學(xué)習(xí)情境1近井網(wǎng)測量一、近井點(diǎn)和高程基點(diǎn)選點(diǎn)、埋石、造標(biāo)的基本要求二、近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)測量的精度要求三、近井點(diǎn)和高程基點(diǎn)測設(shè)技能訓(xùn)練項(xiàng)目1

1學(xué)習(xí)情境1近井網(wǎng)測量教學(xué)內(nèi)容

主要介紹地面近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的埋設(shè)基本要求、測量方法和精度要求；GPS近井網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般方法。知識(shí)目標(biāo)

能正確陳述地面近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)的埋設(shè)基本要求和測量方法，能基本正確地陳述地面近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)測量的精度要求，能正確陳述GPS近井網(wǎng)形設(shè)計(jì)的一般方法。2技能目標(biāo)學(xué)習(xí)導(dǎo)入

能進(jìn)行礦區(qū)地面近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)，能正確地選擇近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)的測量方法，能進(jìn)行近井網(wǎng)的測量和計(jì)算；能進(jìn)行GPS近井網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)。

為了使井上、下保持同一坐標(biāo)和高程系統(tǒng)，必須進(jìn)行聯(lián)系測量，即將地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的平面坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角和高程系統(tǒng)傳遞到井下的起始點(diǎn)和起始邊上去。3一、近井點(diǎn)和高程基點(diǎn)選點(diǎn)、埋石、造標(biāo)的基本要求

近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)是井下各種測量工作的基準(zhǔn)點(diǎn)，其精度直接關(guān)系到井下測量點(diǎn)位的精度，同時(shí)這些點(diǎn)還需要較長時(shí)期的保存，故所建立的近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)，應(yīng)滿足下列要求：（1）盡可能將點(diǎn)埋設(shè)于便于觀測、易于保存和不受開采影響的地方。當(dāng)近井點(diǎn)須設(shè)置于井口附近工業(yè)廠房房頂上時(shí)，應(yīng)保證觀測時(shí)不受機(jī)械振動(dòng)的影響和便于向井口布設(shè)導(dǎo)線。（2）每個(gè)井口附近應(yīng)設(shè)置一個(gè)近井點(diǎn)和兩個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，近井點(diǎn)和連測導(dǎo)線點(diǎn)均可作為水準(zhǔn)基點(diǎn)用。4（3）近井點(diǎn)至井口的連測導(dǎo)線邊數(shù)應(yīng)不超過3條。（4）多井口礦井的近井點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、合理布置，盡可能使相鄰井口的近井點(diǎn)構(gòu)成控制網(wǎng)中的一條邊，或力求間隔的邊數(shù)最少。（5）近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的標(biāo)石埋設(shè)深度，在無凍土地區(qū)應(yīng)不小于0.6m，在凍土地區(qū)盤石頂面與凍結(jié)線之間的高度應(yīng)不小于0.3m。標(biāo)石的式樣及埋設(shè)見圖11所示。5圖1-1近井點(diǎn)樣式及埋設(shè)6（6）為使近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)免受損壞，在點(diǎn)的周圍宜設(shè)置保護(hù)樁和柵欄或刺網(wǎng)。在標(biāo)石上方宜堆放不小于0.5m的碎石。

（7）在近井點(diǎn)及與近井點(diǎn)直接構(gòu)成控制網(wǎng)邊的點(diǎn)上，宜建造永久標(biāo)志。

7二、近井點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)測量的精度要求

近井點(diǎn)及井口水準(zhǔn)基點(diǎn)測量的精度，必須要滿足重要井巷工程測量的精度要求。81．近井點(diǎn)的點(diǎn)位精度要求兩井口間進(jìn)行主要巷道貫通時(shí)，在假定的x軸方向（貫通水平重要方向）的允許偏差Mx允一般規(guī)定為±0.5m，則中誤差取其一半，即mx=±0.25m。利用兩個(gè)近井點(diǎn)進(jìn)行貫通測量時(shí)，一般要求兩近井點(diǎn)相對(duì)的點(diǎn)位中誤差引起貫通在假定的x軸方向偏差的中誤差應(yīng)不大于92．近井點(diǎn)后視邊坐標(biāo)方位角的精度要求在進(jìn)行貫通測量時(shí)，利用兩個(gè)近井點(diǎn)布設(shè)導(dǎo)線，由于兩個(gè)近井點(diǎn)后視邊相對(duì)的坐標(biāo)方位角中誤差ⅠⅡ引起貫通點(diǎn)K在假定的x軸方向上的偏差

可按下式估算：10113．井口水準(zhǔn)基點(diǎn)高程測量的精度要求井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程精度應(yīng)滿足兩相鄰井口間進(jìn)行主要巷道貫通的精度要求。由于兩井口間進(jìn)行主要巷道貫通時(shí)，在豎直方向（即高程）的允許偏差mz允=±0.2m，則中誤差mz=±0.1m。一般要求兩井口水準(zhǔn)基點(diǎn)相對(duì)的高程中誤差引起貫通點(diǎn)K在豎直方向的偏差中誤差應(yīng)不超過±〖SX(〗mz〖〗3〖SX)〗=±0.03m。

12三、近井點(diǎn)和高程基點(diǎn)測設(shè)

（一）近井點(diǎn)的測設(shè)

近井點(diǎn)可在礦區(qū)原有控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上布設(shè)導(dǎo)線進(jìn)行測設(shè)，同時(shí)凡符合近井點(diǎn)要求的控制點(diǎn)或同級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)均可作為近井點(diǎn)。但現(xiàn)在GPS控制網(wǎng)測量已非常普及，建立GPS近井網(wǎng)更方便、靈活、快捷，而且其精度也完全能滿足近井網(wǎng)的要求。本教材重點(diǎn)講述利用GPS定位技術(shù)測試近井點(diǎn)。

131．GPS近井網(wǎng)形設(shè)計(jì)隨著GPS用于定位測量技術(shù)的越來越廣泛，礦山測量中建立近井網(wǎng)采用GPS的方法也會(huì)越來越普及。進(jìn)行GPS近井網(wǎng)測量，首先要根據(jù)測量任務(wù)和觀測條件進(jìn)行GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：測區(qū)范圍、布網(wǎng)形式、控制點(diǎn)數(shù)、測量精度、提交成果方式、完成時(shí)間等。設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)可參照國家測繪局頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》及建設(shè)部頒發(fā)的《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》。141）GPS近井網(wǎng)的精度式中

σ——網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間距離中誤差，mm；

a——固定誤差，mm；

b——比例誤差，1×10-6；

D——相鄰點(diǎn)間的距離。15對(duì)于不同等級(jí)的GPS網(wǎng)，其精度要求見表1-1中。表1-1各等級(jí)GPS網(wǎng)精度要求16表1-2衛(wèi)星定位測量控制網(wǎng)的主要技術(shù)要求17表1-3GPS控制測量作業(yè)的基本技術(shù)要求182）GPS近井網(wǎng)的基準(zhǔn)表1-4GPS測量基本技術(shù)要求規(guī)定193）網(wǎng)形設(shè)計(jì)（1）網(wǎng)的可靠性。（2）作業(yè)效率。圖1-2GPS點(diǎn)連接方式20（3）GPS點(diǎn)雖然不需要通視，但是為了便于用常規(guī)方法聯(lián)測和擴(kuò)展，要求控制點(diǎn)至少與一個(gè)其他控制點(diǎn)通視，或在控制點(diǎn)附近300m外布設(shè)一個(gè)通視良好的方位點(diǎn)，以便建立聯(lián)測方向。

（4）為了利用GPS進(jìn)行高程測量，在測區(qū)內(nèi)GPS點(diǎn)應(yīng)盡可能與水準(zhǔn)點(diǎn)（即井口水準(zhǔn)基點(diǎn)）重合，或者進(jìn)行等級(jí)水準(zhǔn)聯(lián)測。

（5）GPS點(diǎn)盡量選在視野開闊、交通方便的地點(diǎn)，并要遠(yuǎn)離高壓線、變電所及微波輻射干擾源。212.GPS近井網(wǎng)測量項(xiàng)目實(shí)例某礦業(yè)有限公司鹽井一礦GPS控制測量技術(shù)設(shè)計(jì)書

1）概述（1）任務(wù)來源（2）測區(qū)自然地理概況（3）工作量22

2）編寫方案的技術(shù)依據(jù)（1）甲乙雙方簽訂的合同。（2）國家技術(shù)監(jiān)督局1993年版《工程測量規(guī)范》(GB50026—93)。（3）建設(shè)部1997年版《全球定位系統(tǒng)城市測量技術(shù)規(guī)程》(CJJ73—97)。3）已有測繪資料的利用（1）平面控制點(diǎn)資料（2）地圖資料234）坐標(biāo)系統(tǒng)的采用（1）平面坐標(biāo)系統(tǒng)：（2）高程系統(tǒng)：5）四等GPS礦區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)和施測

(1)四等GPS網(wǎng)的布設(shè)

(2)四等GPS網(wǎng)的選點(diǎn)及埋設(shè)

(3)四等GPS點(diǎn)點(diǎn)名點(diǎn)號(hào)的取用

(4)四等GPS點(diǎn)測量所用的儀器

(5)四等GPS網(wǎng)點(diǎn)的野外數(shù)據(jù)采集①技術(shù)要求②觀測作業(yè)要求24a.觀測組應(yīng)嚴(yán)格按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，保證同步觀測同一衛(wèi)星組，當(dāng)情況有變化時(shí)，應(yīng)經(jīng)作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人同意，觀測組不得擅自更改計(jì)劃。表1四等GPS網(wǎng)作業(yè)的基本技術(shù)要求25b.每一時(shí)段開機(jī)前后應(yīng)各量一次天線高，兩次量得的天線高互差不大于3mm，取平均值作為最后結(jié)果，并及時(shí)輸入測站名、觀測日時(shí)段號(hào)等信息。c.觀測員在作業(yè)期間不得擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受震動(dòng)和被移動(dòng)，防止人為和其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號(hào)。

d.接收機(jī)在觀測過程中不應(yīng)在接收機(jī)近旁使用對(duì)講機(jī)雷雨過境時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)停測，并取下天線，以防雷電。

e.每日觀測結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到計(jì)算機(jī)上，確保觀測數(shù)據(jù)不丟失，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行當(dāng)天的基線計(jì)算。26(6)GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理

①數(shù)據(jù)處理軟件包的選用②基線向量解算③采用單基線處理模式時(shí)，對(duì)于采用同一種數(shù)學(xué)模型的基線解，其同步時(shí)段中任一3邊同步環(huán)的坐標(biāo)分量相對(duì)閉合差不超過6×10-6，環(huán)線全長相對(duì)閉合差四等不超過10×10-6。④無論采用單基線模式或多基線模式解算基線，都應(yīng)在整個(gè)GPS網(wǎng)中選取一組完全獨(dú)立基線構(gòu)成獨(dú)立環(huán)，各獨(dú)立環(huán)的坐標(biāo)分量閉合差和全長閉合差應(yīng)滿足：27式中n——獨(dú)立環(huán)中的邊數(shù)；

σ——相鄰點(diǎn)間弦長精度（基線向量弦長中誤差），根據(jù)相應(yīng)等級(jí)精度要求（a,b）計(jì)算。（注:σ=〖KF(〗a2+(bd)2〖KF)〗,四等a≤10mm,b≤1×10－6,d為相鄰兩點(diǎn)間距離（km））28W——環(huán)閉合差：⑤基線向量網(wǎng)及平差

a.基線向量組網(wǎng)

b.GPS間向量網(wǎng)的三維無約束平差29在無約束平差中，基線向量的改正數(shù)絕對(duì)值應(yīng)滿足下式要求：c.1954年北京坐標(biāo)系下的二維約束平差在約束平差中，基線向量的改正數(shù)與剔除粗差后的無約束平差結(jié)果的同名基線相應(yīng)改正數(shù)的較差應(yīng)符合下式要求：30（二）高程基點(diǎn)的測設(shè)井口高程基點(diǎn)一般應(yīng)用四等水準(zhǔn)測量的精度要求測量其高程，其水準(zhǔn)觀測技術(shù)要求及各項(xiàng)限差見表1-5。31表1-5水準(zhǔn)觀測技術(shù)要求及限差表32