《测量学井下测量》课件

《测量学井下测量》课程大纲测量学概述测量的意义及分类、测量技术和仪器、误差分析井下测量基础平面坐标系、水准测量、角度测量、距离测量井下测量方法井斜测量、方位角测量、走向与倾斜角测量、地层测量测量数据处理与应用测量数据处理、测量工作质量控制、测量结果表示与应用测量学概述测量学是一门古老而重要的学科，它研究地球形状和大小，并通过测量手段获取地球表面和地下空间的信息。测量学在许多领域都有着广泛的应用，包括工程建设、资源勘探、环境保护、国防建设等。随着科学技术的不断发展，测量学也得到了不断发展和完善，新的测量技术和仪器不断涌现，测量精度不断提高，测量范围不断扩展。测量的意义及分类工程建设提供准确的尺寸和位置信息，确保建筑物、道路、桥梁等工程的顺利进行。资源勘探确定矿产资源的储量、质量、位置，为矿山开发提供依据。土地管理测量土地的面积、边界，为土地登记、规划、利用提供数据支撑。测量技术和仪器井下测量需要使用各种专门的测量技术和仪器，以适应复杂的环境和高精度要求。常见的测量技术包括：水准测量、角度测量、距离测量、井斜测量、方位角测量、走向与倾斜角测量等。常用的测量仪器包括：水准仪、经纬仪、全站仪、测距仪、井斜仪、罗盘仪等。误差分析系统误差可重复的误差，例如仪器本身的缺陷或测量方法的不准确性。随机误差不可重复的误差，例如环境因素或操作人员的疏忽引起的误差。粗差明显错误的测量值，通常是由于操作失误或仪器故障造成的。平面坐标系1平面直角坐标系常用坐标系，简单易用2极坐标系以点为圆心，角度和距离表示位置3地理坐标系经纬度表示位置水准测量高程测量水准测量是确定地面点高程的精确测量方法。水准测量利用水准仪和水准尺，通过视准轴的水平性，测定两点间的高差，进而确定地面点的相对高程。水准测量方法高差测量利用水准仪测量两点的高差，确定两点间的高程差。水准路线测量沿路线进行高程测量，确定路线上的各点高程。水准网测量在区域内建立水准网，确定区域内各点的高程，并进行高程控制。水准仪的使用水平望远镜用于瞄准目标，并通过十字丝来确定目标的竖直方向。水准管用于确定水平方向，通过气泡居中来保证仪器水平。微倾螺旋用于微调仪器水平，使水准管气泡居中。脚架用于支撑水准仪，并通过调节脚架高度来调整仪器水平。水准测量数据处理1数据整理检查数据是否完整、准确、合理，并进行必要的修正和补充。2误差分析分析水准测量中的各种误差来源，并进行误差计算和评定。3高程计算根据水准测量数据，计算出各点的高程值，并进行高程平差。4成果整理绘制水准测量成果图，并编制水准测量成果报告。角度测量水平角水平角是指两条直线在同一水平面上的夹角，通常用角度测量仪器测量。垂直角垂直角是指两条直线在同一铅垂面上的夹角，通常用经纬仪或全站仪测量。方位角方位角是指一条直线与正北方向之间的夹角，通常用于确定地质构造方向和走向。垂直角测量1定义垂直角是空间两条直线在同一铅垂面上的夹角，在井下测量中，垂直角主要用于确定井斜角。2测量方法常用的垂直角测量方法包括：经纬仪法和水准仪法。3应用垂直角测量结果可用于计算井斜角、井深等参数，为井下工程建设提供重要数据支撑。水平角测量1目标对准将水平角测量仪对准目标点。2读数记录记录水平角测量仪的读数。3角度计算根据读数计算水平角的值。角度测量数据处理1数据校正对观测数据进行误差修正，例如仪器误差、大气折射误差等。2角度闭合差计算检查角度观测结果的精度，并根据闭合差进行平差计算。3坐标转换将角度测量结果转换为平面坐标系中的坐标值，便于绘制平面图。距离测量测量距离是井下测量中一项基本工作，直接影响着其他测量的精度和可靠性。常用的距离测量方法包括：光学测距、电磁波测距、钢尺量距等。选择合适的测距方法需根据实际情况，如测量精度要求、环境条件、设备可获得性等。光学距离测量光学距离测量是利用光波的特性进行距离测量的技术。主要原理是通过测量光波在已知时间内传播的距离来确定目标点与仪器之间的距离。常见的测量仪器包括：经纬仪、全站仪、水准仪等。光学距离测量方法简单、操作方便，但受环境影响较大，精度较低。电磁波距离测量电磁波测距仪利用电磁波的传播特性来测量距离。它主要包括以下类型:脉冲测距仪:通过发射脉冲信号并接收反射信号的时间差来计算距离。相位测距仪:通过发射连续波信号并分析接收信号的相位变化来计算距离。光学测距仪的使用光学测距仪主要用于测量短距离，其原理是利用光学折射原理进行测量。操作步骤如下：安装测距仪并校准将测距仪对准目标点，进行瞄准读取测距仪上的读数，即为目标点的距离电磁波测距仪的使用电磁波测距仪是一种利用电磁波来测量距离的仪器。它具有精度高、速度快、测量范围广等优点，是现代测量中常用的仪器。电磁波测距仪的使用步骤如下：打开电源，进行仪器预热。对准目标，进行测距。读取测量数据，进行数据处理。距离测量数据处理数据校正测量数据需要进行校正以消除误差，例如仪器误差和环境因素的影响。数据分析对校正后的数据进行统计分析，以确定测量精度和可靠性。数据应用处理后的数据用于绘制井下工程图，进行工程设计和施工。综合测量方位角测量确定井眼方向和井眼轨迹的关键参数，为井眼轨迹控制提供依据。井斜测量通过测量井眼与水平面的夹角，以及井眼与南北方向的夹角，确定井眼的空间位置。地层测量通过测量井眼穿过的地层类型和厚度，为地质勘探和油气开采提供重要数据。井斜测量1测井仪测井仪器用于测量井斜数据2方位角井斜方位角的确定3倾斜角井眼与垂直方向的夹角4井斜曲线井斜测量结果的图表形式方位角测量1定义方位角是指从北方向起，顺时针旋转到目标点的水平角。2测量方法常用的方法包括罗盘测量、经纬仪测量以及全站仪测量。3应用方位角测量在井下测量中具有重要作用，例如确定井斜方向和井壁方位。走向与倾斜角测量走向岩层层面与水平面的交线方向，在地图上用直线表示。倾斜角岩层层面与水平面的夹角，用量角器测量，以度表示。倾斜方向岩层层面在垂直于走向线的平面上的倾斜方向，用方位角表示。地层测量1地层倾角地层倾角是指地层层面的倾斜程度，用角度表示，通常用罗盘仪测量。2地层走向地层走向是指地层层面与水平面的交线方向，用方位角表示，也用罗盘仪测量。3地层厚度地层厚度是指地层上下两个层面之间的垂直距离，用米或厘米表示，通常用测距仪测量。测量数据处理数据整理测量数据通常包含多种类型，需要进行整理，以方便后续的处理和分析。误差分析测量过程中不可避免地会产生误差，需要对其进行分析，以评估测量结果的可靠性。数据校正根据误差分析结果，对原始数据进行必要的校正，以提高测量结果的精度。数据计算根据测量目的，对处理后的数据进行必要的计算，以得出最终的测量结果。测量工作质量控制仪器校准定期校准测量仪器，确保其精度和准确性。数据复核对测量数据进行仔细复核，检查是否存在错误或异常。现场检查对测量结果进行现场检查，确保测量数据与实际情况一致。测量结果表示与应用结果表达测量结果通常用图表、表格和报告等形式表达，包括坐标、高程、距离、角度等数据。应用领域井下测量结果广泛应用于矿山开采、工程建设、资源勘探等领域，为安全生产、工程设计和资源管理提供重要依据。测量安全与环保安全第一井下测量环境复杂，安全至关重要。要佩戴安全帽、反光衣