坐标高程导入cad [矿山测量中高程导入方法之探讨]

时间：2019-04-01 03:15:34　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：本文阐述了矿山生产建设中高程导入的目的与实质，介绍了传统的立井高程导入方法，并对作为高程导入难点的大井深立井高程导入从理论上提出了一些思路。　　关键词：高程导入；矿山测量；大井深立井
　　中图分类号： TD8 文献标识码： A 文章编号：
　　
　　Abstract: in this paper, the mine production and construction of elevation into the objective and essence, this paper introduces the traditional vertical shaft altitude introduction method, and as an elevation into the difficulties of deep vertical elevation, import from theoretic put forward some ideas.
　　Key words: elevation import; mine; large deep shaft
　　
　　在矿山的生产建设中，为了确定井下巷道、采空区与地面地形、地物的对应关系以及井下各类巷道之间的空间分布情况，就必须使矿井井下测量的坐标系统与地面测量的坐标系统统一起来。为了满足这一要求，就需要使矿山地面测量与井下测量联系起来，也就是必须进行使井上下坐标系统统一起来的联系测量工作。联系测量就其内容而言包括平面联系测量与高程联系测量两部分，平面联系测量简称定向，高程联系测量简称为导入高程。鉴于平面联系测量即定向依照传统的定向方法去实施即可达到要求，本文仅对高程联系测量即高程导入进行详细论述。
　　1高程联系测量的目的与意义
　　高程联系测量的目的是把地面坐标系统中的高程，经过平硐、斜井或者竖井传递到井下高程测量的起始点上，然后以该高程起始点进行井下高程的传递。其意义是通过井上高程导入井下，井下高程依次传递，达到井下各种巷道在空间结构上满足生产设计的要求，同时便于对井下采掘工作面的分布与地面地形地物的空间对应状况有详细的掌握，它是确保矿井安全生产的一个重要方面。
　　2导入高程的实质
　　高程联系测量的实质在于按照一定的精度要求，采用能够满足相应精度要求的仪器和合理的测量方法，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，为井下测量过程中进行高程的传递提供精确的起算依据，从而有效指导矿井上下的安全生产建设。导入高程的方法因矿井开拓方法的不同分为以下3种：
　　（1）通过平硐导入高程：可以用一般井下几何水准测量来完成。其测量方法和精度应当与井下Ⅰ级水准测量相同。
　　（2）通过斜井导入高程：当斜井倾角能够满足水准测量要求时，可以用一般井下几何水准测量来完成；当精度要求不高时，也可以用一般三角高程测量完成。当斜井倾角超过水准测量要求时，可以用一般三角高程测量来进行。其测量方法和精度与井下Ⅰ级水准测量或者井下基本控制三角高程测量相同。
　　（3）通过立井导入高程：由于水准测量与三角高程测量都难以实现，则需要采用一些专门的方法来完成。但无论采用什么方法，这些方法基本原理是完全一致的，所不同的仅仅是具体实现手段的不同。
　　因通过平硐、斜井导入高程可以比较容易地采用一般的水准测量或三角高程测量来完成，其原理和实现手段比较简单，故本文只对通过立井导入高程做详细论述。
　　设在地面井口附近一点A，其高程为已知，一般称A点为近井水准基点（见图1）。在井底车场中设一点B，其高程待求。在地面与井下安置水准仪，并在A、B两点所立的水准尺上读取读数和。
　　如果我们知道了地面和井下两水准仪视线之间的距离，则A、B两点的高差可按下式求出：
　　h＝l－a＋b＝（lb－a）（1）
　　有了h，就能算出B点在统一坐标系统中的高程为:
　　HB=HA-h（2）
　　因此，通过立井导入高程的实质，就是如何求得l的长度。所以有人把它叫做井深测量，就是这个缘故。
　　3一般立井高程导入的方法
　　3.1钢尺导入高程
　　钢尺导入高程分为长钢尺导入和短钢尺导入两种，我国目前使用的有100 m和500 m长钢尺，短钢尺就是日常生产中使用的50 m钢尺。
　　用长钢尺导入高程的设备及安装见图2。钢尺通过井盖放入井下，到达井底后，挂上一个垂球，以拉直钢尺，使之处于自由悬挂状态。垂球不宜太重，一般以10 kg为宜。下放钢尺的同时，在地面及井下安平水准仪，分别在A、B两点所立水准尺上读取数a与b，然后将水准仪照准钢尺。当钢尺挂好后，井上、下同时读取数m和n。同时读数主要是避免钢尺移动所产生的误差。最后再在A、B水准尺上读数，以检查仪器高度是否发生变动。此外,还应用温度计测定井上、下的温度t1和t2。根据上述测量数据，就能求得A、B两点之高差为：
　　h=（m-n）+（b-a）+∑△l（3）
　　式中：∑△l为钢尺的总改正数，它包括尺长改正数、温度改正数、拉力改正数和钢尺自重改正数等4项。即：
　　∑△l=△lk+△lt+△lP+△l（4）
　　如无长钢尺时，也可将几根50 m的短钢尺牢固地连接起来，然后进行比长，当作长钢尺使用，同样可取得很好的效果。
　　短钢尺就是一般生产中常用的50 m钢尺，高程导入的方法和长钢尺导入的方法基本相同，所不同的只是在井筒内，用临时点把井深分为许多不超过50 m长度的分段，然后丈量各分段的长度，从而得到A和B两点之间的高差为：
　　h=∑（m-n）+（b-a）+∑△l（5）
　　式（5）中：∑（m-n）为钢尺在各分段上的上下两端读数之差的总和，而总改正数∑△l和用长钢尺导入高程的改正数相同，但每尺段因自重而拉伸的程度很小，故可忽略不计。短钢尺导入高程一般用于井深不大于钢尺长度的立井和暗井。
　　不论用长钢尺还是短钢尺，导入高程均需独立进行两次，也就是在第一次进行完毕后，改变井上下水准仪的高度并移动钢尺，用同样的方法再作一次。加入各种改正数之后，前后两次之差，按《煤矿测量规程》规定不得超过l/8 000（l为井上、下水准仪视线间的钢尺长度）。
　　3.2钢丝导入高程
　　目前我国长钢尺甚少，对于大井深井，采用短钢尺相接的办法也不方便。因此，对于较深井筒常采用钢丝法导入高程。用钢丝导入高程时，因为钢丝本身不像钢尺一样有刻度，所以不能直接量出长度，须在钢丝上用特制的标线夹，在井上、下水准仪视线水平做出标记m和n（见图3），然后将钢丝提升到地面，用光电测距仪、钢尺或井口附近专门设置的比长台来丈量两标记之间的距离。
　　采用光电测距仪或钢尺在地面测量时，可在平坦地面上将钢丝拉直，并施加与导入高程时给钢丝所加的相同的拉力，依据钢丝上的标记m、n，在实地上打木桩用小钉做出标志，然后用光电测距仪或钢尺丈量两标志m、n之间的距离。当在井口附近设置比长台时，在比长台上设置一根经过比长的钢尺，随着钢丝的提升，分段丈量两标志m、n之间的距离。
　　由于长钢丝导入高程的设备和安装与立井定向时所需的部分投点设备及安装相同，因此，目前不少矿井在进行定向以后，随即作导入高程，这样可节省不少时间。用长钢丝导入高程同样应独立进行两次，两次测量差值的容许值和钢尺导入高程相同。
　　3.3光电测距仪导入高程
　　随着光电测距仪在测量中的广泛应用，不少矿山测量工作者开始研究利用测距仪来测量井深，从而达到导入高程的目的。1963年英国诺丁汉大学D•霍杰斯（D．Hodges）教授首次把光电测距仪用于导入高程，在英国Babbington的一个矿井（井深134 m）进行了试验，使用的仪器是瑞典AGA厂生产的Geodimeter［1］。

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