcmmm iiyBAi  式中的 iii lR 2y sin及 等值可在 AutoCAD 图上量得，并列于表 中。 14 表 地面连接导线计算表 编号 Ryi Ryi2 Rxi Rxi2 边号 lisin2φ i licos2φ i li SA SC CA CD DA DII IIA IIA SB SI IB IB ∑ 由 ⑵ 可知，测角中误差为  5上m ，两垂球线间的距离 c= 米， 量边偶然误差系数为井上 a=,b=，则 2 2 8 2225 1 0 5 9 8 .7 1 2 0 6 2 6 5 1 6 1 0 2 5 .6 5 0 255 0 .0 2 1 5 0 .0 2 11 5 .0 2ABm         ⑴ 投点方法及设备 在此工程中，采用的是 两井定向，在两个竖井中分别各悬挂一根垂球线，采用单重稳定投点法，采用高强度、小直径的钢丝，适当加大垂球重量，并将垂球浸入到稳定液中，减少滴水对垂球线及垂球的影响。 投点所需的设备和安装系统如图所示。 缠绕钢丝（直径为 — 2mm 的高强度的优质碳素弹簧钢丝）的手摇绞车固定在井口附近合适的位置，钢丝通过安装在井架横梁上或罐笼中的（罐笼应用钢梁在井口托起）导向滑轮垂下。 在钢丝下端挂上垂球，并将它放在装有稳定液的水桶中（如图 所示）。 ⑵ 投点误差预计 由于垂球线的偏斜，引起的两垂球的方向误差，即投点误差，在进行投点时要减少投点误差，摆动观测时应尽量使摆动的方向与标尺平行。 投点时的线量偏差 e 即投向误差，保持在 1mm 以内，两井间的距离 c=, 15 则   ce 图 投点的设备和安装系统 ⑴ 方案的制定 地下连接测量采用导线测量，连接井下的 A、 B 点，选点情况及导线如图 5. 5 所示。 井下采用 7″级导线进行地下连接，采用 DJ2 经纬仪测两个测回，限差要求见表。 井下采用光电测距作业，每条边的测回数不得少于 2 个，采用单向观测或往返（或不同时间）观测时，其限差为：一测回读数较差不大于 10mm，单程测回间较差不大于 15mm，往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象和倾斜改 16 正）后的互差，不得大于边长的 1/6000。 图 5. 5 地下连接方案 表 地下导线测量精度要求 仪器级别 同一测回中半测回较差 一次对中两测回间较差 重新对中测回（复测）间较差 DJ2 20″ 12″ 30″ DJ6 40″ 30″ 60″ ⑵ 误差预计 由井下导线测角误差所引起的方位角误差为： 错误 !未找到引用源。    11 1 22i n i yyi iBiA RRcmm 下 由井下导线量边误差所引起的方位角误差为：  2s in il ilcam   错误 !未找到引用源。 17 式中的 iii lR 2y sin及 值均可以在 AutoCAD 中量得，并列于表 及表 中： 表 井下导线误差预计计算表（ 1） 边号 12 23 34 xiR 点号 iRy 2yiR iRy 2yiR iRy 2yiR 1 2 3 4 2yR 表 井下导线误差预计 计算表（ 2） 边号 iil 2sin iil 2cos il （检核） A1 12 23 34 4B  ① 井下导线边 12 的方位角误差： 7)21(  m 由井下导线量边误差所引起的方位角误差： 104206265 4  lm  18 该边的井下总连接误差为： 22)21( m ② 井下导线边 23 的方位角误差： 7)32( m 由井下导线量边误差所引起的方位角误差与 12 边相同，故该边 的井下总连接误差为： 22)32( m ③ 井下导线边 34 的方位角误差： 7)43( m 该边的井下总连接误差为： 22)43( m 由以上数据可得，边 34 的误差最小，故选用该边作为起始边。 其总误差为： 2 2 2 2 2 20 ( 3 4 ) 1 5 . 0 2 4 . 1 2 3 5 1 1 . 4 1 9 . 3ABm m m             由以上预计可知，按设计的测量方案所得井 下起始边的方位角误差小于《煤 矿测量规程》规定的 42的要求，故此方案可以采用。 ⑶ 井下起始边中误差对井下最远点点位中误差的影响值的计算： 以 43 边作为地下导线的起始边，将 4,3 点命名为 C、 D,布设地下导线，最远点74 点与起始点的联线距离为 米，故井下起始边中误差对井下最远点点位中误差为 : 01 1 9 . 36 2 1 3 . 7 7 8 0 . 5 8206265OK mM R m       19 第二节 陀螺定向测量方案设计 采用瑞士威尔特生产的 GAK1（标称精度为177。 20″）的仪器。 ⑴ 测量方法及步骤 ： ① 在地面已知边上测定仪器常数 首先在已知边上测定仪器常数 3 次，各次之间的互差对于 GAK1 型号的仪器应小于 40″。 然后与已知的地理方位角比较，按 0 TA  求出仪器常 数 。 每次测量后，要停止陀螺运转 10～ 15min，经纬仪度盘变换 60176。 ② 在待定边上测定陀螺方位角 α T′ 在待定边上测定陀螺方位角 α T′ 后， 则定向边的地理方位角 A 为 39。 +TA 。 定待定边陀螺方位角应独立进行两次，其互差对 GAK1 型仪器应小于 40″。 ③ 在地面上 重新测定仪器常数 待定边陀螺方位角测完后，在己知边上重新测定仪器常数 3 次。 前后两次测定的仪器常数，其中任意两个仪器常数的互差对 GAK1 型仪器应小于 40″。 然后求出仪器常数的最或是值，并按公式 1 nvvm来评定一次测定中误差。 式中 n 为测定仪器常数的次数。 ④ 求算子午线收敛角 一般地面精密导线边或三角网边已知的是坐标方位角 α0，而井下定向边需要求算的也是坐标方位角 α，而不是地理方位角 A。 因此还需要求算子 午线收敛角 γ。 地理方位角和坐标方位角的关系为： 000  A。 子午线收敛角 γ 的符号，在 20 中央子午线以东为正，以西为负。 ⑤ 求算待定边的坐标方位角 TTA   000 待定边的坐标方位角则为：   平39。 TA 式中 Δ 平 —— 仪器常数的平均值。 其中一次测定陀螺方位角的作业过程如下： ① 在测站上整平对中陀螺经纬仪，以一个测回测定待定边或已知边的方向值，然后将仪器大致对正北方。 ② 粗略定向锁紧灵敏部，启动陀螺马达，待达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，用粗略定向的方法测定近似北方向。 完毕后制动陀螺并托起锁紧，将望远镜视准轴转到近似北方向位置，固定照准部。 ③ 测前悬带零位观测打开陀螺照明，下放陀螺灵敏部。 进行测前悬带零位观测。 同时用秒表记录自摆周期 T。 零位 观测完毕，托起并锁紧灵敏部。 ④ 精密定向（精密测定陀螺北）：采用有扭观测方法（如逆转点法等）或无扭观测方法（如中天法、时差法、摆幅法等）精密测定已知边或待定边的陀螺方位角。 ⑤ 测后悬带零位观测。 ⑥ 以一个测回测定待定边或已知边的方向值，测前测后两次观测的方向值的互差对 J2 和 J6 级经纬仪分别不得超过 10″和 25″。 取测前测后观测值的平均值作为测线方向值。 ⑵ 限差要求及精度指标 ① 同一边任意两测回测量陀螺方位角的互差，对 15″级和 25″级仪器分别不得 21 超过 40″和 60″； ② 井下同一定向边两次独立陀螺经纬仪定向平均值的中误差，对 15″和 25″级仪器分别为177。 10″和177。 15″，其互差分别不超过 40″和 70″； ③ 测前与测后零位值的互差，对 15″级仪器不得超过 格，对其它仪器不得超过 格； ④ 采用跟踪逆转点法观测时，一般应连续观测五个逆转点，计算三个陀螺摆动中值。 相邻和间隔摆动中值的互差应符合限差规定（见表 ）。 表 陀螺经纬仪限差表 陀螺经纬仪 精度等级 逆转点法观测的限差 中天法观测的限差 相邻摆动中值的 互差 间隔摆动中值的 互差 相邻时间差的 互差 间隔时间差 的 互差 177。 20″ 177。 25″ 35″ 35″ 35″ 35″ 注： s 为时间单位秒。 ⑤ 井上、下零位变化超过177。 格时，应加入零位改正。 依据《煤炭测量规范》，本方案中采用（ 3+2+3)的方法，地面井上下采用一台仪器，使用同一种方法，一般都有同一观测者所以一次定向的中误差为：   mmmm T 8 1 平平 由陀螺经纬仪为瑞士威尔特生产的 GAK1 标 称精度为 01 m ，所以 1 m 由以上预计可知，按设计的测量方案所得井下起始边的方位角误差小于《煤 矿测量规程》规定的 42的要求，陀螺定向测量方案可用。 22 井下起始边中误差对井下最远点点位中误差的影响计算如下： mmRM OK 626 1301  陀 陀螺定向测量只是确定了井下定向边的方 位角，没法确定坐标，所以还需要下放钢丝，传递坐标，下放钢丝的步骤同两井定向。 第三节 高程联系测量 ⑴ 方案选择： 为了使地面与地下建立统一的高程系统，应通过斜井、平硐或竖井将地面高程传递到地下巷道中，该测量工作称为高程联系测量（即导入高程）。 本煤矿中，要从竖井中导入高程，通过竖井导入高程的方法有长钢尺法、长钢丝法、光电测距仪铅直测距法等。 长钢尺法比光电测距仪铅直。