《地下工程测量学》生产实习指导书

1、.地下工程测量学生产实习指导书一、 实习地点实习地点位于山东科技大学泰山科技学院的新汶矿务局协庄煤矿育才井，是学校的实习专用模拟矿井，布设有斜井、井底车场、水平大巷、采煤工作面、掘进迎头、立井、排水及供电峒室。具有完备的矿井四大系统：（通风系统，供电系统，排水系统，运输系统）。井下阴冷潮湿，部分地方有淋水现象，气温大约为20摄氏度，井下光线昏暗，但有部分照明系统。安全条件较好，非常适合学生进行地下工程测量实习。二、 实习任务和目的目的：通过实习，理论联系实际，加深对地下工程测量学所学内容的理解，掌握地下工程测量的各种测量方法，培养学生不畏艰苦的思想作风、踏实严谨的工作态度和实际操作的能力。 实

2、习任务：（1） 地下水准测量。在地下主要巷道内布设水准点，通过水准测量确定各水准点间的高差，由已知点的高程推算未知点的高程。（2） 地下导线测量。在地下主要巷道内采用经纬仪及全站仪测出各导线点的水平角、垂直角度，用钢尺和拉力计（或全站仪）测定各控制点之间的距离，通过平差求出各导线点坐标。支导线要进行往返测。测导线的同时要进行井下碎部测量绘出巷道平面图。 （3） 联系测量（一井定向、钢尺导入高程）。由井上已知控制点向井下传递高程坐标。和方位角。（4） 陀螺定向测量。熟悉陀螺定向的全过程。（5） 巷道的施工放样（中腰线标定）。实习目的是为了让学生掌握粗略和精确标定巷道中线，腰线的方法和基本步骤。（

3、6） 巷道纵剖面测量。测绘巷道的纵剖面图。（7） 井上下对照图测量。采用全站仪、电子水准仪等现代化仪器，进行地面水准测量和导线测量，碎步测量。采用计算机绘图并把控制点及碎步点展绘图在图纸上。（8） 数据处理及实习报告的编写。利用计算机平差软件进行测量数据的内业处理，并按规定编写实习报告。三、 实习的具体内容和步骤1、 地下水准测量及三角高程测量实习地下高程控制测量的任务是，测定地下坑道中各高程点的高程，建立一个与地面统一的地下高程控制系统，作为地下工程在竖直面内施工放样的依据。解决各种地下工程在竖直面内的几何问题。地下高程控制测量可分为：地下水准测量和地下三角高程测量。其特点为：1、高程测量线

4、路一般与地下导线测量的线路相同。在坑道贯通之前，高程测量线路均为支线，因此需要往返观测及多次观测进行检核。 2、通常利用地下导线点作为高程点。高程点可埋设在顶板、底板或边墙上。3、在施工过程中，为满足施工放样的需要，一般是低等级高程测量给出坑道在竖直面内的掘进方向，然后再进行高等级的高程测量进行检测。每组永久高程点应设置三个，永久高程点的间距一般以300500m为宜。地下水准测量的作业方法同于地面水准测量，测量时应使前后视距离相等。由于坑道内通视条件差，仪器到水准尺的距离不宜大于50m。水准尺应直接立于导线点（或高程点）上，以便直接测定点的高程。测量时每个测站应进行测站检核，即在每个测站上应用

5、水准尺黑红面上进行读数。若使用单面水准尺，则应用两次仪器高进行观测，所求得的高差的差数不应超过土3mm。高差计算公式仍为h=a-b，但当高程点在顶板上时，要倒立水准尺，以尺底零端顶住测点，读数应作为负值代入公式中进行计算。对于水准支线，要进行往返观测，当往返测不符值在容许限差之内，则取高差平均值作为其最终值。地下三角高程测量的作业方法同于地面，其高差计算公式为： 但应注意，在计算过程中当点在顶板时，i、v应加入负号后代入公式中进行运算。当井下经纬仪导线为光电测距导线时，在A点安置仪器，在B点安置反射棱镜，并对中整平。用测距仪测出仪器至反射棱镜中心斜距l0，经气象、加常数等项改正后，得改正后斜距

6、l。A、B两点间的高差可按下式计算：h=lsin+l22Rcoscos-k+i-v式中：k折光系数；R测线处地球曲率半径；三角高程测量垂直角观测精度要求见表1。仪器高和觇标高应在观测开始前和结束后各量一次（以减少垂球线荷重后的渐变影响），两次丈量的互差不得大于4mm，取其平均值作为丈量结果。丈量仪器高时，可使望远镜竖直，量出测点至镜上中心的距离。三角高程测量要往返进行。相邻两点往返测量的高差互差不应大于（10+0.3l）mm（l为导线水平边长，m）；三角高程导线的高程闭合差不应大于100Lmm（L为导线长度，km）.当高差的互差符合要求后，应取往返测高差的平均值作为一次测量结果。闭合和附合高程

7、路线的闭合差，可按边长成正比分配。复测支线终点的高程，应取两次测量的平均值。高差改正后，可根据起始点的高程推算各导线点的高程。表1 观测垂直角的精度要求观测方法DJ2经纬仪DJ6经纬仪测回数垂直角互差指标差互差测回数垂直角互差指标差互差对向观测（中丝法）单向观测（中丝法）12-15”-15”2325”25”25”25”2、地下导线测量1、地下导线的特点和布设 地下导线测量的作用是以必要的精度，建立地下的控制系统。依据该控制系统可以放样出隧道（或坑道）中线及其衬砌的位置，从而指示隧道（或坑道）的掘进方向。与地面导线测量相比，地下工程中的地下导线测量具有以下特点： （1）、由于受坑道的限制，其形状

8、通常形成延伸状。地下导线不能一次布设完成，而是随着坑道的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）、随着坑道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示坑道的掘进。而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。（4）、地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。地下导线的起始点通常位于平峒口、斜井口以及竖井的井底车场，而这些点的坐标是由地面控制测量或联系测量测定的。地下导线等级的确定，取决于地下工程的类型、范围及精度要求等，对此各部门均有不同的规定。如煤矿测量规程规定，井下平面控制测量分为基本控制和采区控制两类。而基本控制导线按照测角精度分为7和15，采区控制导线

9、按照测角精度分为15和30。本次导线测量按基本控制的15级导线精度要求进行。使用J6级经纬仪或5全站仪按两测回测角，限差见表2：表2 经纬仪导线水平角的观测限差仪器级别同一测回中半测回互差两测回间互差两次对中测回间互差DJ2DJ6204012303060 井下测角一般用测回法，测量角度时，在仪器站C点整平对中经纬仪，在后视点A和前视点B悬挂垂球线作为觇标，并用矿灯蒙上白纸照明垂球线。瞄准时，应先用望远镜筒外的准星大致照准觇标处的灯光，再调焦对光，并用矿灯照明十字丝和读数窗，才能精确瞄准和读数。井下多采用悬空丈量边长的方法。具体做法是在前、后视所挂垂球线上用大头针或小钉作出标志，作为测量倾角时经

10、纬仪望远镜十字丝水平中丝瞄准的目标和钢尺量边时的端点。丈量边长时，钢尺一端刻划的对准经纬仪的镜上中心或横轴中心，另一端用拉力计施加在钢尺比长时的标准拉力P0，并对准垂球线上的大头针处的钢尺读数，要估读到毫米。每尺段以不同起点读数三次，三次所测得长度互差不得大于3mm。导线边长必须往、返丈量，丈量结果加入各种改正数之后的水平边长互差不得大于边长的1/6000。在测设地下导线时应注意以下事项： （1）、地下导线应尽量沿线路中线（或边线）布设，边长要接近等边，尽量避免长短边相接。导线点应尽量布设在施工干扰小、通视良好且稳固的安全地段，两点间视线与坑道帮的距离应大于0.2m。对于大断面的长隧道，可布设

11、成多边形闭合导线或主副导线环。有平行导坑时，平行导坑的单导线应与正洞导线联测，以资检核。 （2）、在进行导线延伸测量时，应对以前的导线点作检核测量，在直线地段，只作角度检测，在曲线地段，还要同时作边长检核测量。 （3）、由于地下导线边长较短，因此进行角度观测时，应尽可能减小仪器对中和目标对中误差的影响。当导线边长小于15m时，在测回间仪器和目标应重新对中。应注意提高照准精度。 （4）、边长测量中，采用钢尺悬空丈量时，除加入尺长、温度改正外，还应加入垂曲改正。当采用电磁波测距仪时，应经常拭净镜头及反射棱镜上的水雾。当坑道内水汽或粉尘浓度较大时，应停止测距，避免造成测距精度下降。洞内有瓦斯时，应采

12、用防爆测距仪。当测距仪（或全站仪）测距固定误差较大时（如5mm+3ppm），为保证测距精度，边长很短时应采用钢尺量边。在矿山的重要贯通工程中，还应对导线边长加入归化到投影水准面和投影到高斯-克吕格投影面的改正。 （5）、凡是构成闭合图形的导线网(环)，都应进行平差计算，以便求出导线点的新坐标值。（6）、对于螺旋形隧道，不能形成长边导线，每次向前引伸时，都应从洞外复测。复测精度应一致，在证明导线点无明显位移时，取点位的均值。3、联系测量（一井定向、钢尺导入高程）（1）、一井定向进行一井定向时，在井筒中悬挂两根垂球线，在地面上由地面控制点测定两垂球线的平面坐标及其联线方位角，在井下通过测角量边把垂

13、球线与起始控制点连接起来，从而测定井下导线的起算坐标和方位角。一井定向测量工作可分为投点（在井筒中下放钢丝）和连接测量工作。 投点与连接测量投点时，通常采用单重投点法（即在投点过程中，垂球的重量不变）。单重投点可分为两类：单重稳定投点和单重摆动投点。单重稳定投点是将垂球放在水桶内，使其基本上处于静止状态，单重稳定投点只有当井筒中风流、滴水很小，垂球线基本稳定时才能应用。而单重摆动投点则让钢丝自由摆动，用专门的设备观测其摆动，从而求出它的静止位置并加以固定。连接测量时，常采用连接三角形法（见图1）。C与C称为井上下的连接点，A、B点为两垂球线点,从而在井上下形成了以AB为公用边的三角形ABC和A

14、BC。在选择井上下连接点C和C时应满足下列要求： （1）、CD和CD的长度应尽量大于20 m； 图1 （2）、应使C和C点处的锐角及小于20，构成最有利的延伸三角形； （3）、点C和C应适当地靠近最近的垂球线，使a/c和b/c之值尽量小一些。连接测量时，在连接点C和C点处用测回法测量角度、。当CD边小于20 m时，在C点进行水平角观测时应采用J2级经纬仪或全站仪，其仪器必须对中三次，每次对中应将照准部(或基座)位置变换1200。角度观测的中误差地面为5，地下为7。同时丈量井上下连接三角形的六个边长a、b、c、a、b、c。量边应用检验过的钢尺并施加比长时的拉力，并测记温度。在垂线稳定情况下，应用

15、钢尺的不同起点丈量6次,读数估读到0.1mm。同一边各次观测值的互差不得大于2mm，取平均值作为丈量的结果。在垂球摆动情况下，应将钢尺沿所量三角形的各边方向固定，用摆动观测的方法至少连续读取六个读数，确定钢丝在钢尺上的稳定位置，以求得边长。每边均须用上述方法丈量两次，互差不得大于3mm，取其平均值作为丈量结果。井上、下量得两垂球线距离的互差，一般应不超过2mm。内业计算时，首先应对全部记录进行检查。然后按下式解算连接三角形各未知要素。 连接三角形三内角和，若尚有微小的残差时，则可将其平均分配给和。计算时应对两垂球线间距进行检查。设C丈为两垂线间距离的实际丈量值，C计为其计算值，则： 地面连接三

16、角形中d2mm、地下连接三角形中d4mm，可在丈量的边长中分别加人下列改正数，以消除其差值。 然后按DCABCD顺序，按一般导线计算方法计算各点的坐标。（2）长钢尺法导入高程如图2所示，将经过检定的钢尺挂上重锤（其重量应等于钢尺检定时的拉力），自由悬垂在井中。分别在地面与井下安置水准仪，首先在A、B点水准尺上读取读数a、b。然后在钢尺上读取读数m、n（注意，为防止钢丝上下弹动产生读数误差，地面与地下应同时在钢尺上读数）。同时应测定地面、地下的温度t上和t下。由此可求得B点高程：式中: l为钢尺改正数总和(包括尺长改正、温度改正、自重伸长改正)。其中钢尺温度改正计算时，应采用井上下实测温度的平均

17、值。钢尺自重伸长改正计算公式为： 式中: l= (mn)； l钢尺悬挂点至重锤端点间长度，即自由悬挂部分的长度； 钢尺的比重（7.8gcm3）； E钢尺的弹性模量（一般取为2106kgm2）； 图2 当钢尺悬挂重量与钢尺检定时的拉力不相同的话，还应加入拉力改正。4、陀螺定向测量（1）陀螺经纬仪的基本结构陀螺经纬仪是由陀螺仪、经纬仪、陀螺电源三部分组成（见图3）。a、悬挂式陀螺仪由以下几部分组成：（1）、灵敏部：包括悬挂带、导流丝、陀螺马达、陀螺房以及反光镜等。（2）、光学观测系统（用来观测和跟踪灵敏部的摆动）。（3）、锁紧限幅机构（用于陀螺灵敏部的锁紧和限幅）。（4）、陀螺仪外壳（用于防止外部

18、磁场的干扰）。b、经纬仪则比普通经纬仪增加了一个定位连接装置。c、陀螺电源由蓄电池组、充电器、逆变器等组成。(2)陀螺经纬仪的定向测量方法陀螺经纬仪的定向测量方法，根据其所含概的内容可分为：陀螺经纬仪定向的作业过程和一次测定陀螺方位角的作业过程，现分述如下：a、陀螺经纬仪定向的作业过程（1）、在地面已知边上测定仪器常数 由于陀螺仪轴与望远镜光轴及观测目镜分划板零线所代表的光轴因安装或调整不完善，使上述三轴不在同一竖直面中，所以陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线重合。二者的夹角称为仪器常数（用表示）。如果陀螺仪稳定位置位于地理子午线的东边，为正；反之，则为负（见图4）。进行陀螺定向时，首先在已

19、知边（已知方位角的精密导线边或三角网边）上测定仪器常数23次，各次之间的互差对于GAK一1、JTl5型号的仪器应小于40。即在已知边上测定陀螺方位角T，然后与已知的地理方位角A0比较，按（3-24）式求出仪器常数。每次测量后，要停止陀螺运转10一15min，经纬仪度盘应变换1800(23)。 图3 图4 （2）、在待定边上测定陀螺方位角T，则定向边的地理方位角A为： 测定待定边陀螺方位角应独立进行两次，其互差对GAK一1、JTl5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，应在己知边上重新测定仪器常数23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G

20、AK一1、JT15型仪器应小于40。然后求出仪器常数的最或是值，并按公式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0，而井下定向边需要求算的也是坐标方位角，而不是地理方位角A。因此还需要求算子午线收敛角。 地理方位角和坐标方位角的关系为： 子午线收敛角的符号，在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 待定边的坐标方位角则为： 式中 平仪器常数的平均值。 若将式(3-27)的仪器常数值代入上式，则可写出： 其中，表示地面已知边和待定边的子午线收敛角的差数，可按下式求得： 式中的单位为s，32.

21、23tan(当地面已知边和待定边的距离不超过510 km，纬度小于600时采用)；为当地的纬度；y0和y为地面已知边和待定边端点的横坐标(km)。B、一次测定陀螺方位角的作业过程 （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（测定近似北方向）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

22、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。C、陀螺仪悬带零位观测当陀螺马达不转动并且灵敏部下放时，陀螺灵敏部受悬挂带和导流丝的扭力作用而产生摆动的平衡位置应与目镜分划板的零刻划线重合。该位置称为悬带零位（也称无扭位置）。如果摆动的平衡位置与目镜分划板的零刻划线不重合，则用“零”线来跟踪灵敏部时，悬挂带

23、上的扭矩不完全等于零，会使灵敏部的摆动中心发生偏移。将使测定的陀螺北方向带有误差。所以在陀螺仪开始工作之前和结束后，均要进行悬带零位观测。 测定悬带零位时，应将经纬仪整平并固定照准部，然后下放陀螺灵敏部并从读数目镜中观测灵敏部的摆动(当陀螺仪较长时间末运转时，测定零位之前，应将马达开动几分钟预热，然后切断电源，待马达停止转动后再下放灵敏部)，在分划板上连续读三个逆转点读数a1、a2、a3（以格计），估读到0.1格。按下式计算零位： 如悬带零位超过土0.5格就要进行校正，如陀螺定向时测前测后所测得的零位变化超过0.3格时，应加入改正数。d、粗略定向 在精密测定已知边或待定边的陀螺方位角之前，必须

24、把经纬仪望远镜视准轴置于近似北方，即进行粗略定向。粗略定向的方法有罗盘法（用罗盘定出粗略北）、已知方位角法（利用已知边的坐标方位角及仪器站的子午线收敛角来直接寻找近似北方）、两逆转点法、四分之一周期法。 本次实习采用两逆转点法进行粗略定向。在测站安置好仪器后，使经纬仪视准轴大致位于北方向，起动陀螺马达达到额定转速后，下放陀螺灵敏部，松开经纬仪水平制动螺旋，用手转动照准部跟踪灵敏部的摆动，使陀螺仪目镜视场中移动着的光标像与分划板零刻划线随时重合。当接近摆动逆转点时，光标像移动慢下来，此时制动照准部，改用水平微动螺旋继续跟综，达到逆转点时，读取水平度盘读数u1；松开制动螺旋，按上述方法继续向反方向

25、跟踪，到达另一逆转点时，再读取水平度盘读数u2。锁紧灵敏部，制动陀螺马达，按下式计算近似北方向在水平度盘上的读数： 转动照准部，把望远镜摆在N读数位置，这时视推轴就指向了近似北方向。该法指北精度可达到土3。e、精密定向精密定向就是精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。精密定向方法可分为两大类：一类是仪器照准部处于跟踪状态，即多年来国内外都采用的逆转点法；另一类是仪器照准部固定不动，国内外研究和提出的方法很多，如中天法、时差法、摆幅法等。本次实习采用逆转点法进行精密定向。 图5启动陀螺马达达到额定转速后，缓慢地下放灵敏部到半脱离位置，稍停数秒钟后再全部下放。如果光标像移动过快，应采用阻尼限幅，使摆

26、幅大约在20左右为宜。用水平微动螺旋微动照准部进行跟踪，使光标像与分划板零刻划线随时重合，跟踪要做到平稳和连续。在摆动到达逆转点时，读取经纬仪水平度盘的读数。应连续读取5个逆转点读数(见图5)。然后锁紧灵敏部，制动陀螺马达。按下式计算陀螺北方向值： 陀螺仪相邻摆动中值及间隔摆动中值的互差，对15级仪器应分别不超过20和30。跟踪时，还需用秒表测定连续两次同一方向经过逆转点的时间。5、巷道的施工放样（中腰线标定）巷道水平投影的几何中心线称为巷道中线。标定出巷道中线就可以控制巷道水平面内的掘进方向。新开巷道标定中线的过程大致如下： 检查设计图纸。设计的巷道要和已有的巷道保持一定的几何关系，或本身要

27、符合一定的几何条件。矿上测量人员在接到掘进任务书以后，须首先了解该巷道的用途和与其他巷道的几何关系，检核设计的角度和长度是否与注记的数字相符合，巷道的各部分尺寸、角度、高程、坡度等是否相互协调。然后根据工程要求和现有的测量仪器。决定测量的方法和精度要求。确定标设的必要数据。经检查确认设计资料无误后，便可利用所要标设的巷道附近的可靠已知点，来计算标设数据。在应用已知点时不要搞错了点号和抄错原始数据。如无可靠的已知点时，则要引测导线到附近取得必须的起算数据。标定巷道开切点和掘进方向，并检查其正确性。随着巷道的不断向前掘进，标定和延长巷道中线和腰线。测绘已掘的巷道，并经常检查和纠正标定的方向。已掘的

28、巷道应及时填绘到矿图上，在接近老塘、火区、煤柱边界等危险区或巷道快贯通时，要特别注意已掘巷道的位置，及时通知掘进队采取安全措施 ，以防发生意外。在掘进到设计规定的位置后要及时停下来，以免出现废巷。（1）标定巷道开切点和掘进方向标定巷道开切点和开掘方向和工作，习惯上称为“开门子”。在图6 中。虚线表示新设计的巷道，AB为巷道的中线，4、5 点为原有巷道内的导线点（如果设计图上没有标出导线点，测量人员要将导线点展绘在图上）。标定前，应从图上量出或算出4点到A点的距离11，和5点到A点的距离l2，l1+l2要等于4-5导线边长，再量出或算出4-5边与AB间的夹角B 。 习惯上称B为指向角，l1、l2

29、和B即为所需的标定要素。井下实地标设之前，应先检查原有导线点是否移位，只有在确认没有移位后，方可用作标定的基点。巷道开切口和掘进方向的标定一般都采用经纬仪法。标定时在4点（见图6）安置经纬仪照准5点，沿此方向由4点取平距l1。在顶板上标设处开切点A，并丈量l2 作为检核。然后将经纬仪安置在A点，后视4点，拨指向角B，此时望远镜视线的方向就是新开巷道中线AB的方向。沿此方向在原有巷道的顶板上固定临时点2 ，倒转望远镜在其延长线上再骨髓临时点1。由1、A和2三点组成一组中线点，即可指示新巷道开切的方向。为明显起见，还可用白灰浆或白油漆在顶板上画出三点的连线。标定后应实测B角，作为检核。（2）标定直

30、线巷道的中线巷道开掘之后，最初标设的临时中线点常被放炮所破坏或移位，当巷道开掘5-8m后，应当用经纬仪重新标定一组中线点。这时应先检查开切点A是否移位，若发现点已移位，则应重新标定A点。经检查确认A点未移位后重新设置后，将经纬仪安置在A点上，如图7所示用正倒镜标定B角，并沿视线方向在新巷道内标出2点和2点，取它们的中点2作为中线点。为了避免差错，应重新用一个测回测B角，作为检查。所测角值与标定角值之差应在1以内，若超限则应重新标定2点。 检查符合要求后 ，沿A2方向再标设1点。A、1、2三点组成一组中线点。中线点应固定在顶板上，挂下垂球线指示巷道掘进的方向。一组中线点不得少于3个，点间距离不小

31、于2m为宜。可以从三点是否在一条直线上而发现中线点是否移位，当发现中线点移位时，应当用仪器重新标定。也可设置4个点为一组，当发现一个点移位，而其余三点仍在一条直线上时，该组中线仍可以继续使用。切忌未作检查使用两个中线点连线作为指示巷道掘进的方向。（3）斜巷腰线的标定a 、中线点兼作腰线点的标设法这个方法的特点，是在中线点的垂球线上作出腰线的标志。同时量腰线标志到中线点的距离，以便根据中线点恢复腰线的位置。如图8所示，1、2、3点为一组已标设腰线点位置的中线点，4、5、6点为待设腰线点标志的一组中线点。标设时经纬仪安置于3点，量仪器高i，用正镜瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计的倾角，此时望远镜视

32、线与巷道腰线平行。在中线点4、5、6的垂球线上用打头针标出视线位置，用倒镜测其倾角作为检查。已知中线点3到腰线位置的垂距a3,则仪器视线到腰线点的垂距b为：b=i-a3式中，i和a3均从中线点向下量取（i和a3值均取正号）。求出的b值为正时，腰线在视线之上，b值为负时则在视线之下。从三个垂球线上标出的视线记号起，根据b 的符号用小钢尺向上或向下量取长度b，即可得到腰线点的位置。在中线上找出腰线位置之后，拉水平线将腰线点标设在巷道帮上，以便于掘进人员掌握施工。B、伪倾角标设法伪倾角法标设腰线的原理如图9所示。O、A点为巷道中线方向上的腰线点，OA的倾角为巷道的设计倾角，B点为垂直于OA线在巷道帮

33、上与A点同高的点。OB线的倾角就不再是而是伪倾角了。由图9可知：tan=hOA tan=hOB tan=tanOAOB即：tan=tancos式中 OA、OB两视线间的水平角。根据设计的值与现场测定的值求出伪倾角后，便可直接在巷道帮上标出与A点同高的腰线点B。实地标设时（见图10），仪器安置在中线点上，在标出新中线点后，量取仪器高i，并根据本站的中心点与腰线点的高差a（a是上次给线时求出的），按式算出视线到腰线的高差b。水平度盘置零，瞄准中线点，然后瞄准巷道帮上拟设腰线点4处，测出水平角，按式算出伪倾角。仪器竖盘对准角，根据望远镜视线在帮上标出4点。最后从4用小钢尺向上或向下量取b值定出腰线点

34、4。用同法可连续标设一组腰线点。标设完腰线点后，应将高程导入到中线点上，并求出a值（a=v-b），为标设下一组腰线点用。式中，a、v均以中线点向下量为正值。可以根据及的不同角值制作专门的伪倾角表，以便标设时差用，而不必临时计算伪倾角的值。（4）平巷腰线的标定在平巷中，用得最普遍的是水准仪标设腰线，在次要平巷中可用半圆仪标设腰线。在图11中，在巷道中已有一组腰线点1、2、3，巷道的设计坡度为i,需向前标设一组新的腰线点4、5、6。组间距一般为30m左右。标设时水准仪安置在两组之间，先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺（代替水准尺）并读数，然后计算各点间的高差，以检查员腰线点是否移动。当确认其可靠后

35、，记下3点的读数a。a的符号以视线为准来定，点在视线之上为正，在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l34，则可按下式计算出腰线点4距视线的高度b：b=a+h34=a+l34i 式中 h343点与4点间的高差。坡度i的符号规定为：上坡为正，下坡为负。水准仪前视4点处，以视线为准，根据b值标出腰线点4的位置。b值为正时，腰线点在视线之上，b值为负时则在视线之下。5、6腰线点依同法标设。上述标设方法虽简单易行，但稍不注意就要出错。标设时应特别注意a、b、i的符号，图11中分别表示出三种不同的情况。标设好新的一组腰线点后，应该由3点求算4、5、6点的高程。连续向前标设几组腰线点后，应进行检查测量。

36、检查时，可从水准点引测高程到腰线点，看腰线点的高程是否与设计相符。如不相符，应调整腰线点，使其符合设计位置后，再由调整后的腰线点向前继续标设腰线。对于平巷，有的矿井要求在大巷的两帮均标出腰线，或在帮上用涂料画出腰线，以便严格控制巷道掘进和铺轨的坡度。6、巷道纵剖面测量 为了检查平巷的铺轨质量或为平巷改造提供设计依据，需进行巷道纵剖面的测绘。这一工作一般是在水准测量过程中同时完成的。具体做法是：先用皮尺沿轨面（或底板）每隔10m或20m标记一个ie临时测点（中间点），并将此点标设在巷道两帮上， 以便调整坡度放腰线时使用。这些测点要统一编号。施测时在每一测站上先用两次仪器高测出转点间的高差，符合要

37、求后，再利用第二次仪器高，依次读取中间点上水准尺的读数。内业计算时，先根据后视点的高程和第二次仪器高时的后视点水准尺读数，求出仪器实现高程；再由仪器视线高程减去中间点上的水准尺读数，即为各中间点的高程。 室内绘制巷道纵剖面图时，水平比例尺一般为1：2000、1：1000或1：500，其绘制方法如下：按水平比例尺画出表格，表中填写测点编号、测点间距、测点的实测高程核设计高程轨面（或底板）的实际坡度。在表格的上方，绘出轨面（巷道）的纵剖面图。绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，在其左端注明高程，在线上绘出各测点的水平投影位置，再按各测点的实测高程和选定的竖直比例尺绘出个测点在竖直面上的位置，然后用直

38、线段将这些位置点连接起来，即为轨面（巷道）的实测纵剖面线。最后画出轨面的设计坡度线和与该巷道相交的其他巷道的位置。在表格的下方绘出该巷道的平面图，并在图上绘出高程基点和永久导线点的位置。7、井上下对照图测量按地面数字化测图的方法测出工业广场地形图，并将地下巷道的位置绘于同一张图纸上，形成井上下对照图。要求要用南方cass 5.1绘图软件绘制井上下对照图。8、数据处理及实习报告的编写利用计算机平差软件（网上查软件）进行测量数据的内业处理，并按规定编写实习报告。四、 实习报告编写要求实习报告按如下章节编写。每章中要详细叙述测量的过程、存在的问题，并记录有关的数据和平差结果。前言 目录第一章 概述第

39、二章 已有资料分析及坐标系统的选择第三章 地面控制测量第四章 地下水准测量第五章 地下导线测量第六章 联系测量（一井定向、钢尺导入高程）第七章 陀螺定向测量第八章 巷道的施工放样（中腰线标定）第九章 巷道纵剖面测量第十章 井上下对照图测量后记五、补充 (一)井下三角高程测量实习1、实习目的1）掌握井下三角高程测量的方法、步骤和要领；2）进一步练习、掌握竖直角的观测方法和经纬仪的操作使用技能。2、内容及要求本次实习主要是练习通过倾斜巷道（大于8倾角）传递高程方法，如图1所示，将下平巷A点高程传递到上平巷之B点。 图1限差要求如表2-5所示。 表 2-5 三角高程测量限差导线类别相邻两点往返测高差

40、的容许互差（mm）三角高程容许闭合差（mm）基本控制采区控制10+0.3-3080表中 导线水平边长，以米为单位； 导线周长（复测支导线为两次测量导线的总长度），以百米为单位。3、仪器、工具与材料经纬仪1台、钢尺1把、小钢卷尺1个、锤球1个、记录板1块、工具包1个。4、方法和步骤井下三角高程测量一般是与经纬仪导线测量同时进行。1）先由已知点1求出A点高程，然后将经纬仪安置与A点，量出A点桩面至仪器横轴的距离i。在B点挂锤球并在锤球线上适当位置作一标志，量出B点桩面至标志的距离v。2)用正镜瞄准B点锤球线上标志，转动竖盘水准管微动螺旋，当气泡居中后读出竖盘读数。3）倒镜再瞄准B点标志，当气泡居中

41、后，在竖盘上读数。取正、倒镜测出的倾角平均值为。4）用钢尺从锤球线标志量至仪器中心的距离L,一般L即是导线边斜长。5）其A、B点间高差为： 6)然后在B点设站，测出B点与另一已知点2的高差，则可计算出2点高程。5、注意事项 1)必须在竖盘水准管气泡居中时才能读取竖直角。记录员应注意提醒观测员，以免忽视此项操作而前功尽弃。2）井下三角高程测量与井下水准测量一样，当点在顶板上时，仪器高i与占标高v数值前面加符号，则计算公式仍然不变。 (二)巷道中线的标定及延伸实习1、实习目的掌握根据设计标定直线巷道方向、延伸巷道中线的方法和步骤以及使用的仪器、工具。2、内容及要求1）在井下巷道内，根据图纸的设计和

42、要求，用经纬仪测定新开巷道的位置和掘进方向，标定巷道中线，指导巷道掘进。2）根据已知中线点，延长巷道中线，指导巷道掘进。3、仪器、工具与材料经纬仪1台、钢尺1把、木桩6个、铁钉6颗、锤球3个、电通（矿灯）4个、油漆1桶、斧头1把、记录板1块、工具包1个。4、方法和步骤1）巷道位置、方向的标定（如图1所示） 图1 首先熟悉图纸，了解设计巷道的用途，设计巷道与其他巷道几何关系，检查图上给定数据。（1）计算标定数据 式中 设计巷道中线坐标方位角 、设计巷道的起点坐标 、导线点坐标（2）标定巷道的开切地点和掘进方向将经纬仪安置于4点，瞄准5点锤球线，在此方向上量取定出A点并标设在顶板上。在量取检查A点

43、的正确性。在A点安置经纬仪，后视4点转角值，此时望远镜视准轴所指的方向即为设计巷道掘进方向。一人手执电筒（或矿灯）在司仪者指导下沿巷道一帮移动，当电统移到视准轴方向线上时，即在一帮上打一标记，过此标记画一铅垂线，即为巷道中线。根据仪器视准轴方向，在A点之前或后方顶板上再标定两个中线点，既a、a，由a、A、a三点组成一组中线点，表示巷道掘进的方向。2）巷道中线的标定新开掘的巷道掘进6-9m后，应用经纬仪正式标出一组中线点，每组中线点不得少于四个点，点间距离不得小于2m。检查A点是否有位移或破坏。经检查人为A点无位移后，将经纬仪安置在A点，用盘左后视4点，在水平读盘上转出角值，在巷道顶板上距工作面

44、5m左右给出2点，用盘右再给出2点，取2、2两点中间点为2点，则2点即为巷道中线点。如图2所示。 图2然后在2点挂锤球，用一个测回实测4A2角，用以检查角是否正确。经检查角无误后，再用经纬仪瞄准2点，在此方向上的顶板或棚顶上标出1点。A、1、2三点即为一组中线点，在三点上挂上绳线。3)巷道中线的延伸一组中线点，可以只是巷道掘进30-40m。随着巷道的掘进，巷道中线要向前延伸才能指导巷道的掘进。首先检查原中线点是否有移动，如B组中线点B、1、2、3是否在一条直线上。如图3所示。若其中有三点在一条直线上，便使用这三个点延线。 图3经检查认为无误后，将经纬仪安置在B点，用盘左后视A点，转180o沿视轴方向定出一点，用盘左位置再定出一点，取其中间点C为新中线点。也可用苗直法或拉线法。用经纬仪瞄准C点，再与此方向上定出1、2点。则C、1、2三点即为延伸的一组巷道中线。在各族中线点中选出一点作为导线点，如A、B、C等点，以备进行采区导线测量时，检查中线的正确性。5、注意事项 1）巷道中线是控制巷道之水平方向的重要指向线，因此标定是一定要