A′
B′ A′
θ
(a)
(b)
B′ B′
θ A′
(c)
图3-3 投点误差与投向误差
图(b) 中 tgBBAA
AB
图(c)中 tgAABB
AB
设AA′=BB′=e，AB=c，且由于θ很小，则(c)图中的θ
可简化为：
2e
c
总投向误差为： e
c
利用GPS卫星定位测量测设近井点时，近井点应埋设在 视野开阔处，点周围视场内不应有地面倾角大于10º的成片障 碍物。同时应避开高压输电线、变电站等设施，其最近不得 小于200m。
测量可采用静态定位法。静态定位能够通过大量的重复观测来 提高定位精度。GPS测量必须按1992年我国测绘局发布的《全球定 位系统（GPS）测量规范》进行。在《规范》将GPS网点划分为A、 B、C、D、E五个等级。其中D级和E级分别相当于常规测量的国家 三等点和四等点，近井点测设可采用上述等级。有关技术标准见下 表
图3-1GPS测量数据处理的基本流程
四、地面连测导线的测量
地面有近井点至井口（定向连接点）的连测导线，边数应不超 过3个。
地面连测时，应敷设测角中误差不超过5″或10″的闭合导线或复 测支导线，10″（二级）小三角网作为首级控制的小矿区。 地面连测导线应尽量采用光电测距导线。
图3-2地面连测
第四节 立井几何定向
一、概述
在立井中悬挂钢丝垂线由地面向井下传递平面坐 标和方向的测量工作称为立井几何定向 。
几何定向
一井定向 两井定向
在一个井筒内悬挂两根垂球线由地面向井下传递 平面坐标和方向的测量工作称为一井定向 。
投点
一井定向工作 连接
二、一井定向方法 一井定向方法有连接三角形法、四边形法和适用
于小型矿井的瞄直法等。本节只介绍常用的连接三 角形法。
若量得的井上、井下两钢丝间的距离互差不大于2mm，便 认为钢丝是自由悬挂的。
(3) 振幅法
振幅法是测定钢丝摆动的半周期，看它是否与计算值相等 。 理论值按下式计算：
由于稳定液的阻尼作用，实测的半周期应大于计算值。若小 于计算值，可将实测的半周期代入上式，计算出钢丝自由悬挂的 长度，以便估计接触点的位置； (4)井筒条件允许时，可以乘罐笼或吊桶直接检查钢丝的悬挂。
因此要减少投向误差，必须加大两垂球线间的距离c和减少 投点误差e之值。 减少投点误差的主要措施： 1)尽量 增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置;
2)定向时最好减少风机运转或增设风门，以减少风速
3)采用高强度、小直径的钢丝，适当加大垂球重量， 并将垂球浸入到稳定液中; 4)减少滴水对垂球线及垂球的影响。
几何定向
一井定向
定向
两井定向
物理定向
磁性定向 投向仪定向 陀螺定向
第三节 地面近井点、井口水准基点 及井下定向基点的测设
一、近井点和井口水准基点的设置要求
1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点; 2）每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点； 3）近井点至井口的连测导线边数应不超过三个；
（一）投点 1、投点的方法
由地面向定向水平投点，简称投点
单重稳定投点〈0.4mm
采用垂球线单重投点法
单重摆动投点
2、投点误差与投向误差
由地面向定向水平投点时，由于井筒内气流、滴水等影 响，使得垂球线在地面上的位置投到定向水平后会发生偏离， 这种偏离称为投点误差。
由投点误差引起的垂球线连线的方向误差，称为投向误差。
矿井联系测量
第一节 联系测量的作用和任务 第二节 矿井定向的种类与要求 第三节 地面近井点、井口水准基点及
井下定向基点的测设 第四节 立井几何定向 第五节 陀螺经纬仪定向
第六节 导入高程 第七节 用垂球投点和投向的误差
第一节 联系测量的作用和任务
一、概念
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， 使井上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作。 联系测量包括平面联系测量和高程联系测量，即定向和导入高程
用三角高程测量时应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直 角，用测距精度为Ⅱ级的光电测距仪测量边长。
三、利用全球定位系统（GPS）测设近井点
利用全球定位系统进行定位测量的技术和方法称全球定位 系统测量，即导航卫星测时和测距的简称，通常简写为GPS。 在大地测量、工程测量、地籍测量、航空摄影测量等领域显示 出良好的应用潜力和效益。
二、近井点和井口水准基点的精度要求
1、近井网的布设方案和要求
《 煤矿测量规程》 2、近井点的点位精度要求
近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、 插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距）等方法测设。
近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点位中误差不 得超过±7cm，后视边方位角中误差不得超过±10″。等 平源自均 仪器 级 边长 要求/km
精度指 标/mm
ab
图形 强度
观测 时段 个数
时段 长
/min
卫星高 度角限 值/º
D 10~5 单 频 或 10 10 ≤10 ≥2 ≥60 ≥15 双频
E 5~2 单 频 或 10 20 ≤10 ≥2 ≥6
≥15
双频
GPS测量数据处理的基本内容为：观测值的粗加工；预处理； 基线向量解算以及GPS基线向量网与地面网数据的综合处理等。
3、井口高程基点的精度要求 井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要巷道
贯通的要求
井口水准基点的高程测量，应按四等水准测量的精度要求测设。
对于不涉及两井间贯通问题的高程基点的高程精度不受此限制。
测量高程基点的水准路线，可布设成附（闭）合路线、 高程网或水准支线。除水准支线必须往返观测外，其余均可只 进行单程测量。
3、单重稳定投点 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，所进行的投点。
单重稳定投点设备和安装系统如下图所示：
图3-4稳定投点的设备和安装
4 、钢丝的下放和自由悬挂的检查
通常采用以下方法 : (1) 信号圈法 (2) 比距法
比距法是采用比较井上、井下两钢丝间的距离的方法进行检查。
二、联系测量的目的和任务
1、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。 2、 联系测量的任务：
（1）井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；
（2）确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；
（3）确定井下水准基点的高程H。
第二节 矿井定向的种类与要求
矿井定向概括来说分为两类： 通过斜井或平峒