聯(lián)系測(cè)量方案

1、第一章聯(lián)系測(cè)量第一節(jié)聯(lián)系測(cè)量的定義一、聯(lián)系測(cè)量的定義將地面坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到地下，確定地下控制點(diǎn)、控制邊 ,作為地下控制導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)， 這一過(guò)程測(cè)量工作叫做聯(lián)系測(cè)量。 將地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到地下的測(cè)量稱為平面聯(lián)系測(cè)量， 簡(jiǎn)稱定向。將地面高程系統(tǒng)傳遞到地下的測(cè)量稱高程聯(lián)系測(cè)量，簡(jiǎn)稱導(dǎo)入高程 1 。聯(lián)系測(cè)量工作應(yīng)包括地面趨近導(dǎo)線測(cè)量趨近水準(zhǔn)測(cè)量、通過(guò)豎井斜井通道的定向測(cè)量和傳遞高程測(cè)量以及地下趨近導(dǎo)線測(cè)量地下趨近水準(zhǔn)測(cè)量 2 。二、聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)在于：(1) 、確定地下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算邊的坐標(biāo)方位角；(2) 、確定地下經(jīng)緯儀導(dǎo)線起算點(diǎn)的平面坐標(biāo)x 和 y；(3) 、確定地下水

2、準(zhǔn)點(diǎn)的高程 H1 。前兩項(xiàng)任務(wù)是通過(guò)平面聯(lián)系測(cè)量定向來(lái)完成的； 第三個(gè)任務(wù)是通過(guò)導(dǎo)入高程來(lái)完成的。這樣就獲得了地下平面與高程測(cè)量的起算數(shù)據(jù)1 。第二節(jié)聯(lián)系測(cè)量的種類聯(lián)系測(cè)量分為平面聯(lián)系測(cè)量 （簡(jiǎn)稱為定向） 和高程聯(lián)系測(cè)量 （簡(jiǎn)稱為導(dǎo)入高程）。平面聯(lián)系測(cè)量說(shuō)來(lái)可分為兩大類：一類是從幾何原理出發(fā)的幾何定向；另1一類是以物理特性為基礎(chǔ)的物理定向。1、通過(guò)平硐或斜井的幾何定向；2、通過(guò)一個(gè)立井的幾何定向（一井定向）；13、通過(guò)兩個(gè)立井的幾何定向（兩井定向）。1、用精密磁性儀器定向；2、用投向儀（投點(diǎn)儀）定向；3、用陀螺經(jīng)緯儀定向 1 。通過(guò)平硐或斜井的幾何定向， 只需要通過(guò)平硐或斜井敷設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線，

3、對(duì)地面和地下進(jìn)行聯(lián)測(cè)即可 1 。但是在地鐵工程中由于地下鐵道本身的特點(diǎn)，并沒(méi)有平硐或斜井，有的只是豎井（出土井或下灰井或是更寬敞的明挖車(chē)站） ，因此，通過(guò)平硐或斜井的幾何定向在地鐵的平面聯(lián)系測(cè)量中一般不用 , 只在礦山測(cè)量中有應(yīng)用。在地鐵平面聯(lián)系測(cè)量中的導(dǎo)線直接傳遞法、 豎直導(dǎo)線定向法的原理和通過(guò)平硐或斜井幾何定向的原理是一樣的 1 。第三節(jié)幾何定向這里主要講的是立井幾何定向。 在立井中懸掛鋼絲垂線由地面向地下傳遞平面坐標(biāo)和方向的測(cè)量工作成為立井幾何定向。 立井幾何定向概要地說(shuō)， 就是在井筒內(nèi)懸掛鋼絲垂線， 鋼絲的一端固定在地面， 另一端系有定向?qū)Ｓ玫拇骨蜃杂蓱覓煊诙ㄏ蛩剑?一般稱作垂球線。

4、 再按地面坐標(biāo)系統(tǒng)求出垂球線的平面坐標(biāo)及其連線的方位角； 在定向水平上把垂球線與地下永久導(dǎo)線點(diǎn)連接起來(lái)， 這樣便能將地面的方向和坐標(biāo)傳遞到地下， 而達(dá)到定向的目的。 因此，可把立井定向工作分為兩個(gè)部分：由地面向定向水平投點(diǎn)（簡(jiǎn)稱投點(diǎn)） ；在地面和定向水平上與垂球線連接（簡(jiǎn)稱連接）。立井幾何定向分為一井定向和兩井定向 1 。一井定向方法有連接三角形法、 四邊形法和適合小型礦井的瞄直法等。 這里僅介紹連接三角形法 1 。一、一井定向(一)投點(diǎn)采用連接三角形進(jìn)行一井定向時(shí)， 要在井筒內(nèi)掛兩根垂球線。 投點(diǎn)時(shí)，一般都采用垂球線單重投點(diǎn)法， 即在投點(diǎn)過(guò)程中， 垂球的重量不變。 單重投點(diǎn)可分為兩類：?jiǎn)沃胤€(wěn)

5、定投點(diǎn)和單重?cái)[動(dòng)頭點(diǎn)。 單重穩(wěn)定投點(diǎn)法是將垂球放在水桶內(nèi)， 使其基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)；在定向水平上測(cè)角量邊時(shí)均與靜止的垂球線進(jìn)行連接。單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)法則恰恰相反， 而是讓垂球自由擺動(dòng)， 用專門(mén)的設(shè)備觀測(cè)垂球線的擺動(dòng)，而求出它的靜止位置并加以固定； 在定向水平上連接時(shí)， 則按固定的垂球線位置進(jìn)行 1 。穩(wěn)定投點(diǎn)法 , 只有當(dāng)垂球線擺幅很小時(shí)才能應(yīng)用。否則，必須采用擺動(dòng)投點(diǎn)法1 。由地面向定向水平上投點(diǎn)時(shí) , 由于井筒內(nèi)氣流、滴水等影響，致使垂球線在地面上的位置投到定向水平后會(huì)發(fā)生偏離， 一般稱這種線量偏差為投點(diǎn)誤差。 由這種誤差而引起的垂球線連線的方向誤差，叫做“投向誤差” 。圖 1-1 中 A 和

6、 B 系兩垂球線在地面的位置 , 而 A和 B為兩垂球線在定向水平上偏離后的位置。圖 1-1 （a）中表示兩垂球線沿其連線方向偏離，則這種投點(diǎn)誤差對(duì) AB方向來(lái)說(shuō)沒(méi)有影響。圖 1-1 （b）中則為兩垂球線偏向于連線的同一側(cè)，且在連線的垂直1方向上，使 AB方向的投射產(chǎn)生了一個(gè)誤差角。則BB'AA'（1-1）tanAB(a)(b)(c)圖 1-1 投點(diǎn)誤差與投向誤差 1如果兩垂球向其連線兩邊偏離，且在垂直于連線方向上（圖 1-1 （c），則其投向誤差可用下式求得 1 ：AA'BB'）tan（1-2AB設(shè) AA'BB' e ， ABc ，且由于很小，

7、則上式可簡(jiǎn)化為：2e ''（1-3 ）c顯然，上述三種投向誤差都是特殊的 ，而且以第三種情況所引起的投向誤差為最大 1 。下面簡(jiǎn)單介紹一下用垂球線投點(diǎn)而引起的方向誤差。 在井筒中用垂球線投點(diǎn)的誤差的主要來(lái)源：(1) 、氣流對(duì)垂球線和垂球的作用；(2) 、滴水對(duì)垂球線的影響；(3) 、鋼絲的彈性作用；(4) 、垂球線的擺動(dòng)面和標(biāo)尺面不平行；(5) 、垂球線的附生擺動(dòng) 1 。用垂球線投向的誤差是通過(guò)一個(gè)立井幾何定向時(shí)，由于垂球線的偏斜， 引起的兩垂球線的方向誤差，即投向誤差，以表示，值的大小直接與投點(diǎn)誤差 e 的大小及方向有關(guān)（見(jiàn)圖 1-2 ）1 。(a)(b)圖 1-2 垂球線的

8、投向誤差圖中 A 0、 B0 垂球線在地面上的位置；A、B垂球線在定向水平上偏斜后的某一位置；eA、 eB A0、B0 在定向水平上的投點(diǎn)線量誤差；垂球線的偏斜方向與兩垂球線連線方向的夾角；垂球線在某一偏斜情況下所引起的投向誤差；c兩垂球線之間的距離 1利用覘標(biāo)對(duì)中誤差的推導(dǎo)方法可得到1Q'' AeAQ'' BeB(1-4)' '2' 'cc 2若兩根垂球線的投點(diǎn)條件相同，即認(rèn)為 eAeBe ，則總的投向誤差為 1 ：22''A2B 2'' e AeBe ''（1-5 ）c2c由此可

9、知 , 要減少投向誤差，必須加大兩垂球線間的距離c 和減少投點(diǎn)誤差餓之值。但是由于井筒直徑的限制，而是 c 值增大受限， 因此只有采取精確投點(diǎn)的方法。在投點(diǎn)時(shí)必須采取許多有效的措施和給予極大的注意， 才能達(dá)到要求的精度 1 。減少投點(diǎn)誤差的措施主要有:(1) 、盡量增大兩垂球線間的距離，并選擇合理的垂球線位置。例如使兩垂球線連線方向盡量與氣流方向一致，這樣盡管沿氣流方向的垂球線偏斜可能較大，但是危險(xiǎn)方向， 即垂直于兩垂球線連線方向上的偏斜卻不大， 因而可以減少投向誤差。(2) 、盡量減少馬頭門(mén)（立井、斜井與平硐的連接部位）處氣流對(duì)垂球線的影響。定向時(shí)最好停止風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)或增設(shè)風(fēng)門(mén)，以減小風(fēng)速。(3

10、) 、采用小直徑、高強(qiáng)度的鋼絲，適當(dāng)加大垂球線重量，并將垂球浸入穩(wěn)定液中。(4) 、擺動(dòng)觀測(cè)時(shí)， 垂球線擺動(dòng)的方向應(yīng)盡量與標(biāo)尺平行， 并適當(dāng)增大擺幅，但不宜超過(guò) 100mm。(5) 、減小滴水垂球線及垂球的影響，在大水桶上加擋水蓋 1 。1、單重穩(wěn)定投點(diǎn)單重穩(wěn)定投點(diǎn)是假設(shè)垂球線在井筒內(nèi)處于鉛垂位置而靜止不動(dòng)。當(dāng)井筒不深、滴水不大、井筒內(nèi)氣流緩慢、垂球線擺動(dòng)很小、其擺幅一般不超過(guò)0.4mm時(shí)被采用 1 ?，F(xiàn)將對(duì)投點(diǎn)所需主要設(shè)備的要求分述如下:(1) 、垂球以對(duì)稱砝碼式的垂球?yàn)楹?。每個(gè)圓盤(pán)的重量最好為10kg 或20kg，當(dāng)井深小于 100m時(shí)，采用 3050kg 的垂球，當(dāng)井深超過(guò)100m時(shí)，則

11、宜采用 50100kg 的垂球。(2) 、鋼絲應(yīng)采用直徑為 0.52mm的高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼絲。鋼絲上懸掛的重錘重量應(yīng)為鋼絲極限強(qiáng)度的 60%70%。(3) 、手搖絞車(chē)絞車(chē)各部件的強(qiáng)度應(yīng)能承受三倍投點(diǎn)時(shí)的荷重，絞車(chē)應(yīng)設(shè)有雙閘。(4) 、導(dǎo)向滑輪直徑不得小于 150mm，輪緣做成銳角形的繩槽以防止鋼絲脫落，最好采用滾珠軸承。(5) 、定點(diǎn)板用鐵片制成。定向時(shí)也可不用定點(diǎn)板。(6) 、小垂球在提放鋼絲時(shí)用的，其形狀成圓柱形或普通垂球的形狀均可。(7) 、大水桶用以穩(wěn)定垂球線，一般可采用廢棄油桶，水桶上應(yīng)加蓋 1 。2、鋼絲的下放和自由懸掛的檢查進(jìn)行測(cè)量之前， 應(yīng)該用堅(jiān)固的木板將井口蓋上， 以便

12、安全地進(jìn)行工作。 但須在蓋板上留有孔隙，讓鋼絲通過(guò)，在下放之前必須通知定向水平的人員離開(kāi)井筒。鋼絲通過(guò)滑輪并掛上小垂球后， 慢慢放入井筒內(nèi)。 為了檢查鋼絲是否彎曲和減少鋼絲的擺動(dòng)， 鋼絲應(yīng)通過(guò)握成拳狀的手均勻緩慢的下放， 每下放 50m左右，稍停一下，使垂球擺動(dòng)穩(wěn)定下來(lái)。 當(dāng)收到垂球到達(dá)定向水平的信號(hào)后， 即停止下放并閘住絞車(chē)，將鋼絲卡入定點(diǎn)板內(nèi)。在定向水平上，取下小垂球，掛上定向垂球。此時(shí)應(yīng)事先考慮到鋼絲因掛上重錘后被拉伸得長(zhǎng)度。 掛好后，應(yīng)檢查垂球是否與桶底、桶壁接觸 1 。垂球線在井筒中的自由懸掛檢查常采用信號(hào)圈法和比距法同時(shí)進(jìn)行。信號(hào)圈法是在地面上用鐵絲做成直徑為 23cm的小圈（信號(hào)

13、圈）套在鋼絲上，然后下放，看是否能達(dá)到定向水平。 使用此方法時(shí)應(yīng)注意信號(hào)圈不能太重及鋼絲擺動(dòng)， 以免信號(hào)圈乘隙通過(guò)接觸處。 比距法就是用比較井上下兩垂球線間距離的方法進(jìn)行檢查。如果井上下所量得的兩垂球線間距離之差不大于 2mm時(shí)，便認(rèn)為是自由懸掛的1 。3、單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)單重?cái)[動(dòng)投點(diǎn)就是觀測(cè)垂球線的擺動(dòng)， 找出其靜止位置并固定起來(lái)， 然后進(jìn)行連接。目前我國(guó)常采用標(biāo)尺法和定中盤(pán)法。 其所需設(shè)備和安裝方法基本上和前述穩(wěn)定投點(diǎn)一樣，只不過(guò)在定向水平增設(shè)一對(duì)觀測(cè)垂球線擺動(dòng)的標(biāo)尺和具有標(biāo)尺的定點(diǎn)盤(pán)而已。標(biāo)尺法所用的標(biāo)尺與帶毫米刻劃的普通標(biāo)尺一樣1 。當(dāng)鋼絲下放到定向水平后， 將定點(diǎn)盤(pán)固定在專門(mén)的工作臺(tái)上，

14、 然后掛上定向垂球，使鋼絲大致位于空底圓盤(pán)中央， 在牢固地固定工作臺(tái)， 并將空底圓盤(pán)最后固定在平臺(tái)上。 觀測(cè)垂球線的擺動(dòng)， 是借助于定點(diǎn)盤(pán)上兩個(gè)互相正交的小標(biāo)尺和經(jīng)緯儀來(lái)進(jìn)行的，如圖 1-3 所示。視線的交角允許變動(dòng)于 45°135°之間，最理想的為 90°。人為地使垂球線在某一角度自由擺動(dòng)，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀 T1、 T2 分別按標(biāo)尺 M、N 觀測(cè)鋼絲擺動(dòng)的左右最大位置的讀數(shù)， 連續(xù)讀取 13 個(gè)以上的奇數(shù)讀數(shù)，取其左右讀數(shù)的平均值， 作為鋼絲鉛直狀態(tài)的位置讀數(shù)。 同法進(jìn)行兩次觀測(cè)，當(dāng)較差不大于 1mm時(shí)，取其平均值為最終值。 然后根據(jù)最終結(jié)果按標(biāo)尺 M、N用經(jīng)緯儀

15、T1、T2 來(lái)固定鋼絲位置。當(dāng)用定點(diǎn)盤(pán)時(shí)，可將切口薄片放入空底圓盤(pán)上，將鋼絲卡放在切口薄片上的對(duì)點(diǎn)塊內(nèi)，利用螺桿移動(dòng)對(duì)點(diǎn)塊， 把鋼絲對(duì)準(zhǔn)在兩架儀器的視線上并固緊之。用同法觀測(cè)另一個(gè)垂球線的擺動(dòng)，并將其固定1 。1圖 1-3 用兩架經(jīng)緯儀觀測(cè)垂球線的擺動(dòng)（二）連接連接三角形法的示意圖如圖 1-4 所示。由于不能在垂球線 A、B 點(diǎn)安設(shè)儀器，因此選定井上下的連接點(diǎn) C 與 C，從而在井上下形成了以 AB為公共邊的三角形ABC和 ABC，一般把這樣的三角形稱為連接三角形。 從井上下連接三角形的平面投影圖 1-4（ b）可看出，當(dāng)已知 D 點(diǎn)坐標(biāo)及 DE邊的方位角和地面三角形各內(nèi)角及邊長(zhǎng)時(shí)，便可按導(dǎo)線

16、測(cè)量計(jì)算法，算出 A、B 在地面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)及其連接的方位角。同樣，已知 A、 B 的坐標(biāo)及連線的方位角和地下三角形各要素時(shí)，再測(cè)定角，就能計(jì)算出井下導(dǎo)線起始邊 D E的方位角及 D點(diǎn)的坐標(biāo) 1 。（a）（b）圖 1-4 連接三角形示意圖 1在選擇井上下連接點(diǎn)C 和 C時(shí)，應(yīng)滿足下列要求：(1) 、點(diǎn) C與 D及點(diǎn) C與 D應(yīng)彼此通視，且 CD和 C D長(zhǎng)度應(yīng)盡量大于20m，當(dāng) CD邊長(zhǎng)小于 20m時(shí)，在 C 點(diǎn)進(jìn)行水平角觀測(cè)，其儀器必須對(duì)中三次，每次對(duì)中應(yīng)將照準(zhǔn)部（或基座）位置變換 120°；(2) 、點(diǎn) C與 C應(yīng)盡可能在 AB的延長(zhǎng)線上， 是三角形的銳角應(yīng)小于 1°

17、, 這樣便構(gòu)成最有利的延伸三角形；(3) 、點(diǎn) C 與 C應(yīng)適當(dāng)?shù)目拷罱拇骨蚓€ ( 圖 1-4(b) 中，地面為 B, 地下為 A), 使 a/c 及 b/c 的值應(yīng)盡量小一些 1 。1、外業(yè)(1) 在連接點(diǎn) C 上用測(cè)回法測(cè)量角度和。 當(dāng) CD邊小于 20m時(shí)，在 C點(diǎn)的水平角觀測(cè)， 儀器應(yīng)對(duì)中三次， 每次對(duì)中應(yīng)將照準(zhǔn)部 （或基座）位置變換 120°。1具體的施測(cè)方法和限差見(jiàn)表1-1。表 1-1 施測(cè)方法及限差 1儀器水平角觀測(cè)方法測(cè)回測(cè)角限差級(jí)別數(shù)中誤差半測(cè)回歸零差各測(cè)回互差重新對(duì)中測(cè)回間互差DJ全圓方向觀測(cè)法36""12"60"212

18、DJ6全圓方向觀測(cè)法66"30"30"72"(2) 丈量連接三角形的三個(gè)邊長(zhǎng) a（a）、b（b）及 c（c）。量邊應(yīng)用檢驗(yàn)過(guò)的鋼尺并施加比長(zhǎng)時(shí)的拉力， 記錄測(cè)量時(shí)的溫度。 在垂線穩(wěn)定情況下， 應(yīng)用鋼尺的不同起點(diǎn)丈量 6 次。讀數(shù)估讀到 0.5mm。同一邊長(zhǎng)各次觀測(cè)值的互差不得大于 2mm，取平均值作為丈量的結(jié)果 1 。在垂球線擺動(dòng)情況下， 應(yīng)將鋼尺沿所量三角形的各邊方向固定， 然后用擺動(dòng)觀測(cè)的方法（至少連續(xù)讀取 6 個(gè)讀數(shù)），確定鋼絲在鋼尺上的穩(wěn)定位置，以求得邊長(zhǎng)。每次均需用上述方法丈量?jī)纱?，互差不得大?mm，取其平均值作為丈量結(jié)果 1 。1井上、下量

19、得兩垂球線間距離互差，一般應(yīng)不超過(guò)。2mm如果連接點(diǎn)不是事先埋好而是臨時(shí)選定的，那么還應(yīng)該在點(diǎn)D和 D處測(cè)量角度和，并且丈量 CD與 CD。關(guān)于測(cè)角量邊的方法及要求，地面與由近井點(diǎn)到連接點(diǎn)的導(dǎo)線測(cè)量相同，井下則按井下基本控制導(dǎo)線測(cè)量要求進(jìn)行1 。2、內(nèi)業(yè)在進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算前， 應(yīng)對(duì)全部記錄進(jìn)行檢查。 內(nèi)業(yè)計(jì)算分為兩部分： 解算連接三角形各未知要素及其檢核；按一般導(dǎo)線方法計(jì)算各邊的方位角與各點(diǎn)坐標(biāo)。(1) 、三角形的解算對(duì)于延伸三角形 , 垂球出的角度、按正弦公式計(jì)算：sina sinc（1-6 ）bsinsinc當(dāng)2°及 178°時(shí) , 可用下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算："a &

20、quot;(" )b "cc180(" )（1-7 ）在計(jì)算井下連接三角形時(shí)， 應(yīng)用井下定向水平丈量和計(jì)算的兩垂球線間距離平差值進(jìn)行計(jì)算 1 。(2) 、測(cè)量和計(jì)算正確性的檢核連接三角形三內(nèi)角和應(yīng)等于180°。一般均能閉合， 若尚有微小的殘差時(shí)，則可將其平均分配于及中1 。兩垂球線間距離檢查。 設(shè) c 丈 為兩垂線間距離的實(shí)際丈量值， c 計(jì)為其計(jì)算值，則：dc丈c計(jì)（1-8 ）式中 c 計(jì) 可按余弦公式計(jì)算：c計(jì)2a2b22abcos（1-9 ）當(dāng)井上連接三角形中 d2mm、井下連接三角形中 d4mm且符合相關(guān)要求時(shí)，可在丈量的邊長(zhǎng) a、 b 及 c

21、中分別加入下列改正數(shù)：v advbdd3v c（1-10 ）33以消除其差值 1 。（三）一井定向的工作組織一井定向因工作環(huán)節(jié)多，測(cè)量精度要求高，同時(shí)又要縮短占用井筒的時(shí)間，所以須要由很好的工作組織，才能圓滿的完成定向工作 1 。一井定向的工作組織可分為：1、準(zhǔn)備工作1選擇連接方案，作出技術(shù)預(yù)計(jì)；2定向設(shè)備及用具的準(zhǔn)備；3檢查定向設(shè)備及檢驗(yàn)儀器；4預(yù)先安裝某些投點(diǎn)設(shè)備和將所需用設(shè)備等送至定向井口和井下；12、制定地面的工作內(nèi)容及順序3、制定定向水平上的工作內(nèi)容和順序4、定向時(shí)的安全措施在進(jìn)行聯(lián)系測(cè)量時(shí) , 應(yīng)特別注意安全 , 否則極易產(chǎn)生意外事故。 為此，必須采取下列措施：1在定向過(guò)程中，應(yīng)勸

22、阻一切非定向工作人員在井筒附近停留；2提升容器應(yīng)牢固穩(wěn)妥；3井蓋必須結(jié)實(shí)可靠的蓋好；4對(duì)定向鋼絲必須事先仔細(xì)檢查， 放提鋼絲時(shí)， 應(yīng)事先通知井下， 只有當(dāng)井下人員撤出井筒后才能開(kāi)始；5吹求未到井底或地面時(shí)，井下人員均不得進(jìn)入井筒；6下放鋼絲時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守均勻慢放等規(guī)定， 切忌時(shí)快時(shí)慢和猛停， 因?yàn)檫@樣最易使鋼絲折斷；7應(yīng)向參加定向工作的全體人員反復(fù)進(jìn)行安全教育， 以提高警惕。在地面工作的人員不得將任何東西掉入井內(nèi)，在井蓋工作的人員均應(yīng)配帶安全帶；8定向時(shí)，地面井口自始至終不能離人，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)井上下聯(lián)系1 。5、定向后的技術(shù)總結(jié)定向工作完成后， 應(yīng)認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)， 并寫(xiě)出技術(shù)總結(jié)， 同技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)一

23、起長(zhǎng)期保存。定向后的技術(shù)總結(jié)， 首先應(yīng)對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的執(zhí)行情況作簡(jiǎn)要說(shuō)明， 指出在執(zhí)行中遇到的問(wèn)題、更改的部分和原因。其次編入下列內(nèi)容：1定向測(cè)量的實(shí)際時(shí)間安排，參加定向的人員分工；2地面連接導(dǎo)線的計(jì)算成果及精度；3定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算及精度評(píng)定；4定向測(cè)量的綜合評(píng)述和結(jié)論1 。二、兩井定向當(dāng)施工地區(qū)有兩個(gè)立井， 且兩井在定向水平上相通并能進(jìn)行測(cè)量時(shí)， 就要采用兩井定向。 兩井定向就是在兩井筒中各掛一根垂球線， 如圖 1-5 所示。此兩垂球線在地面上下連線的坐標(biāo)方位角保持不變， 如通過(guò)地面測(cè)量確定此兩垂球線的坐標(biāo)，并計(jì)算其連線的坐標(biāo)方位角后， 再在井下通道中， 用經(jīng)緯儀導(dǎo)線對(duì)兩垂球線聯(lián)測(cè)，取一假定坐標(biāo)

24、系統(tǒng)來(lái)確定地下兩垂球線的假定方位角， 然后將其與地面上確定的坐標(biāo)方位角相比較， 其差值便是地下假定坐標(biāo)系統(tǒng)和地面坐標(biāo)系統(tǒng)的方位差，這樣便可確定地下導(dǎo)線在地面坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)方位角。圖 1-5 兩井定向示意圖 1兩井定向時(shí) , 由于兩垂球線間的距離大大增加，因而有投點(diǎn)誤差引起的投向誤差也大大減少，見(jiàn)公式 1-5, 這是兩井定向最大的優(yōu)點(diǎn)。（一）兩井定向的外業(yè)1、投點(diǎn)在兩個(gè)豎井中各懸掛一根垂球線 A和 B。投點(diǎn)設(shè)備和方法與一井定向時(shí)相同，一般采用單重穩(wěn)定投點(diǎn)。2、地面連接測(cè)量從近井點(diǎn) K 分別向兩垂球線A、B 測(cè)設(shè)連接導(dǎo)線 K- - -A 及 K- -B ，以確定 A、B 的坐標(biāo)和 AB的坐標(biāo)方位

25、角。 連接導(dǎo)線敷設(shè)時(shí)， 應(yīng)使其具有最短的長(zhǎng)度并盡可能沿兩垂球線連線的方向延伸，因?yàn)榇藭r(shí)量邊誤差對(duì)連線的方向不產(chǎn)生影響。導(dǎo)線可采用一級(jí)或二級(jí)導(dǎo)線。3、井下連接測(cè)量在井下定向水平，測(cè)設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)線 A-1-2-3-4-B ，導(dǎo)線可采用 7" 或 15" 基本控制導(dǎo)線。（二）兩井定向的內(nèi)業(yè)計(jì)算1、根據(jù)地面連接測(cè)量的結(jié)果，計(jì)算兩垂球連線的方位角及長(zhǎng)度按一般計(jì)算方法，算出兩垂球線的的坐標(biāo) xA、yA、xB、 yB, 根據(jù)算出的坐標(biāo)，計(jì)算 AB的方位角及長(zhǎng)度：ABarctan y By Ax Bx Acy By Ax Bx A( x BA ) 2( y AB ) 2（1-11 ）sinA

26、Bcos AB2、根據(jù)假定坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算井下連接導(dǎo)線假設(shè) A 為坐標(biāo)原點(diǎn)， A1 邊為 x軸方向，即 xA,y A=0，AB=0° 0000" 1 。yAB 'arctan（ABAB'）'c'y B 'x AB '(x B ' ) 2(y B ' ) 2（1-12 ）sin AB 'cos AB '3、測(cè)量和計(jì)算的檢驗(yàn)用比較井上和井下算得的兩垂球線間距離c 與 c進(jìn)行檢查。由于兩垂球的向地心性，差值 c 為：c c （c'H c）（1-13 ）R式中 H 井筒深度；R 地球的曲率半徑 1

27、。c 應(yīng)不超過(guò)井上、井下連接測(cè)量中誤差的兩倍c 21m 2i Rx2i m l2ii cos2i（1-14 ）R2式中m i 井上、井下連接導(dǎo)線的測(cè)角中誤差；Rx i 井上、 井下連接導(dǎo)線各點(diǎn) （不包括近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)） 到 AB連線的垂直距離；m l i 井上、井下連接導(dǎo)線各邊（不包括近井點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)）的量邊誤差；i 井上、井下各導(dǎo)線邊與AB連線的夾角 1。4、按地面坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算井下導(dǎo)線各邊的方位角及各點(diǎn)的坐標(biāo)A1ABAB '（1-15 ）1其他邊的坐標(biāo)方位角為：1 。1 。ii '（1-16 ）式中i ' 該邊在假定坐標(biāo)系中的假定方位角1 。根據(jù)起算數(shù)據(jù) x A 、 y A

28、 、A1 與地下導(dǎo)線的測(cè)量數(shù)據(jù)重新計(jì)算地下連接導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。將地面與地下求得的B 點(diǎn)坐標(biāo)相比較， 如果其相對(duì)閉合差符合所采用連接導(dǎo)線的精度時(shí)， 可將坐標(biāo)增量閉合差按地下連接導(dǎo)線邊長(zhǎng)成比例反號(hào)加以分配，因地面連接導(dǎo)線精度較高，可以不加改正。5、兩井定向應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行，互差不得超過(guò)1取兩次獨(dú)立定向計(jì)算結(jié)果的平均值作為兩井定向地下連接導(dǎo)線的最終值第四節(jié)陀螺經(jīng)緯儀定向一、概述陀螺經(jīng)緯儀是將陀螺儀和經(jīng)緯儀組合的儀器。由于不受時(shí)間和環(huán)境的限制，同時(shí)觀測(cè)簡(jiǎn)單方便、 效率高，而且能保證較高的定向精度，所以是一種先進(jìn)的定向儀器。就礦山而言，它完全可以取代國(guó)內(nèi)礦山測(cè)量沿用百年之久的幾何定向法，克服了幾何定向法要占用井

29、筒而造成停產(chǎn)、 耗費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間等缺點(diǎn)二、自由陀螺儀的特性沒(méi)有任何外力作用， 并具有三個(gè)自由度的陀螺儀稱為自由陀螺儀。 自由陀螺儀有兩個(gè)特性：(1) 、陀螺軸在不受外力矩作用時(shí)，它的方向始終指向初始恒定方位，即所謂定軸性。(2) 、陀螺軸在受外力作用時(shí)，將產(chǎn)生非常重要的作用“進(jìn)動(dòng)” ，即所謂進(jìn)動(dòng)性 1 。三、陀螺經(jīng)緯儀的定向方法（一）陀螺經(jīng)緯儀定向的作業(yè)過(guò)程1、在地面已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)由于陀螺儀軸衰減微弱的擺動(dòng)系數(shù)保持不變， 故其擺動(dòng)的平均位置可以認(rèn)為是假想的陀螺儀軸的穩(wěn)定位置。 實(shí)際上，因?yàn)橥勇輧x軸與望遠(yuǎn)鏡光軸及觀測(cè)目鏡分劃板零線所代表的光軸通常不在同一豎直面中， 所以假想的陀螺儀

30、軸的穩(wěn)定位置通常不與地理子午線重合。二者的夾角稱為儀器常數(shù)，一般用表示。如果陀螺儀子午線位于地理子午線的東邊，為正；反之，則為負(fù)。儀器常數(shù) 可以在已知方位角的精密導(dǎo)線邊或三角網(wǎng)邊上直接測(cè)出來(lái)。圖 1-6(a) 中精密導(dǎo)線邊 CD之地理方位角為 A0 。若在 C點(diǎn)安置陀螺經(jīng)緯儀，通過(guò)陀螺運(yùn)轉(zhuǎn)和觀測(cè)可求出CD邊的陀螺方位角T ( 測(cè)定陀螺方位角的具體方法將在下面敘述 ) ，可按下式求出儀器常數(shù)：A0T（1-17 ）所以，測(cè)定儀器常數(shù)實(shí)際上是測(cè)定已知邊的陀螺方位角。 在下井定向前， 在已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)應(yīng)進(jìn)行 23 次，各次之間的互差對(duì)于 GAK-1、 JT15 等型號(hào)的儀器應(yīng)小于 40"

31、; 。每次測(cè)量后， 要停止陀螺運(yùn)轉(zhuǎn) 1015min，經(jīng)緯儀度盤(pán)應(yīng)變換 180° / （ 23）1 。（a）（b）1圖 1-6 陀螺儀定向示意圖2、在井下定向邊上測(cè)定陀螺方位角井下定向邊的長(zhǎng)度應(yīng)大于50m，在圖1-6 （b）中，儀器安置在C點(diǎn)上，可測(cè)出CD邊的陀螺方位角T ' 。則定向邊的地理方位角A 為：AT '（1-18 ）測(cè)定定向邊陀螺方位角應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行兩次，其互差對(duì)GAK-1、JT15 型儀器應(yīng)小于40" 1 。3、儀器上井后重新測(cè)定儀器常數(shù)儀器上井后，應(yīng)在已知邊上重新測(cè)定儀器常數(shù) 23 次。前后兩次測(cè)定的儀器常數(shù)，其中任意兩個(gè)儀器常數(shù)的互差對(duì) GAK-

32、1、 JT15 型儀器應(yīng)小于 40" 。然后求出儀器常數(shù)的最或然值，并按白塞爾公式 mvv 來(lái)評(píng)定一次測(cè)定中誤差。n - 1式中 n 為測(cè)定儀器常數(shù)的次數(shù) 1 。4、求算子午線收斂角一般地面精密導(dǎo)線邊或三角網(wǎng)邊已知的是坐標(biāo)方位角0 ，需要求算的井下定向邊，也是要求出其坐標(biāo)方位角，而不是地理方位角A。因此還需要求算子午線收斂角1 。如圖 1-6 （a）所示，地理方位角和坐標(biāo)方位角的關(guān)系為：A000（1-19 ）子午線收斂角0 的符號(hào)可由安置儀器點(diǎn)的位置來(lái)確定, 即在中央子午線以1東為正 , 以西為負(fù)；其值可根據(jù)安置儀器點(diǎn)的高斯平面坐標(biāo)求得。由圖 1-6 及式（ 1-17 ）、（1-19

33、 ）可得：A0T00T（1-20 ）井下定向邊的坐標(biāo)方位角則為：AT '平（1-21 ）式中平 儀器常數(shù)的平均值 1。若將式（ 1-20 ）的儀器常數(shù) 值代入上式，可寫(xiě)出：0( TT ' )（1-22 ）其中，0表示地面和井下安置陀螺儀地點(diǎn)的子午線收斂角的差數(shù)，可按下式求得：（ y 0y）（1-23 ）式中的單位為 s；32.23tan （當(dāng)?shù)孛婧偷叵露ㄏ螯c(diǎn)的距離不超過(guò)510km，緯度小于 60°時(shí)采用）；為當(dāng)?shù)氐木暥龋?y0 和 y 為地面和地下定向點(diǎn)的橫坐標(biāo)（ km）1 。（二）陀螺儀懸掛零位觀測(cè)懸掛零位是指陀螺馬達(dá)不轉(zhuǎn)時(shí)， 陀螺靈敏部受懸掛帶和導(dǎo)流絲扭力作用而引

34、起扭擺的平衡位置， 就是扭力矩為零的位置。 這個(gè)位置應(yīng)在目鏡分劃板的零刻劃線上。在陀螺儀觀測(cè)工作開(kāi)始之前和結(jié)束后， 要作懸?guī)Я阄挥^測(cè)， 相應(yīng)稱為測(cè)前零位和測(cè)后零位觀測(cè) 1 。測(cè)定懸?guī)Я阄粫r(shí)， 先將經(jīng)緯儀整平并固定照準(zhǔn)部，下放陀螺靈敏部從讀數(shù)目鏡中觀測(cè)靈敏部的擺動(dòng)，在分劃板上連續(xù)讀三個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)，估讀到0.1 格( 當(dāng)陀螺儀較長(zhǎng)時(shí)間未運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 測(cè)定零位之前，應(yīng)將馬達(dá)開(kāi)動(dòng)幾分鐘， 然后切斷電源，帶馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)后在下放靈敏部 ) 。觀測(cè)過(guò)程如圖1-7 所示 1 。按下式計(jì)算零位：L1 ( a1a3a2 )（1-24 ）22式中的 a1 、a2、a3 為逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù)，以格計(jì) 1 。圖 1-7 零位觀測(cè)

35、1同時(shí)還需用秒表測(cè)定周期, 即光標(biāo)像穿過(guò)分劃板零刻劃線的瞬間啟動(dòng)秒表,待光標(biāo)像擺動(dòng)一周又穿過(guò)零刻劃線的瞬間制動(dòng)秒表, 其讀數(shù)稱為自由擺動(dòng)周期T3。零位觀測(cè)完畢，鎖緊靈敏部。如測(cè)前與測(cè)后懸掛零位變化在± 0.5 格以內(nèi)，且自擺周期不變，則不必進(jìn)行零位校正和加入改正 1 。如零位變化超過(guò)± 0.5 格就要進(jìn)行校正。因?yàn)檫@時(shí)用“零”線來(lái)跟蹤靈敏部時(shí)懸掛帶上的扭矩不完全等于零， 會(huì)使靈敏部的擺動(dòng)中心發(fā)生偏移。 如陀螺定向時(shí)地面、地下所測(cè)得的零位變化超過(guò)0.5格時(shí)，應(yīng)加入改正數(shù)。 零位改正值的計(jì)算公式為：（1-25 ）式中零位變動(dòng)， mh ，其中 m 為目鏡分劃板分劃值， h 為零位

36、格數(shù)；零位改正系數(shù)，T12T22, 其中 T、T 分別為跟蹤和不跟蹤擺動(dòng)T22周期 1 。（三）粗略定向在測(cè)定已知邊和定向邊的陀螺方位角之前， 必須把經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸置于近似北方，也就是所謂粗略定向。 配有粗定向羅盤(pán)的陀螺儀， 可用羅盤(pán)來(lái)達(dá)到粗定向的目的。如在已知邊上測(cè)定儀器常數(shù)時(shí)， 可利用已知邊的坐標(biāo)方位角及儀器站的子午線收斂角來(lái)直接尋找近似北方。 當(dāng)在未知邊上定向， 且儀器本身又無(wú)粗定向羅盤(pán)附件時(shí)，則可利用儀器本身來(lái)尋找北方 1 。粗略定向最常用的方法為兩個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法。 儀器在測(cè)站安置好后， 將經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸大致擺在北方向后，起動(dòng)陀螺馬達(dá)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，下放陀螺靈敏部，松開(kāi)經(jīng)緯儀水平制動(dòng)螺

37、旋， 用手轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部跟蹤靈敏部的擺動(dòng)，使陀螺儀目鏡視場(chǎng)中移動(dòng)著的光標(biāo)像與分劃板零刻劃線隨時(shí)重合。當(dāng)接近擺動(dòng)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)， 光標(biāo)像移動(dòng)慢下來(lái)，此時(shí)制動(dòng)照準(zhǔn)部，改用水平微動(dòng)螺旋繼續(xù)跟蹤，達(dá)到逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，讀取水平度盤(pán)讀數(shù) u1 ；松開(kāi)制動(dòng)螺旋， 按上述方法繼續(xù)向相反方向跟蹤，到達(dá)另一逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，在讀取水平度盤(pán)讀數(shù)u2 。鎖緊靈敏部，制動(dòng)陀螺馬達(dá)，按下式計(jì)算近似1N '1 (u1 u 2 )（1-26 ）2轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，把望遠(yuǎn)鏡擺在 N讀數(shù)位置，再加上儀器常數(shù)和子午線收斂角，1這時(shí)視準(zhǔn)軸就指向近似北方。 此法大約在 10min 內(nèi)完成 , 指北精度可達(dá)到± 3 。（四）精密定向精密定向就是精確

38、測(cè)定已知邊和定向邊的陀螺方位角。 精密定向方法可分為兩大類：一類是儀器照準(zhǔn)部處于跟蹤狀態(tài)，即多年來(lái)國(guó)內(nèi)外都采用的逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法；另一類是儀器照準(zhǔn)部固定不動(dòng)， 國(guó)內(nèi)外研究和提出的方法很多， 如中天法、時(shí)差法、擺幅法等。目前普遍使用的是中天法 1 。1、逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法采用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法觀測(cè)時(shí)，陀螺經(jīng)緯儀在一個(gè)測(cè)站的的操作程序如下：(1) 、嚴(yán)格整置經(jīng)緯儀，架上陀螺儀，以一個(gè)測(cè)回測(cè)定待定或已知測(cè)線的方向值，然后將儀器大致對(duì)北方。(2) 、鎖緊擺動(dòng)系統(tǒng)，啟動(dòng)陀螺馬達(dá)，待達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，下放陀螺靈敏部，進(jìn)行粗略定向。 制動(dòng)陀螺并托起鎖緊， 將望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸轉(zhuǎn)到近似北方位置， 固定照準(zhǔn)部。把水平微動(dòng)螺旋調(diào)整到行程范圍的中間位

39、置。(3) 、打開(kāi)陀螺照明，下放陀螺靈敏部，進(jìn)行測(cè)前懸?guī)Я阄挥^測(cè)，同時(shí)用秒表記錄自擺周期 T3 。零位觀測(cè)完畢，托起并鎖緊靈敏部。(4) 、啟動(dòng)陀螺馬達(dá)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，緩慢下放靈敏部到半脫離位置，稍停數(shù)秒鐘，在全部下放。如果光標(biāo)像移動(dòng)過(guò)快，再使用半脫離阻尼限幅，使擺幅大約在 1° 3°范圍為宜。用水平微動(dòng)螺旋微動(dòng)照準(zhǔn)部，讓光標(biāo)像與分劃板零刻劃線隨時(shí)重合，即跟蹤。跟蹤要做到平穩(wěn)和連續(xù)，切忌跟蹤不及時(shí)，例如時(shí)而落后于靈敏部的擺動(dòng)，時(shí)而又很快趕上或超前很多， 這些情況都會(huì)影響結(jié)果的精度。在擺動(dòng)到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，連續(xù)讀取 5 個(gè)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)讀數(shù) u1、u2 u5（見(jiàn)圖 1-8 ）。然后鎖緊

40、靈敏部，制動(dòng)陀螺馬達(dá)。跟蹤時(shí)，還需用秒表測(cè)定連續(xù)兩次同一方向經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)的時(shí)間， 稱為跟蹤擺動(dòng)周期 T1 。擺動(dòng)平衡位置在水平度盤(pán)上的平均讀數(shù)NT，稱為陀螺北方向值，用下式計(jì)算：N 11u1u3u 2 )2(2N 21 ( u 2u 4u3 )（1-27 ）22N 31 ( u 3u5u 4 )22NT1 (N1 N2N3 )（1-28 ）3陀螺儀相鄰擺動(dòng)中值及間隔擺動(dòng)中值的互差，對(duì) 15" 級(jí)儀器應(yīng)分別不超過(guò) 20" 和 30" 。(5) 、測(cè)后零位觀測(cè)，方法同測(cè)前零位觀測(cè)。(6) 、以一測(cè)回測(cè)定待定或已知測(cè)線的方向值，測(cè)前測(cè)后兩次觀測(cè)結(jié)果的互差對(duì)于 J2、J6

41、級(jí)經(jīng)緯儀分別不得超過(guò) 10" 和 25" 。取測(cè)前測(cè)后兩測(cè)回的平均值作為測(cè)線方向值 1 。圖 1-8 用逆轉(zhuǎn)點(diǎn)觀測(cè) 1圖 1-9 用中天法觀測(cè) 12、中天法此法要求起始近似定向達(dá)到± 15以內(nèi)。在整個(gè)觀測(cè)過(guò)程中， 經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部都固定在這個(gè)近似北方向上。中天法陀螺儀定向時(shí)一個(gè)測(cè)站的操作程序如下：(1) 、嚴(yán)格整置經(jīng)緯儀，架上陀螺儀，以一個(gè)測(cè)回測(cè)定待定或已知測(cè)線的方向值，然后將儀器大致對(duì)北方。(2) 、進(jìn)行粗略定向。將經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部固定在近似北方 N上，并記錄下 N值。在整個(gè)定向過(guò)程中，照準(zhǔn)部始終固定在這個(gè)方向上。(3) 、測(cè)前零位觀測(cè)。方法同逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法所述。(4) 、啟

42、動(dòng)陀螺馬達(dá)，待達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后下放靈敏部，經(jīng)限幅，是光標(biāo)像擺幅不超過(guò)目鏡視場(chǎng)（擺幅在 +8 格和 -8 格左右較好）。然后按下列順序進(jìn)行觀測(cè) （見(jiàn)圖 1-9 ）：靈敏部指標(biāo)線經(jīng)過(guò)分劃板零刻劃線時(shí)啟動(dòng)專用秒表，讀取中天時(shí)間t 1；靈敏部指標(biāo)線到達(dá)逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)，在分劃板上讀取擺幅讀數(shù)aE；靈敏部指標(biāo)線返回零刻劃線時(shí)讀秒表上中天時(shí)間t 2 ；靈敏部指標(biāo)線到達(dá)另一逆轉(zhuǎn)點(diǎn)時(shí)讀擺幅讀數(shù)aW；靈敏部指標(biāo)線返回零刻劃線時(shí)再讀秒表上中天時(shí)間t 3；重復(fù)進(jìn)行上述操作， 一次定向需連續(xù)測(cè)定5 次中天時(shí)間。記錄不跟蹤擺動(dòng)周期 T2。觀測(cè)完畢，托起并鎖緊靈敏部，制動(dòng)陀螺馬達(dá)。(5) 、測(cè)后零位觀測(cè)方法同前。(6) 、以一個(gè)測(cè)

43、回測(cè)定待定或已知測(cè)線方向值。前、后兩測(cè)回的限差要求同逆轉(zhuǎn)點(diǎn)法定向。取前、后兩次的平均值作為測(cè)線方向值 1 。基本計(jì)算如下：擺動(dòng)半周期： TEt 2t1， TWt 3t 2時(shí)間差： t TETWaEaW擺幅值： a2近似北方偏離平衡位置的改正數(shù)為：N ca t（1-29 ）擺動(dòng)平衡位置在水平度盤(pán)上的讀數(shù)（陀螺北方向值）應(yīng)為：N T N ' N N ' ca t（1-30 ）式中 c 比例系數(shù) 1 。c 值的測(cè)定和計(jì)算方法如下：1利用實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)求才 c 值把經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部擺在偏東 10和偏西 10左右，分別用中天法觀測(cè)，求出時(shí)間差t 1和 t 2 ，以及擺幅值 a1 和 a2，可列

44、出如下方程式，以求解c 值。NTN1 ' ca1 t 1NTN2 'ca2 t 2解之得：N 2' N1'（1-31 ）ca2t 2a1 t 1c 值與地理緯度有關(guān)，在同一地區(qū)南北不超過(guò)500km范圍以內(nèi)可使用同一 c1值，超過(guò)這個(gè)范圍須重新測(cè)定。隔一定時(shí)間后應(yīng)抽測(cè)檢查。T12（1-32 ）c m2 T23式中 m 分劃板分劃值；T1跟蹤擺動(dòng)周期；1T不跟蹤擺動(dòng)周期。2第五節(jié)導(dǎo)入高程一、導(dǎo)入高程的實(shí)質(zhì)高程聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)，就在于把地面的高程系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)平硐、斜井或立井1傳遞到地下高程測(cè)量的起始點(diǎn)上。所以我們就稱之為導(dǎo)入高程。1、通過(guò)平硐導(dǎo)入高程；2、通過(guò)斜井導(dǎo)入高程

45、；3、通過(guò)立井導(dǎo)入高程 1 。通過(guò)平硐導(dǎo)入高程 , 可以用一般井下幾何水準(zhǔn)測(cè)量來(lái)完成。 其測(cè)量方法和精度與井下水準(zhǔn)相同 1 。通過(guò)斜井導(dǎo)入高程，可以用一般三角高程測(cè)量來(lái)完成。其測(cè)量方法和精度與井下基本控制三角高程測(cè)量相同 1 。通過(guò)立井導(dǎo)入高程，是采用一些專門(mén)的方法來(lái)完成的。在討論這些方法之前 , 先來(lái)看這些方法的共同基礎(chǔ)。設(shè)在地面井口附近一點(diǎn) A，其高程 HA 為已知，一般稱 A 點(diǎn)為近井水準(zhǔn)基點(diǎn) （見(jiàn)圖 1-10 ）。在井底車(chē)廠中設(shè)一點(diǎn) B，其高程待求。在地面與井下安置水準(zhǔn)儀，并在 A、B 兩點(diǎn)所設(shè)立的水準(zhǔn)尺上讀取讀數(shù) a 及 b。如果我們知道了地面和井下兩水準(zhǔn)儀視線之間的距離l ，則 A

46、、 B 兩點(diǎn)的高差h可按下式求出：hlabl （ba）（1-33 ）有了 h，當(dāng)然就能算出B 點(diǎn)在統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)中的高程為：H BH Ah（1-34 ）因此，通過(guò)立井導(dǎo)入高程的實(shí)質(zhì)， 就是如何來(lái)求得 l 的長(zhǎng)度。所以有人把叫做井深測(cè)量，就是這個(gè)緣故 1 。圖 1-10 通過(guò)立井導(dǎo)入高程 1二、長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)入高程目前在國(guó)內(nèi)外使用的長(zhǎng)鋼尺有500m、800m、1000 等幾種 1 。用長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)入高程的設(shè)備及安裝如圖1-11 所示。鋼尺通過(guò)井蓋放入井下，圖 1-11 用長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)入高程 1到達(dá)井底后，掛上一個(gè)垂球，以拉直鋼尺，使之居于自由懸掛位置。垂球不宜太重，一般以 10kg 為宜。下放鋼尺的同時(shí)，在地面

47、及井下安平水準(zhǔn)儀，分別在A、B 兩點(diǎn)所立水準(zhǔn)尺上讀取讀數(shù)a 和 b，然后將水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)鋼尺。當(dāng)鋼尺掛好后，井上、下同時(shí)讀取 m和 n。同時(shí)讀數(shù)可避免鋼尺移動(dòng)所產(chǎn)生的誤差。最后再在 A、B 水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，以檢查儀器高度是否發(fā)生變動(dòng)。還應(yīng)用點(diǎn)溫計(jì)測(cè)定井上、下的溫度 t 1、 t 2。根據(jù)上述測(cè)量數(shù)據(jù)，就能求得A、B 兩點(diǎn)之高差為：h （m - n）（b - a）L（1-35 ）式中L 為鋼尺的總改正數(shù) , 它包括尺長(zhǎng)、溫度、拉力和鋼尺自重等四項(xiàng)改正數(shù)。即 1LLkLtLpLc（1-36 ）如無(wú)長(zhǎng)鋼尺時(shí)，也可將幾根 50m的短鋼尺牢固地連接起來(lái)，然后進(jìn)行比長(zhǎng)，當(dāng)作長(zhǎng)鋼尺使用，同樣可取得很好的效果 1 。導(dǎo)入高程均需獨(dú)立進(jìn)行兩次， 也就是說(shuō)在第一次進(jìn)行完畢后，改變其井上下水準(zhǔn)儀的高度并移動(dòng)鋼尺， 用同樣的方法再作一次。 兩次的差值應(yīng)符合相關(guān)的測(cè)量規(guī)范 1 。三、長(zhǎng)鋼絲導(dǎo)入高程目前我國(guó)長(zhǎng)鋼絲甚少， 當(dāng)井筒較深時(shí)， 采用短鋼尺相接的辦法也不方便。 因此，常采用鋼絲法