绪论1.地下工程分类:a.按开发深度:浅层地下工程、中层地下工程、深层地下工程。
b.根据工程建设的特点:地下通道工程、地下建筑物、地下采矿工程。
2.地下工程测量特点:a.测量环境差;b.不便进行检核,出现错误时往往不能及时发现;c.测量的网形受地下条件限制;d.随着工程的进展,测量工作需要不间断地进行;e.采用特殊或特定的测量方法和仪器;f.测量控制点埋设受到环境和空间的限制。
3.地下工程测量内容:地面控制测量、地下起始数据的传递、地下控制测量、贯通测量、地下工程施工测量、地下变形监测。
4.从工程建设的阶段划分,地下工程测量对应工程勘察设计、施工、竣工等三个阶段。
5.施工控制测量分为:地面控制测量、地下控制测量、联系测量和高程控制测量。
6.地下工程测量的要求:a.地面上是先“控制”后“碎部”、由“高级”到“低级”、从“整体”到“局部”。
b.提高精度,减少贯通误差。
c.为保证地下工程的施工质量,在工程施工前应进行工程测量误差预计。
d.在地下工程中应尽量采用先进的测量设备。
7.矿山测量任务有哪些内容?a.建立矿区地面和井下( 露天矿) 测量控制系统,测绘大比例尺地形图;b.矿山基本建设中的施工测量;c.测绘各种采掘工程图、矿山专用图及矿体几何图;d.对资源利用及生产情况进行检查和监督;e.观测和研究由于开采所引起的地表及岩层移动的基本规律,以及露天矿边坡的稳定性,组织开展“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)采矿和矿柱留设的实施方案;f.进行矿区土地复垦及环境综合治理研究;g.进行矿区范围内的地籍测量;h.参与本矿区( 矿) 月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。
8.矿山测量的性质和作用:(1)性质:服务性、先行性与后效性、生产性(2)作用:a.信息服务,均衡保证作用b.监控预警,监督作用c.决策支持,指导与参谋作用地下工程控制测量1.地面控制测量的特点:a.控制网的大小、形状、点位分布,应与地下工程的大小、形状相适应,点位布设要考虑施工放样的方便,保证隧道两端有控制点;b.地面控制网的精度,不要求网的精度均匀,但要保证某一方向和某几个点的相对精度高;c. 投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求;d. 坐标系应采用独立的建筑坐标系,其坐标线应平行或垂直于建筑物的主轴线。
2.地面控制网的布设步骤:分为收集资料和现场踏勘两个阶段。
3.地面平面控制测量方法:中线法(特点:简单、直观,但其精度不太高)、导线测量(具有较大灵活性、作业方便、计算简单、检核条件少)、GPS测量(对点间的边长没有限制、不要求两点间通视、全天候、无累计误差,具有优越性和灵活性,GPS高程测量还没有得到广泛应用)、三角网测量(检核条件多、精度可靠)4.影响横向贯通误差的因素有:洞外和洞内平面控制测量误差、洞外与洞内之间联系测量误差。
5.高程控制测量的方法可采用等级水准测量、光电测距三角高程测量(一般在平坦地区采用等级水准测量,在丘陵及山区采用光电测距三角高程测量)。
6.地下控制测量特点:由于受井下巷道条件的限制,井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设。
7.地下控制测量目的:是建立井下平面测量的控制,作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础,也能满足一般贯通测量的要求。
8.地下控制测量任务:是给出隧道、巷道等地下工程正确的掘进方向,并作为地下施工放样的依据,从而保证开挖隧道在精度范围内准确贯通。
9.井下导线的等级:这两类又都应敷设成闭(附)合导线或复测支导线。
10.井下导线的发展与形式:分次布设,逐步敷设;先低级,后高级;不断向前,直至边界。
11.井下导线点按使用时间长短和重要性而分为永久点和临时点两种。
12.井下导线按所使用仪器的不同分为四种类型:a.经纬仪——钢尺导线b.光电测距导线c.全站仪导线d.陀螺定向——光电测距导线13.地面高程控制测量的任务是在各洞口(或井口)附近设立3个水准基点,以便于向洞内或地下传递高程。
14.地下导线的特点及注意事项(书P23、P24)15.井下水平角测量的主要误差来源有哪些?a.由于所使用的仪器不完善而产生的误差,通常称为仪器误差;b.由于瞄准和读数不正确所引起的误差,因为瞄准和读数随测角方法不同而不同,故称之为测角方法误差;c.由于觇标和仪器的中心与测点中心没有在同一铅垂线上所产生的觇标对中误差和仪器对中误差;d.由于外界环境条件,如井下湿度、温度、矿尘量、照明度等的变化因素,也会给测角带来误差。
16.井下高程测量分三种类型,即:通过立井导入高程;水准测量;三角高程测量。
联系测量及其精度分析1.联系测量:将矿区地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量。
2.定向:将地面平面坐标系统传递到井下的测量称平面联系测量,简称定向。
3.导入高程:将地面高程系统传递到井下的测量称高程联系测量,简称导入高程。
4.矿井联系测量的目的:使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。
5.联系测量的任务在于确定:a.井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;b.井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y;c.井下水准基点的高程H。
6.矿井定向的种类:a. 几何定向:(1)通过平硐或斜井的几何定向;(2)通过一个立井的几何定向(一井定向);(3)通过两个立井的几何定向(两井定向)。
b. 物理定向:(1) 用精密磁性仪器定向;(2) 用投向仪定向;(3) 用陀螺经纬仪定向。
7.在建立近井点和井口水准基点时,应满足下列要求:a.尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点。
b.每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点;c.近井点至井口的连测导线边数应不超过三个;d.多井口矿井的近井点应统一合理布置,尽可能使相邻井口的近井点构成三角网中的一个边,或力求间隔的边数最少;e.近井点和井口水准基点标石的埋设深度,在无冻土地区应不小于0.6m,在冻土地区盘石顶面与冻结线之间的高度应不小于0.3m;f.为使近井点和井口水准基点免受损坏,在点的周围宜设置保护桩和栅栏或刺网。
在标石上方宜堆放高度不小于0.5m的碎石。
8.立井几何定向工作分为两部分:由地面向定向水平投点(简称投点);在地面和定向水平上与垂球线连接(简称连接)。
9.10.一井定向方法:在一个井筒中挂两根钢丝,将方位角,平面坐标传到井下。
(连接三角形法,四边形法,瞄直法)11.投点误差:由地面向定向水平上投点时,由于井筒内气流、滴水等影响,致使垂球线在地面上的位置投影到定向水平后发生偏离,一般称这种线量偏差。
(风流、滴水等影响,钢丝地面井下投影不重合,线量偏差)12.投向误差:由投点误差所引起的垂球线连线的方向误差。
13.减小投点误差措施:a.增大两垂线间距离C;b.减少马头门处风流;c.小直径,高强度纲丝,加大锤重,浸入液体中;d.减小滴水影响,挡水,桶盖。
14.单重稳定投点是假定垂球线在井筒内处于铅垂位置而静止不动。
15.投点的主要误差来源有:a.气流对垂球线和垂球的作用;b.滴水对锤球线的影响;c.钢丝的弹性作用;d.垂球线摆动面和标尺面不平行的影响;e.垂球线附生摆动的影响。
16.在选择井上下连接点C和C’时,应满足下列要求:a.点C与D及C’与D’应彼此通视,且CD和C’D’的长度应尽量大于20m。
当CD边小于20m时,仪器必须对中三次;b.点C与C’应尽可能地在AB延长线上,使三角形的锐角r及r’应小于2°,这样便构成最有利的延伸三角形;c.点C和C’应适当地靠近最近的垂球线,使a/c及b’/c之值应尽量小一些。
17.自由陀螺仪:没有任何外力作用,并具有三个自由度的陀螺仪称做自由陀螺仪。
18.自由陀螺仪有两个特性:a.陀螺轴在不受外力矩作用时,它的方向始终指向初始恒定方位,即所谓定轴性;b.陀螺轴在受外力作用时,将产生非常重要的效应——“进动”,即所谓进动性。
19.陀螺经纬仪定向的工作过程:a.在地面已知边上测定仪器常数;b.在井下定向边上测定陀螺方位角;c.仪器上井后重新测定仪器常数;d.求算子午线收敛角;e.求算井下定向边的坐标方位角。
20.粗略定向:在测定已知边和定向边的陀螺方位角之前,必须把经纬仪望远镜视准轴置于近似北方。
21.精密定向:精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。
22.精密定向方法可分为两大类:a. 逆转点法:(1)测定待定或已知测线的方向值;(2)粗略定向;(3)测前悬带零位观测;(4)跟踪;(5)测后零位观测;(6)测定待定或已知测线的方向值。
b. 中天法:(1)测定待定或已知测线的方向值;(2)粗略定向;(3)测前零位观测;(5)测后零位观测;(6)测定待定或已知测线方向值。
23.导入高程:把地面的高程系统,经过平硐、斜井或立井传递到井下高程测量的起始点上。
24.导入高程的方法:按开拓的方法分为:①通过平硐导入高程;②通过斜井导入高程;③通过立井导入高程。
按工具分为:a.长钢尺导入高程b.短钢尺导入高程c.钢丝导入高程d.测距仪导入高程地下工程施工测量方法1.说明新开巷道标定中线的过程:a.检查设计图纸。
b.确定标定的必要数据,标定要素。
c.实地标定巷道开切点位置和掘进方向。
d.标定和延长巷道的中腰线。
e.测绘已掘巷道,填图,检查纠正标设方向。
2.中线:隧(巷)道水平投影的几何中心线。
(作用:指示隧(巷)道水平面内的掘进方向)3.给中线:将图纸上设计好的隧(巷)道标设到实地,指导掘进方向和位置,边掘边标,不断向前。
4.直线巷道的延长和检查方法:经纬仪法,瞄线法,拉线法。
5.曲线测设的方法:弦线法、切线支距法、短弦线。
6.在平巷中和斜巷中标定腰线有哪些方法?a.斜巷腰线的标定:(1)用经纬仪标设腰线:包括中线点兼作腰线点的标设法、伪倾角标设法;(2)用斜面仪标设腰线。
b.平巷腰线的标定:(1)在平巷中,用得最普遍的是水准仪标设腰线;(2)在次要平巷中可用半圆仪标设腰线。
贯通测量1.贯通测量:采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时,为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。
2.贯通:一个巷道按设计要求掘进到指定的地点与另一个巷道相通,叫做巷道贯通。
3.井巷贯通可能出现下述三种情况:(1)相向贯通(2)同向贯通或追随贯通(3)单向贯通4.井巷贯通一般分为:一井内巷道贯通,两井之间的巷道贯通,立井贯通。
5.贯通巷道接合处的偏差值,可能发生在三个方向上:a.水平面内沿巷道中线方向上的长度偏差,纵向贯通误差b.水平面内垂直于巷道中线的左、右偏差Δx′,横向贯通误差c.竖直面内垂直于巷道腰线的上、下偏差Δh,竖直贯通误差Δx′和Δh对于巷道质量有直接影响,又称为贯通重要方向的偏差。
6.贯通测量的工作步骤:(a) 调查了解待贯通井巷的实际情况,根据贯通的容许偏差,选择合理的测量方案与测量方法。