1、第一節(jié) 聯(lián)系測量的作用和任務(wù),一、概念,聯(lián)系測量：將礦區(qū)地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下，使井上下能采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)所進(jìn)行的測量工作。,聯(lián)系測量包括平面聯(lián)系測量和高程聯(lián)系測量，即定向和導(dǎo)入高程,二、聯(lián)系測量的目的和任務(wù),1、聯(lián)系測量的目的：使地面和井下測量控制網(wǎng)采用同一坐標(biāo)系統(tǒng)。,2、聯(lián)系測量的任務(wù)：,（1）井下導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角；,（2）確定井下導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)x和y；,（3）確定井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程H。,第二節(jié) 礦井定向的種類與要求,礦井定向概括來說分為兩類：,定向,幾何定向,通過斜井或平峒,一井定向,兩井定向,物理定向,磁性定向,投向儀定向,陀螺定向,第三節(jié) 地面近井點(diǎn)、井口水

2、準(zhǔn)基點(diǎn)及 井下定向基點(diǎn)的測設(shè),近井點(diǎn)和井口水準(zhǔn)基點(diǎn)的設(shè)置要求,1、盡可能埋設(shè)在便于觀測、保存和不受開采影響的地點(diǎn);,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)；,3、近井點(diǎn)至井口的連測導(dǎo)線邊數(shù)應(yīng)不超過三個(gè)；,地面連測導(dǎo)線的測量,地面有近井點(diǎn)至井口（定向連接點(diǎn)）的連測導(dǎo)線，邊數(shù)應(yīng)不超過3個(gè)。,地面連測時(shí)，應(yīng)敷設(shè)測角中誤差不超過5或10的閉合導(dǎo)線或復(fù)測支導(dǎo)線，10（二級）小三角網(wǎng)作為首級控制的小礦區(qū)。,地面連測導(dǎo)線應(yīng)盡量采用光電測距導(dǎo)線。,地面連測,概述,在立井中懸掛鋼絲垂線由地面向井下傳遞平面坐標(biāo)和方向的測量工作稱為立井幾何定向 。,第四節(jié) 立井幾何定向,立井幾何定向工作分為兩部分：由地面向

3、定向水平投點(diǎn)(簡稱投點(diǎn))；在地面和定向水平上與垂球線連接(簡稱連接)。,一井定向方法有連接三角形法、四邊形法和適用于小型礦井的瞄直法等。本節(jié)只介紹常用的連接三角形法。,一井定向方法,在一個(gè)井筒內(nèi)懸掛兩根垂球線由地面向井下傳遞平面坐標(biāo)和方向的測量工作稱為一井定向 。,（一）投點(diǎn),1、投點(diǎn)的方法,由地面向定向水平投點(diǎn)，簡稱投點(diǎn),采用垂球線單重投點(diǎn)法,單重穩(wěn)定投點(diǎn)0.4mm,單重?cái)[動投點(diǎn),（水桶內(nèi)，靜止不變，井深小，擺幅?。?（井深，風(fēng)大，擺幅大，自由擺動）,2、投點(diǎn)誤差與投向誤差,由地面向定向水平投點(diǎn)時(shí)，由于井筒內(nèi)氣流、滴水等影響，使得垂球線在地面上的位置投到定向水平后會發(fā)生偏離，這種偏離稱為投點(diǎn)

4、誤差。,由投點(diǎn)誤差引起的垂球線連線的方向誤差，稱為投向誤差。,投點(diǎn)誤差與投向誤差,(a),(b),(c),A,B,A,B,A,B,圖(b) 中,圖(c)中,設(shè)AA=BB=e，AB=c，且由于很小，則(c)圖中的可簡化為：,因此要減少投向誤差，必須加大兩垂球線間的距離c和減少投點(diǎn)誤差e。,減少投向誤差的主要措施：,1)盡量增大兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置;,總投向誤差為：,2) 定向時(shí)最好減少風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或增設(shè)風(fēng)門，以減少風(fēng)速,3) 采用高強(qiáng)度、小直徑的鋼絲，適當(dāng)加大垂球重量，并將垂球浸入到穩(wěn)定液中;,4) 減少滴水對垂球線及垂球的影響。,3、單重穩(wěn)定投點(diǎn),單重穩(wěn)定投點(diǎn)是假定垂球線在井筒

5、內(nèi)處于鉛垂位置而靜止不動，所進(jìn)行的投點(diǎn)。,單重穩(wěn)定投點(diǎn)設(shè)備和安裝系統(tǒng)如下圖所示：,穩(wěn)定投點(diǎn)的設(shè)備和安裝,投點(diǎn)所需主要設(shè)備的要求如下： (1) 垂球：以對稱砝碼式的垂球?yàn)楹?，每個(gè)圓盤重量最好為10kg或20kg。當(dāng)井深小于100m時(shí)，采用3050 kg的垂球，當(dāng)超過100m時(shí)，則宜采用50100kg的垂球； (2) 鋼絲：應(yīng)采用直徑為0.52mm的高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼絲。鋼絲上懸掛的重錘 重量應(yīng)為鋼絲極限強(qiáng)度的60%70%； (3) 手搖絞車：絞車各部件的強(qiáng)度應(yīng)能承受三倍投點(diǎn)時(shí)的荷重，絞車應(yīng)設(shè)有雙閘；,(4) 導(dǎo)向滑輪：直徑不得小于150mm，輪緣做成銳角形的繩槽以防止鋼絲脫落，最好采用滾珠軸

6、承； (5) 定點(diǎn)板：用鐵片制成，定向時(shí)也可不用定點(diǎn)板； (6) 小垂球：在提放鋼絲時(shí)用，其形狀成圓柱形或普通垂球之形狀均可； (7) 大水桶：用以穩(wěn)定垂球線，一般可采用廢汽油桶，水桶上應(yīng)加蓋。,4 、鋼絲的下放和自由懸掛的檢查,通常采用以下方法 :,(1) 信號圈法,(2) 比距法,比距法是采用比較井上、井下兩鋼絲間的距離的方法進(jìn)行檢查。,若量得的井上、井下兩鋼絲間的距離互差不大于2mm，便認(rèn)為鋼絲是自由懸掛的。,(3) 振幅法,振幅法是測定鋼絲擺動的半周期，看它是否與計(jì)算值相等 。,理論值按下式計(jì)算：,由于穩(wěn)定液的阻尼作用，實(shí)測的半周期應(yīng)大于計(jì)算值。若小于計(jì)算值，可將實(shí)測的半周期代入上式，

7、計(jì)算出鋼絲自由懸掛的長度，以便估計(jì)接觸點(diǎn)的位置；,(4)井筒條件允許時(shí)，可以乘罐籠或吊桶直接檢查鋼絲的懸掛。,5 、單重?cái)[動投點(diǎn),單重?cái)[動投點(diǎn)是通過觀測垂球線的擺動,找出其靜止位置并固定起來,然后進(jìn)行連接測量。常采用標(biāo)尺法和定中盤法 。,6.一井定向的工作組織 工作環(huán)節(jié)多，測量精度要求高，縮短占用井筒的時(shí)間，需很好的工作組織。 (1) 準(zhǔn)備工作 選擇連接方案，作出技術(shù)設(shè)計(jì)； 定向設(shè)備及用具的準(zhǔn)備； 檢查定向設(shè)備及檢驗(yàn)儀器； 預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用具設(shè)備等送至定向井口和井下； 確定井上下的負(fù)責(zé)人，統(tǒng)一負(fù)責(zé)指揮和聯(lián)絡(luò)工作。 (2) 制定地面的工作內(nèi)容及順序。 (3) 制定定向水平上的工作內(nèi)

8、容及順序。 。 ,(4) 定向時(shí)的安全措施 在定向過程中，應(yīng)勸阻一切非定向工作人員在井筒附近停留； 提升容器應(yīng)牢固停妥； 井蓋必須結(jié)實(shí)可靠地蓋好； 對定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查，放提綱絲時(shí)，應(yīng)事先通知井下，只有當(dāng)井下人員撤出井筒后才能開始； 垂球未到井底或地面時(shí)，井下人員均不得進(jìn)入井筒；, 下放鋼絲時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時(shí)快時(shí)慢和猛停，因?yàn)檫@樣最易使鋼絲折斷； 應(yīng)向參加定向工作的全體人員反復(fù)進(jìn)行安全教育，以提高警惕。在地面工作的人員不得將任何東西掉入井內(nèi)，在井蓋工作的人員均應(yīng)配帶安全帶； 定向時(shí)，地面井口自始至終不能離人，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)井上下聯(lián)系。,（二）連接,1、概念,把地面上的已知點(diǎn)

9、和定向水平上的永久點(diǎn)與垂球線連接，簡稱為連接。,2、連接測量,連接測量分為地面連接測量和井下連接測量兩部分。,地面連接測量是在地面測定兩鋼絲的坐標(biāo)及其連線的方位角；,井下連接測量是在定向水平根據(jù)兩鋼絲的坐標(biāo)及其連線的方位角確定井下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)與起始邊的方位角。 連接測量的方法很多，這里僅以連接三角形法為例予以介紹。,連接三角形示意圖,A,B,C,A,B,C,D,D,圖中三角形ABC和ABC稱為連接三角形。為了提高定向的精度，在選擇井上、井下連接點(diǎn)C、C時(shí)，應(yīng)使連接三角形ABC和ABC滿足以下三個(gè)條件：,（1）點(diǎn)C與D及點(diǎn)C與D要彼此通視，且CD與CD 的邊長要大于20m；,(2) 三角形的

10、銳角和要小于2；構(gòu)成最有利的 延伸三角形,(3) a/c與b/c的值要盡量小一些，一般應(yīng)小于1.5 m。,1）連接三角形應(yīng)滿足的條件,2）連接三角形法的外業(yè),地面連接測量是在C點(diǎn)安置經(jīng)緯儀測量出和兩個(gè)角度，并丈量a、b、c三條邊的邊長。,同樣，井下連接測量是在C點(diǎn)安置儀器測量出和三個(gè)角度，并丈量c，b和a三條邊的邊長。,a,b,3）連接三角形的解算, 運(yùn)用正弦定理，解算出，,檢查測量和計(jì)算成果,首先，連接三角形的三個(gè)內(nèi)角、以及、的和均應(yīng)為180。若有少量殘差可平均分配到、或上。(角的檢驗(yàn)）,其次，井上丈量所得的兩鋼絲間的距離c丈與按余弦定理計(jì)算出的距離c計(jì)相差應(yīng)不大于2mm； (距離檢核),井

11、下丈量所得的兩鋼絲間的距離c丈與計(jì)算出的距離c計(jì) 相差應(yīng)不大于4 mm。(距離檢核),若符合上述要求可在丈量的a、b、c以及a、b、c中 加入改正數(shù)Va、Vb、Vc及Va，bc, 將井上、井下連接圖形視為一條導(dǎo)線，如DCA BCD，按照導(dǎo)線的計(jì)算方法求出井下起始點(diǎn)C的 坐標(biāo)及井下起始邊CD的方位角,三、 兩井定向,1.概述,當(dāng)?shù)V井有兩個(gè)豎井，且在定向水平有巷道相通、并能進(jìn)行測量 時(shí)，就可采用兩井定向。,兩井定向是在兩個(gè)井筒內(nèi)各用重球懸掛一根鋼絲，通過地面和井下導(dǎo)線將它們連接起來，從而把地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的平面坐標(biāo)和方向傳遞到井下。,兩井定向的外業(yè)測量與一井定向類似，也包括投點(diǎn)、地面和井下連接測量，

12、,兩井定向示意圖,由于兩井定向時(shí)，兩根鋼絲間不能直接通視，而是通過導(dǎo)線 連接起來的，因此，在連接測量時(shí)必須測出井上、井下導(dǎo)線各邊 的邊長及其連接水平角；同時(shí)在內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí)必須采用假定坐標(biāo)系。,由于兩井定向時(shí)，兩垂球線之間距離增加，因而減少了投向誤 差，這是兩井定向的優(yōu)點(diǎn)。,（一）兩井定向的外業(yè)測量工作,1、投點(diǎn),兩個(gè)井筒中各懸掛一根垂球線A和B，投點(diǎn)設(shè)備和方法同一井定向。,采用單重穩(wěn)定投點(diǎn)法,2、連接,1）地面連接測量,地面連接測量的目的是測定兩個(gè)垂球線A、B的平面坐標(biāo)，由坐 標(biāo)算出兩垂球線的方位角。,從近井點(diǎn)分別向兩垂球線A、B測設(shè)導(dǎo)線。連接導(dǎo)線敷設(shè)時(shí)， 應(yīng)使其具有最短的長度并盡可能沿兩垂球線

13、連線的方向延伸，這 樣可以減少量邊誤差對連線方向產(chǎn)生的影響。,導(dǎo)線可采用一級或二級導(dǎo)線。,2)井下連接測量,在定向水平上，連接兩垂球線，測設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線A1 234B,導(dǎo)線可以采用7或15基本控制導(dǎo)線。,(二) 兩井定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算,1 、根據(jù)地面連接測量的成果，計(jì)算兩垂球連線的方位角及長度,兩井定向的井上下連接,按照導(dǎo)線的計(jì)算方法，計(jì)算出地面兩鋼絲點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x，y)、（x，y）；,c2=（xBxA）2+(y By A)2,2 、根據(jù)假定坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算井下連接導(dǎo)線,以井下導(dǎo)線起始邊A1為x軸，A 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立假定坐標(biāo)系，設(shè)B點(diǎn)的假定坐標(biāo)為(x，y)；計(jì)算井下導(dǎo)線各連接點(diǎn)在此假定坐標(biāo)系中的平

14、面坐標(biāo)及A B 之間的距離。,c 2= xB 2+ y B 2,3、測量的計(jì)算和檢驗(yàn),用比較井上與井下算得的兩垂球線間距離c和c進(jìn)行檢查，由于兩垂球的向地心性，差值,c=c-( c+H *c/R),4 、按地面坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算井下導(dǎo)線各邊的方位角及各點(diǎn)的坐標(biāo),A1ABAB= ,若 為負(fù)數(shù)則應(yīng)加360,其他邊的方位角為i=+i,式中i該邊在假定坐標(biāo)系中的假定方位角,根據(jù)A點(diǎn)的坐標(biāo)(xA，yA）和計(jì)算出的A1邊的方位角A1，計(jì)算出井下導(dǎo)線各點(diǎn)在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)和方位角;最后算得垂球B的坐標(biāo)。,5、測量和計(jì)算的第二個(gè)正確性的檢驗(yàn),將井下連接導(dǎo)線按地面坐標(biāo)系統(tǒng)，由A算出B點(diǎn)的坐標(biāo)與按地面連接算得的B點(diǎn)

15、坐標(biāo)的相對的閉合差符合井下所采用的連接導(dǎo)線的精度時(shí)，則井下連接導(dǎo)線的測量和計(jì)算正確，閉合差按與邊長成比例分配（只對井下導(dǎo)線的坐標(biāo)加以改正） 。,6、兩井定向應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，其互差不得超過1,按規(guī)程規(guī)定，兩井定向必須獨(dú)立進(jìn)行兩次，兩次求得的起始邊方位角互差不得超過1，取兩次獨(dú)立定向計(jì)算結(jié)果的平均值作為兩井定向井下連接導(dǎo)線的最終值。,第五節(jié) 陀螺經(jīng)緯儀定向,一、概述,陀螺定向是運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀直接測定井下未知邊的方位角。它克服了運(yùn)用幾何定向方法進(jìn)行聯(lián)系測量時(shí)占用井筒時(shí)間長、工作組織復(fù)雜等缺點(diǎn)，目前，已廣泛應(yīng)用于礦井聯(lián)系測量和控制井下導(dǎo)線方向誤差的積累。,二、陀螺經(jīng)緯儀的基本原理,陀螺經(jīng)緯儀是根據(jù)自由

16、陀螺儀(在不受外力作用時(shí)，具有三個(gè)自由度的陀螺儀)的原理而制成的。自由陀螺儀具有以下兩個(gè)基本特性：,1、定軸性,2、 進(jìn)動性,陀螺軸在不受外力作用時(shí)，它的方向始終指向初始恒定方向；,陀螺軸在受到外力作用時(shí)，將產(chǎn)生非常重要的效應(yīng)“進(jìn)動”。,自由陀螺儀的上述兩個(gè)特性，可通過以下實(shí)驗(yàn)予以證明。,左端為一可轉(zhuǎn)動的陀螺，右端為一可移動的懸重，當(dāng)調(diào)節(jié)懸重的位置使杠桿水平時(shí)，可以看到陀螺轉(zhuǎn)動后，其軸線的方向始終保持不變，即可驗(yàn)證定軸性。當(dāng)將懸重向左移動一小段距離，即相當(dāng)于陀螺軸受到一個(gè)向下的作用力時(shí)，陀螺轉(zhuǎn)動后，杠桿將保持水平，但將在水平面上作逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動；同理，將懸重右移一小段距離，即陀螺軸受到一個(gè)向

17、上的作用力時(shí)，陀螺轉(zhuǎn)動后，杠桿仍保持水平，但將在水平面上作順時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動，這樣即可驗(yàn)證自由陀螺儀的進(jìn)動性。,目前，常用的陀螺儀是采用兩個(gè)完全自由度和一個(gè)不完全自由度的鐘擺式陀螺儀。它是根據(jù)上述的陀螺儀的定軸性和進(jìn)動性兩個(gè)基本特性，并考慮到陀螺儀對地球自轉(zhuǎn)的相對運(yùn)動，使陀螺軸在測站子午線附近作簡諧擺動的原理而制成的。,三、陀螺經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu),陀螺經(jīng)緯儀是陀螺儀和經(jīng)緯儀組合而成的定向儀器。根據(jù)其連接形式不同主要可分為上架式陀螺經(jīng)緯儀和下架式陀螺經(jīng)緯儀兩大類。上架式陀螺經(jīng)緯儀即陀螺儀安放在經(jīng)緯儀之上，下架式陀螺經(jīng)緯儀即陀螺儀安放在經(jīng)緯儀之下。,現(xiàn)在常用的礦用陀螺經(jīng)緯儀大都是上架式陀螺經(jīng)緯儀。,這

18、里以徐州光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的JT15型陀螺經(jīng)緯儀為例來說明陀螺經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)。,1、陀螺儀,JT15型陀螺經(jīng)緯儀是將陀螺儀安放在6級經(jīng)緯儀之上而構(gòu)成的，其中陀螺儀部分的基本結(jié)構(gòu)如右圖,陀螺經(jīng)緯儀,2、經(jīng)緯儀及三腳架,采用J6-2型經(jīng)緯儀及通用的三腳架,3、陀螺電源箱,陀螺儀電源面板箱,四、陀螺經(jīng)緯儀定向的作業(yè)過程,1、地面已知邊上測定儀器常數(shù),假想的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合，二者之間的夾角稱為儀器常數(shù)，一般用表示 。陀螺儀子午線位于地理子午線的東邊為正；反之為負(fù)。,陀螺儀定向示意圖,=A0-T （A0表示地理方位角，T表示陀螺方位角）,可以按下式求出儀器常數(shù)：,在下井定向之前，在

19、已知邊上測定儀器常數(shù)應(yīng)進(jìn)行23次，各次之間的互差對于GAK-1、JT15 等型號的儀器應(yīng)小于40。,2、在井下定向邊上測定陀螺方位角,儀器安置在C點(diǎn)上，可以測出CD邊的陀螺方位角 T 。則定向邊的地理方位角A為:,A=T +,測定定向邊陀螺方位角應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，其互差應(yīng)小于40,3、儀器上井后重新測定儀器常數(shù),儀器上井后，應(yīng)在已知邊上重新測定儀器常數(shù)23次。前后兩次測定的 儀器常數(shù)，其中任意兩個(gè)儀器常數(shù)的互差應(yīng)小于40，然后求出儀器常數(shù)的最或然值。,白塞爾公式 評定一次測定中誤差。,4、求算子午線收斂角,地理方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為：,A0=0+0,子午線0的符號由安置經(jīng)緯儀的位置確定，在中

20、央子午線 以東為正，以西為負(fù) 。,5、求算井下定向邊的坐標(biāo)方位角,由上述公式可得出 = A0-T=0+0-T,= A-=T +平-,因此井下定向邊的坐標(biāo)方位角為,表示坐標(biāo)方位角， T 表示陀螺方位角， 平表示陀螺常數(shù)，表示子午線收斂角,五、陀螺儀懸?guī)Я阄挥^測,懸?guī)Я阄皇侵竿勇蓠R達(dá)不轉(zhuǎn)時(shí)，陀螺靈敏部受懸?guī)Ш蛯?dǎo) 流絲扭力作用而引起扭擺的平衡位置，即扭力矩為零的位置。,在陀螺觀測開始之前和結(jié)束之后，要作懸?guī)Я阄挥^測，相應(yīng)簡稱為測前零位觀測和測后零位觀測。,測定懸掛零位時(shí)，先將經(jīng)緯儀整平 并固定照準(zhǔn)部，下放陀螺靈敏部從讀數(shù) 目鏡中觀測靈敏部的擺動，(即陀螺軸圍 繞子午線擺動時(shí)偏離子午線的兩側(cè)最遠(yuǎn)位 置

21、)在分劃板上連續(xù)讀三個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)， 估讀到0.1格。,計(jì)算零位：,L=1/2（a1+a3）/2+a2 ,零位觀測,六、粗略定向,在測定已知邊和定向邊的陀螺方位角之前，首先進(jìn)行粗略定向，即把經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸置于近似北。,尋找近似北的方法：,（1）配有粗定向盤的陀螺儀，可用羅盤達(dá)到粗定向的目的。,（2）在已知邊上測定儀器常數(shù)時(shí)，可利用已知邊的坐標(biāo)方位角及儀器站的子午線收斂角來直接尋找近似北方。,（3）當(dāng)在未知邊上定向，且儀器本身又無粗定向羅盤附件時(shí)，可用儀器本身來尋找北方，常用的方法為兩個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法。具體操作如下：,儀器在測站安置好后，將經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸大致擺在北方向后，起動陀螺馬達(dá)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后

22、，下放陀螺靈敏部，松開經(jīng)緯儀水平制動螺旋，用手轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部跟蹤靈敏部的擺動，使陀螺儀目鏡視場移動的光標(biāo)像與分劃板零刻劃線隨時(shí)重合。當(dāng)達(dá)到擺動逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，讀取水平度盤1；用同樣的方法向反方向跟蹤，到達(dá)另一點(diǎn)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，再讀取水平讀數(shù)2。鎖緊靈敏部，制動陀螺馬達(dá)。按下式計(jì)算近似北在水平度盤上的讀數(shù)：,N=1/2（1+2 ）,七、精密定向,精密定向就是精確測定已知邊和定向邊的陀螺方位角 。,運(yùn)用陀螺經(jīng)緯儀進(jìn)行礦井定向的常用方法主要有逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法和中天法。它們間的主要差別是在測定陀螺北方向時(shí)，逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法的儀器照準(zhǔn)部處于跟蹤狀態(tài)，而中天法的儀器照準(zhǔn)部是固定不動的。這里以逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法為例來說明測定井下未知邊方位角的全過程

23、。,1、逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法,第一步，在A點(diǎn)安置陀螺經(jīng)緯儀，嚴(yán)格整平對中，并以兩個(gè)鏡位觀測測線方向AB的方向值測前方向值M。,第二步，將經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸大致對準(zhǔn)北方向(對于逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法要求偏離陀螺子午線方向不大于60)。,第三步，測量懸掛帶零位值測前零位，同時(shí)用秒表測定陀螺擺動周期。,第四步,用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法精確測定陀螺北方向值NT。,啟動陀螺馬達(dá)，緩慢下放靈敏部，使擺幅在13范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)水平微動螺旋使光標(biāo)像與分劃板零刻度線隨時(shí)保持重合，到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)后，記下經(jīng)緯儀水平度盤讀數(shù)。連續(xù)記錄5個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)u、u、u、u、u，并按下式計(jì)算N：,第五步,進(jìn)行測后零位觀測，方法同測前零位觀測。,第六步,再以兩個(gè)鏡位測定AB邊的方

24、向值測后方向值M。,用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法觀測,第七步,計(jì)算T陀螺方位角： (T ),于是可得井下定向邊坐標(biāo)方位角。,陀螺經(jīng)緯儀定向時(shí)的注意事項(xiàng): 陀螺經(jīng)緯儀是以動力原理為基礎(chǔ)的光、機(jī)、電結(jié)合的精密儀器。工作時(shí)，陀螺靈敏部具有較大的慣性，必須注意合理使用，妥善保管，才能保持儀器的精度和壽命。在使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)儀器的性能及指標(biāo)注意一些事項(xiàng)。,(1) 必須由具有一定操作經(jīng)驗(yàn)的人員來使用儀器。前后兩次測量儀器常數(shù)，一般應(yīng)在三晝夜內(nèi)完成。 (2) 在啟動陀螺馬達(dá)到額定轉(zhuǎn)速之前和制動陀螺馬達(dá)的過程中，陀螺靈敏部必須處于鎖緊狀態(tài)，防止懸掛帶和導(dǎo)流絲受損傷。 (3) 在陀螺靈敏部處于鎖緊狀態(tài)、馬達(dá)又在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，嚴(yán)禁搬動

25、和水平旋轉(zhuǎn)儀器。否則將產(chǎn)生很大的力，壓迫軸承，以致毀壞儀器。 (4) 在使用陀螺電源逆變器時(shí)，要注意接線的正確；使用外接電源時(shí)應(yīng)注意電壓、極性是否正確。在沒有負(fù)載時(shí)，不得開啟逆變器。,(5) 陀螺儀存放時(shí)，要裝入儀器箱內(nèi)，放入干燥劑，儀器要正確存放，不要倒置或躺臥。 (6) 儀器應(yīng)存放在干燥、清潔、通風(fēng)良好處，切忌置于熱源附近，環(huán)境溫度以1030為宜。 (7) 儀器用車輛運(yùn)輸時(shí)，要使用專用防震包裝箱。 (8) 在野外觀測時(shí)，儀器要避免太陽光直接照射。 (9) 目鏡或其他光學(xué)零件受污時(shí)，光用軟毛刷輕輕拭去灰塵，然后用鏡頭紙或軟絨布揩拭，以免損傷光潔度和表面涂層。,第六節(jié) 導(dǎo)入高程,一、導(dǎo)入高程的

26、實(shí)質(zhì),礦井高程聯(lián)系測量又稱導(dǎo)入標(biāo)高，其目的是建立井上、井下統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。,導(dǎo)入高程的方法隨開拓方法的不同而分為：,（1）通過平硐導(dǎo)入高程,（2）通過斜井導(dǎo)入高程,（3）通過立井導(dǎo)入高程,采用平硐或斜井開拓的礦井，高程聯(lián)系測量可采用水準(zhǔn)測量或三角高程測量，將地面水準(zhǔn)點(diǎn)的高程傳遞到井下。,B點(diǎn)在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的高程,HB=HA-h,通過立井導(dǎo)入高程,二、長鋼尺導(dǎo)入高程,用長鋼尺導(dǎo)入高程,下放鋼尺,在地面及井下安平水準(zhǔn)儀，分別在A、B兩點(diǎn)所立水準(zhǔn)尺上讀取讀數(shù)a、b，然后將水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)鋼尺，在井上下同時(shí)讀取水準(zhǔn)儀讀數(shù)m、n,同時(shí)測定井上下溫度t1、t2,根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)，求得A、B兩點(diǎn)的高差為：,h=（

27、m-n）+（b-a）+L,目前國內(nèi)外使用的長鋼尺有500m、800m、1000m等幾種,施測方法：,其中L 為鋼尺的總改正數(shù)。它包括尺長、溫度、拉力和鋼尺自重等改正數(shù)。,即L=Lk+Lt+Lp+Lc,溫度取井上下的溫度平均值 即t=（t1+t2）/2,導(dǎo)入高程需獨(dú)立進(jìn)行兩次， 前后兩次之差不得超過l/8000,三、鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高,采用鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高時(shí)，首先應(yīng)在井筒中部懸掛一鋼絲，在井下端懸一重錘，使其處于自由懸掛狀態(tài)。,鋼絲導(dǎo)入高程,在井上、井下同時(shí)用水準(zhǔn)儀測得A、B處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)a和b，并用水準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)鋼絲，在鋼絲上作上標(biāo)記；變換儀器高再測一次，若兩次測得的井上、井下高程基點(diǎn)與鋼絲上相應(yīng)標(biāo)志間的高差互差不超過4mm，則可取其平均值作為最終結(jié)果。,最后，可通過在地面建立的比長臺用鋼尺往返分段測量出鋼絲上兩標(biāo)記間的長度，且往返測量的長度互差不得超過L/8000(L為鋼絲上兩標(biāo)志間的長度)。,這樣，井下水準(zhǔn)基點(diǎn)B的高程HB即可通過下式求得： HL（a-b),四、光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高,運(yùn)用光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高，不僅精度高，而且縮短了井筒占用時(shí)間，因此是一種值得推廣的導(dǎo)入標(biāo)高方法。,光電測距儀導(dǎo)入高程,光電測距儀導(dǎo)入標(biāo)高的基本方法是：在井口附近的地面上安置光電測距儀，在