第三章聯(lián)系測量(1)3.1概述3.2一井定向（重點）3.3兩井定向3.4聯(lián)系測量的精度分析（一井定向為例）3.5雙聯(lián)系三角形（補充）第三章聯(lián)系測量第三章聯(lián)系測量地下工程測量聯(lián)系測量

在地下工程中，通過斜井、立井將地面的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下，使地面和地下建立統(tǒng)一的坐標系統(tǒng)。該工作稱為聯(lián)系測量3.1概述第三章聯(lián)系測量第三章聯(lián)系測量地下工程測量聯(lián)系測量的任務？（1）確定地下導線測量起算邊的坐標方位角（2）確定地下導線測量起算點的平面坐標（3）確定地下高程測量起算點高程平面聯(lián)系測量（定向）高程聯(lián)系測量（導入標高）地下工程測量定向的種類？定向一幾何定向二物理定向通過平峒和斜井定向（簡單）通過一個豎井定向通過兩個豎井定向用磁性儀器定向（精度低）用投向儀定向（精度低）用陀螺經(jīng)緯儀定向第三章聯(lián)系測量第三章聯(lián)系測量3.1概述第三章聯(lián)系測量原理：在豎井井筒中懸掛兩根鋼絲垂球線在地面上利用地面控制點測定兩垂球線的平面坐標及其聯(lián)線方位角，在井下使用全站儀測角量邊把垂球線與井下起始控制點連接起來，通過計算確定井下起始控制點的坐標和方位角。3.2一井定向第三章聯(lián)系測量一井定向內(nèi)容一、投點（重點）

二、連接（重點+難點）

三、工作組織投點誤差與投向誤差

由地面向定向水平上投點時，由于井筒內(nèi)氣流、滴水等影響，致使井下垂球線偏離地面上的位置，該線量偏差e稱為投點誤差，由此而引起的垂球線連線的方向誤差θ叫做投向誤差。其中誤差為：投點誤差與投向誤差

當兩鋼絲間距c=3m、e=1mm時，θ=±68.8″?？梢姡饵c誤差對定向精度的影響是非常大的。

減少投點誤差的主要措施：

①盡管增加兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致。這樣盡管沿氣流方向的垂球線偏斜可能較大，但垂直于兩垂球線連線方向上的傾斜卻不大，因而可以減少投向誤差。

②盡量減少馬頭門處氣流對垂球線的影響。定向時最好停止風機運轉，以減少風速。

③采用小直徑、高強度的鋼絲，適量加大垂球重量，并將垂球浸入穩(wěn)定液中。

④減少滴水對垂球線及垂球的影響，在淋水大的井筒，必須采用擋水措施，并在大水桶上加擋水蓋。2、鋼絲的下放和自由懸掛的檢查測量前，應該用堅固的木板將井口蓋上，板上留有孔隙，讓鋼絲通過。在下放之前必須通知定向水平的人員離開井筒。鋼絲通過滑輪井掛上小垂球后，慢慢放入井筒內(nèi)。為了檢查鋼絲是否彎曲和減少鋼絲的擺動，鋼絲應通過提成拳狀的手均勻緩慢下放，每下放50m左右，稍停一下，使垂球擺動穩(wěn)定下來。當收到垂球到達定向水平的信號后，即停止下放并閘住絞車，將鋼絲卡入定點板內(nèi)。在定向水平上，取下小垂球，掛上定向垂球。垂球線在井筒中的自由懸掛檢查常采用信號圈法和比距法同時進行。信號圈法是在地面上用鐵絲做成直徑為2—3cm的小圈(信號圈)套在鋼絲上，然后下放，看是否能到達定向水平。使用此法時應注意信號圈不能太重及鋼絲擺動，以免信號圈乘隙通過接觸處。比距法就是用比較井上下兩垂球線間距離的方法進行檢查。若井上下所量得的兩垂球線間距離之差不大于2mm時，便認為是自由懸掛的。二連接測量連接測量時，常采用連接三角形法。C與C′稱為井上下的連接點，A、B點為兩垂球線點,從而在井上下形成了以AB為公用邊的三角形ABC和ABC′。二連接測量在選擇井上下連接點C和C′時應滿足下列要求：

①CD和C′D′的長度應盡量大于20m；

②應使C和C′點處的銳角γ及γ′小于2°，構成最有利的延伸三角形；

③點C和C′應適當?shù)乜拷罱拇骨蚓€，使a/c和b′/c之值盡量小一些。內(nèi)業(yè)計算

1、首先應對兩垂球線間距進行檢查。設C丈為兩垂線間距離的實際丈量值，C計為其計算值，則：如在地面連接三角形中d＜2mm、井下連接三角形中d＜4mm，可在丈量的邊長中分別加人下列改正數(shù)，以消除其差值。上式是針對地面連接三角形而言，對于圖3-5所示的井下連接三角形，其井下各邊長改正數(shù)應為：α、β角應滿足下列條件：α+β+r=180。因計算α、β角時數(shù)值湊整誤差的影響，上述條件可能出現(xiàn)會不滿足。若存有微小的殘差時，則可將其平均分配給α和β。2、解算連接三角形各未知要素3、在對各邊長和角度加入上述改正后，可依照D→C→A→B→C′→D′順序構成支導線，按一般導線計算方法計算即可。3.3兩井定向原理：就是在兩井筒中各掛一根垂球線，在地面上測定兩垂球線的坐標，并計算其連線的坐標方位角。然后在井下巷道中，用全站儀導線將兩垂球線進行連測，取一假定坐標系統(tǒng)來確定井下兩垂球線連線的假定方位角，然后將其與地面上確定的坐標方位角相比較，其差值便是井下假定坐標系統(tǒng)和地面坐標系統(tǒng)的方位差，這樣便可確定井下導線在地面坐標系統(tǒng)中的坐標方位角。第三章聯(lián)系測量內(nèi)業(yè)計算1、首先由地面測量結果求出兩垂球線的坐標，并計算出A、B連線的坐標方位角和長度。2、地下定向水平的導線為無定向導線，為解算出地下各點的坐標?？杉僭OA為假定坐標系的原點，A1邊為假定縱軸x′軸方向。由此可計算出地下各點在假定坐標系中的坐標，并求出A、B連線在假定坐標系中的坐標方位角及長度。式中H為豎井深度；R為地球的平均曲率半徑。Δc應小于地面和地下連接測量中誤差的兩倍

3、根據(jù)上式算出地下起始邊在地面坐標系中的坐標方位角，依此可重新計算出地下各邊的坐標方位角和各點的坐標。由于測量誤差的影響，地下求出的B點坐標與地面測出的B點坐標存有差值。如果其相對閉合差符合測量所要求的精度時，可進行分配。因地面連接導線精度較高，可將坐標增量閉合差按邊長或坐標增量成比例反號分配給地下導線各坐標增量上。最后計算出地下各點的坐標。3.4聯(lián)系測量的精度分析（一井定向為例）第三章聯(lián)系測量根據(jù)《規(guī)程》要求，一井兩次獨立定向所算得的井下定向邊的方位角之差，不應超過2′，則一次定向的允許誤差是若采用兩倍中誤差作為允許誤差，則一次定向的中誤差為此誤差由以下三部分組成：（1）井上的連接誤差（2）投向誤差（3）井下的連接誤差一般情況下，一井定向的投向誤差和連接誤差大致相等

若井上與井下的連接誤差相等時一、投向誤差分析如圖：假設投點時候，B點沒有誤差，A點有投點誤差，則投向誤差為：投點線量誤差的方向可能偏向任何一方，類似以前所學覘標對中誤差對測角的影響公式推導方法（參考8-30式）可得同理，若A點沒有誤差，B點有投點誤差，則投向誤差為：一般兩根垂球線的投點條件相同，即認為則總的投向誤差為二、連接誤差分析由上圖，井下導線起始邊的方位角為：AD則β上式分為井上和井下連接誤差及投向誤差三部分，下面分別討論：1.連接三角形中垂球線處角度的誤差及三角形最有利的形狀同理，對β角同樣可得：上式中，當：則有：或當：結論：（1）連接三角形最有利的形狀為銳角不大于2o的延伸三角形。（2）計算角a和β的誤差．隨測量角r的誤差（測角方法誤差）增大而增大，隨比值a/c的減小而減小。故在連接測量時，應使連接點C和C‘盡可能靠近最近的垂球線，并精確地測量角度r?！兑?guī)程》規(guī)定a/b（或b/c）的值一般應不超過1.5。（3）兩垂球線間的距離c越大，則計算角的誤差越小。（4）在延伸三角形時，量邊誤差對定向精度的影響較小。2.連接角的誤差對連接精度的影響連接點C點誤差主要由C點對中線量偏差引起的誤差、D點覘標對中誤差引起的誤差和C點測角方法誤差三部分組成。當全站儀無對中誤差時：當全站儀有對中誤差時：由此而引起的AB方位角誤差為：由圖可知：因此：

由此可見：C點對中線量偏差引起的誤差相當于由C點的覘標對中誤差所引起D點的測角誤差。此外，考慮D點覘標對中誤差引起的誤差因此，在C點測連接角對連接三角形精度的總影響為：由此可知，欲減少測量連接角的誤差影響，主要應使連接邊d盡可能長些，并提高儀器及覘標的對中精度?！兑?guī)程》要求d盡量大于20m。上述公式對估算井下連接測量角誤差同樣適用。三、連接三角形進行一井定向總誤差公式總結其中：內(nèi)容總結第三章聯(lián)系測量(1)。（3）確定地下高程測量起算點高程?？梢姡饵c誤差對定向精度的影響是非常大的。減少投點誤差的主要措施：

①盡管增加兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致。2、鋼絲的下放和自由懸掛的檢查。當收到垂球到達定向水平的信號后，即停止下放并閘住絞車，將鋼絲卡入定點板內(nèi)。使用此法時應注意信號圈不能太重及鋼絲擺動，以免