为保证GPS网图形精度，应以高级点为基础，保证精度的前提下根据本矿区实际情况，以A1，A2，A3，A4四个C级GPS控制点为基础，采用边连式的图形。近井点Ⅰ--近井点Ⅱ为其中一条基线。共十二条独立基线，观测七个时段。
1 2
近井点Ⅰ3
近井点Ⅱ
从近井点Ⅰ到近井点Ⅱ布设无定向一级导线，技术指标及精度如前文所述；
求得仪器常数：△=A0-αT
b.在井下定向边上测定陀螺方位角
在井下E，F和E’，F’处进行陀螺定向，则定向边的地理方位角A为:
A=αT′+△
测量要求：测定定向边陀螺方位角应独立进行两次，其互差应小于40″
c.仪器上井后重新测定仪器常数
仪器上井后，应在已知边上重新测定仪器常数2—3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应小于40″，然后求出仪器常数的最或是值。
课程设计报告
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一.课程设计目的及任务
矿山测量课程设计是在学完矿山测量学课程和完成矿山测量教学实验之后进行的。是对学生进行测绘高级工程人才基本训练的一个重要环节。其目的在于通过对某矿井的主要矿山测量工作的设计，培养学生独立分析问题和解决问题的能力及其创新能力。
矿井联系测量就是将地面上的平面坐标系统和高程坐标系统传递到井下的测量。目的就是使地面和井下测量控制网采用同一坐标系统。联系测量的主要任务是：确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角；确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；确定井下水准基点的高程H。
1/6000
1/4000
采区控制导线的主要技术指标参照下表选定。
采区一翼长度
（km）
测角中误差
（″）
一般边长
（m）
导线全长相对闭合差
闭（附）合导线
复测支导线
≥1
＜1
±15
±30
30~90
—
1/4000
1/3000
1/3000
1/2000
2.生产限差
按一般采矿工程对测量工作的要求来确定。一般采矿工程对测量工作的要求主要表现在利用矿图来解决采矿技术问题，为满足基本矿图的精度要求，一般采用3.0m作为生产限差，即基本矿图上最弱点相对于矿井近井点或井下导线起始点而方的点位极限误码率差值为3.0m。此限差值中包括有测量、绘图和用图的误差，若去掉后两项，测量允许误差（对1：2000矿图而）为2.75m左右。按测图与绘、用图精度相匹配的原则确定。绘、用图的极限误差一般取0.8mm（图上）。若矿图的比例尺为1：2000时，即为1.6m，此误差值仅指测量误差，不含绘、用图误差。按井巷贯通的限差确定，平面上中线的允许编差取0.3-0.5m。高程的允许偏差为0.2m，此误差值仅指测量误差。按由地面向井下指定地点打垂直钻孔的要求确定，当孔深小于100m时，可取1.4m作为生产限差。
第七步,计算TＡＢ陀螺方位角：(αT′)
于是可得井下定向边坐标方位角。
陀螺经纬仪定向时的组织工作与注意事项
（1）必须在熟悉陀螺仪性能的基础上，由具有一定操作经验的人员来使用仪器。
（2）在启动陀螺马达达到额定之前和制动陀螺马达的过程中，陀螺灵敏部必须处于紧锁状态，防止悬挂带和导流丝受损伤。
（3）在陀螺灵敏部处于紧锁状态、马达又在处于高速旋转时，严禁搬动和水平旋转仪器。
一般边长
（km）
测距相对
中误差
测角中误差
导线全长
相对闭合差
三等导线
四等导线
一级导线
二级导线
15
10
5
3
2~5
1~2
0.5
0.25
1/100000
1/100000
1/30000
1/20000
±1.8
±2.5
±5
±10
1/00000
1/40000
1/20000
1/10000
矿区地面高程首级控制网，一般应采用水准测量方法建立，其布设范围和等级选择应符合下表的规定。
第一步，在A点安置陀螺经纬仪，严格整平对中，并以两个镜位观测测线方向AB的方向值——测前方向值M１。
第二步，将经纬仪的视准轴大致对准北方向(对于逆转点法要求偏离陀螺子午线方向不大于60′)。
第三步，测量悬挂带零位值——测前零位，同时用秒表测定陀螺摆动周期。
第四步,用逆转点法精确测定陀螺北方向值NT。
为使矿区高程系统相一致，故矿区首级水准控制网的高程系统选择1985黄海高程系，并且两个二等水准点SZ1，SZ2。即导线点与高程点共用。
平面坐标系采用1954北京坐标系。按3°分带，中央子午线经度为L0=111°，横坐标加500Km。矿区高程尽可能采用1985国家高程基准。
三.等级精度要求
1.等级精度要求
在主副井两井筒各挂一根垂球线，此两垂球线在井上、井下的坐标方位角保持不变，通过从近井点Ⅰ至主副井的地面测量确定此两垂球线的坐标，并计算其连线的坐标方位角后，再在井下巷道中，用经纬仪导线对两垂球线进行联测，取一假定坐标系来确定井下两垂球线的假定方位角，然后将其与地面上确定的坐标方位角相比较，其差值便是井下假定坐标系统和地面坐标系统的方位差，这样便可确定井下导线在地面坐标系统的坐标方位角。
两井定向时，由于两垂球线间距离大大增加，因而由投点误差引起的投向误差也大大减小，这是两井定向的最大优点
两井定向也和一井定向一样，是由投点、井上连接和井下连接三个部分组成的。因此，井下连接导线某一边方位角的总误差为：
用白塞尔公式m=±√[vv]/（n-1）评定一次测定中误差。
d.求算子午线收敛角
地理方位角和坐标方位角的关系为：A0=α0+γ0
子午线γ0的符号由安置经纬仪的位置确定，在中央子午线以东为正，以西为负。
f.求算井下定向边的坐标方位角
由上述公式可得出：△= A0-αT=α0+γ0-αT
因此井下定向边的坐标方位角为：α= A-γ=αT′+△平-γ
（3）陀螺定向
陀螺定向是运用陀螺经纬仪直接测定井下未知边的方位角。它克服了运用几何定向方法进行联系测量时占用井筒时间长、工作组织复杂等缺点，目前，已广泛应用于矿井联系测量和控制井下导线方向误差的积累。假设陀螺定向所用陀螺经纬仪为JT15No79563陀螺经纬仪。
（4）陀螺经纬仪定向的作业过程
a.在地面已知边上测定仪器常数
（4）在使用陀螺电源逆变器时，要注意接线的正确；使用外接电源时应注意电压、极性是否正确。在没有负载时，不得使用逆变器。
（5）陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，放入干燥剂，仪器要正确存放，不要倒置或躺卧。
（6）仪器应放在干燥，清洁，通风良好处，切忌放到热源附近。
（7）仪器用车辆运载时，要使用专用防震包装箱。
启动陀螺马达，缓慢下放灵敏部，使摆幅在1°~3°范围内。调节水平微动螺旋使光标像与分划板零刻度线随时保持重合，到达逆转点后，记下经纬仪水平度盘读数。连续记录5个逆转点的读数u１、u２、u３、u４、u５，并按下式计算NＴ：
第五步,进行测后零位观测，方法同测前零位观测。
第六步,再以两个镜位测定AB边的方向值——测后方向值M２。
一般在国家一、二等平面控制网基础上布设，其等级应依矿区走向长度，参照下表选定。
矿区走向
（长度）km
首级控制
加密控制
26~100
5~25
＜5
三等
四等
一、二级（小三角、小测边或导线）
四等、一级（小三角、小测边或导线）一级（小三角、小测边或导线）
—
光电测距导线的布设标准如下表。
等级
附（闭）合
导线长度
（km）
设测角±5.0″、测距（2mm+2ppm×D）。两测回进行施测，故测角中误差为±5.0″/ =
点名
坐标误差
误差椭圆参数
高程中误
差(mm)
Mx(mm)
My(mm)
M(mm)
A(mm)
B(mm)
F(度 分)
G2
2.85
5.00
5.76
5.02
2.82
96 11
G3
2.85
5.02
5.77
5.04
2.83
g.陀螺仪悬带零位观测：
悬带零位是指陀螺马达不转时，陀螺灵敏部受悬带和导流丝扭力作用而引起扭摆的平衡位置，即扭力矩为零的位置。在陀螺观测开始之前和结束之后，要作悬带零位观测，相应简称为测前零位观测和测后零位观测。测定悬挂零位时，先将经纬仪整平并固定照准部，下放陀螺灵敏部从读数目镜中观测灵敏部的摆动，(即陀螺轴围绕子午线摆动时偏离子午线的两侧最远位置)在分划板上连续读三个逆转点的读数，估读到0.1格。
85 13
G4
2.57
3.71
4.51
3.86
2.34
69 46
G1
2.36
3.46
4.19
3.53
2.25
105 03
2矿井联系测量
可采用陀螺定向或两井定向方法。
（1）两井定向原理
当矿区有两个立井，且两井之间在定向水平上有巷道相通并能进行测量时，就要采用两井定向。两井定向时，由于两垂球线间距离大大增加，因而由投点误差引起的投向误差也大大减小，这是两井定向的最大优点。
四.矿井联系测量
1.地面部分平面控制测量
矿区地面控制点采用GPS定位技术，利用GPS静态测量获得近进点的地面坐标。操作时严格按照《全球定位系统（GPS）测量规范》中的D级精度要求来测设主副井及南山风井附近的近井点Ⅰ及近井点Ⅱ的坐标，观测时间不得少于4小时。近井点Ⅰ及近井点Ⅱ间应尽量通视，这样在由近井点Ⅰ向主、副井施测连接导线时，便可以近井点Ⅱ为后视点，从而消除了起始边近井点Ⅰ--近井点Ⅱ的坐标方位角中误差对贯通的影响；为了保证GPS观测效果的可靠性，有效的发现观测成果中的粗差.必须使GPS网中的独立边构成一定的几何图形。常规测量中对图形设计事一项非常重要的工作。而在GPS网图形设计时因GPS同步观测不要求通视，所以其图形设计具有较大的灵活性。GPS网图形设计主要取于用户的要求，经费，时间，人力以及所投入接受机的类型.数量和后勤保障条件等。