《測量學井下測量》課件

《測量學井下測量》課程大綱測量學概述測量的意義及分類、測量技術(shù)和儀器、誤差分析井下測量基礎(chǔ)平面坐標系、水準測量、角度測量、距離測量井下測量方法井斜測量、方位角測量、走向與傾斜角測量、地層測量測量數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用測量數(shù)據(jù)處理、測量工作質(zhì)量控制、測量結(jié)果表示與應(yīng)用測量學概述測量學是一門古老而重要的學科，它研究地球形狀和大小，并通過測量手段獲取地球表面和地下空間的信息。測量學在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，包括工程建設(shè)、資源勘探、環(huán)境保護、國防建設(shè)等。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，測量學也得到了不斷發(fā)展和完善，新的測量技術(shù)和儀器不斷涌現(xiàn)，測量精度不斷提高，測量范圍不斷擴展。測量的意義及分類工程建設(shè)提供準確的尺寸和位置信息，確保建筑物、道路、橋梁等工程的順利進行。資源勘探確定礦產(chǎn)資源的儲量、質(zhì)量、位置，為礦山開發(fā)提供依據(jù)。土地管理測量土地的面積、邊界，為土地登記、規(guī)劃、利用提供數(shù)據(jù)支撐。測量技術(shù)和儀器井下測量需要使用各種專門的測量技術(shù)和儀器，以適應(yīng)復雜的環(huán)境和高精度要求。常見的測量技術(shù)包括：水準測量、角度測量、距離測量、井斜測量、方位角測量、走向與傾斜角測量等。常用的測量儀器包括：水準儀、經(jīng)緯儀、全站儀、測距儀、井斜儀、羅盤儀等。誤差分析系統(tǒng)誤差可重復的誤差，例如儀器本身的缺陷或測量方法的不準確性。隨機誤差不可重復的誤差，例如環(huán)境因素或操作人員的疏忽引起的誤差。粗差明顯錯誤的測量值，通常是由于操作失誤或儀器故障造成的。平面坐標系1平面直角坐標系常用坐標系，簡單易用2極坐標系以點為圓心，角度和距離表示位置3地理坐標系經(jīng)緯度表示位置水準測量高程測量水準測量是確定地面點高程的精確測量方法。水準測量利用水準儀和水準尺，通過視準軸的水平性，測定兩點間的高差，進而確定地面點的相對高程。水準測量方法高差測量利用水準儀測量兩點的高差，確定兩點間的高程差。水準路線測量沿路線進行高程測量，確定路線上的各點高程。水準網(wǎng)測量在區(qū)域內(nèi)建立水準網(wǎng)，確定區(qū)域內(nèi)各點的高程，并進行高程控制。水準儀的使用水平望遠鏡用于瞄準目標，并通過十字絲來確定目標的豎直方向。水準管用于確定水平方向，通過氣泡居中來保證儀器水平。微傾螺旋用于微調(diào)儀器水平，使水準管氣泡居中。腳架用于支撐水準儀，并通過調(diào)節(jié)腳架高度來調(diào)整儀器水平。水準測量數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)整理檢查數(shù)據(jù)是否完整、準確、合理，并進行必要的修正和補充。2誤差分析分析水準測量中的各種誤差來源，并進行誤差計算和評定。3高程計算根據(jù)水準測量數(shù)據(jù)，計算出各點的高程值，并進行高程平差。4成果整理繪制水準測量成果圖，并編制水準測量成果報告。角度測量水平角水平角是指兩條直線在同一水平面上的夾角，通常用角度測量儀器測量。垂直角垂直角是指兩條直線在同一鉛垂面上的夾角，通常用經(jīng)緯儀或全站儀測量。方位角方位角是指一條直線與正北方向之間的夾角，通常用于確定地質(zhì)構(gòu)造方向和走向。垂直角測量1定義垂直角是空間兩條直線在同一鉛垂面上的夾角，在井下測量中，垂直角主要用于確定井斜角。2測量方法常用的垂直角測量方法包括：經(jīng)緯儀法和水準儀法。3應(yīng)用垂直角測量結(jié)果可用于計算井斜角、井深等參數(shù)，為井下工程建設(shè)提供重要數(shù)據(jù)支撐。水平角測量1目標對準將水平角測量儀對準目標點。2讀數(shù)記錄記錄水平角測量儀的讀數(shù)。3角度計算根據(jù)讀數(shù)計算水平角的值。角度測量數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)校正對觀測數(shù)據(jù)進行誤差修正，例如儀器誤差、大氣折射誤差等。2角度閉合差計算檢查角度觀測結(jié)果的精度，并根據(jù)閉合差進行平差計算。3坐標轉(zhuǎn)換將角度測量結(jié)果轉(zhuǎn)換為平面坐標系中的坐標值，便于繪制平面圖。距離測量測量距離是井下測量中一項基本工作，直接影響著其他測量的精度和可靠性。常用的距離測量方法包括：光學測距、電磁波測距、鋼尺量距等。選擇合適的測距方法需根據(jù)實際情況，如測量精度要求、環(huán)境條件、設(shè)備可獲得性等。光學距離測量光學距離測量是利用光波的特性進行距離測量的技術(shù)。主要原理是通過測量光波在已知時間內(nèi)傳播的距離來確定目標點與儀器之間的距離。常見的測量儀器包括：經(jīng)緯儀、全站儀、水準儀等。光學距離測量方法簡單、操作方便，但受環(huán)境影響較大，精度較低。電磁波距離測量電磁波測距儀利用電磁波的傳播特性來測量距離。它主要包括以下類型:脈沖測距儀:通過發(fā)射脈沖信號并接收反射信號的時間差來計算距離。相位測距儀:通過發(fā)射連續(xù)波信號并分析接收信號的相位變化來計算距離。光學測距儀的使用光學測距儀主要用于測量短距離，其原理是利用光學折射原理進行測量。操作步驟如下：安裝測距儀并校準將測距儀對準目標點，進行瞄準讀取測距儀上的讀數(shù)，即為目標點的距離電磁波測距儀的使用電磁波測距儀是一種利用電磁波來測量距離的儀器。它具有精度高、速度快、測量范圍廣等優(yōu)點，是現(xiàn)代測量中常用的儀器。電磁波測距儀的使用步驟如下：打開電源，進行儀器預熱。對準目標，進行測距。讀取測量數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理。距離測量數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)校正測量數(shù)據(jù)需要進行校正以消除誤差，例如儀器誤差和環(huán)境因素的影響。數(shù)據(jù)分析對校正后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以確定測量精度和可靠性。數(shù)據(jù)應(yīng)用處理后的數(shù)據(jù)用于繪制井下工程圖，進行工程設(shè)計和施工。綜合測量方位角測量確定井眼方向和井眼軌跡的關(guān)鍵參數(shù)，為井眼軌跡控制提供依據(jù)。井斜測量通過測量井眼與水平面的夾角，以及井眼與南北方向的夾角，確定井眼的空間位置。地層測量通過測量井眼穿過的地層類型和厚度，為地質(zhì)勘探和油氣開采提供重要數(shù)據(jù)。井斜測量1測井儀測井儀器用于測量井斜數(shù)據(jù)2方位角井斜方位角的確定3傾斜角井眼與垂直方向的夾角4井斜曲線井斜測量結(jié)果的圖表形式方位角測量1定義方位角是指從北方向起，順時針旋轉(zhuǎn)到目標點的水平角。2測量方法常用的方法包括羅盤測量、經(jīng)緯儀測量以及全站儀測量。3應(yīng)用方位角測量在井下測量中具有重要作用，例如確定井斜方向和井壁方位。走向與傾斜角測量走向巖層層面與水平面的交線方向，在地圖上用直線表示。傾斜角巖層層面與水平面的夾角，用量角器測量，以度表示。傾斜方向巖層層面在垂直于走向線的平面上的傾斜方向，用方位角表示。地層測量1地層傾角地層傾角是指地層層面的傾斜程度，用角度表示，通常用羅盤儀測量。2地層走向地層走向是指地層層面與水平面的交線方向，用方位角表示，也用羅盤儀測量。3地層厚度地層厚度是指地層上下兩個層面之間的垂直距離，用米或厘米表示，通常用測距儀測量。測量數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)整理測量數(shù)據(jù)通常包含多種類型，需要進行整理，以方便后續(xù)的處理和分析。誤差分析測量過程中不可避免地會產(chǎn)生誤差，需要對其進行分析，以評估測量結(jié)果的可靠性。數(shù)據(jù)校正根據(jù)誤差分析結(jié)果，對原始數(shù)據(jù)進行必要的校正，以提高測量結(jié)果的精度。數(shù)據(jù)計算根據(jù)測量目的，對處理后的數(shù)據(jù)進行必要的計算，以得出最終的測量結(jié)果。測量工作質(zhì)量控制儀器校準定期校準測量儀器，確保其精度和準確性。數(shù)據(jù)復核對測量數(shù)據(jù)進行仔細復核，檢查是否存在錯誤或異?！，F(xiàn)場檢查對測量結(jié)果進行現(xiàn)場檢查，確保測量數(shù)據(jù)與實際情況一致。測量結(jié)果表示與應(yīng)用結(jié)果表達測量結(jié)果通常用圖表、表格和報告等形式表達，包括坐標、高程、距離、角度等數(shù)據(jù)。應(yīng)用領(lǐng)域井下測量結(jié)果廣泛應(yīng)用于礦山開采、工程建設(shè)、資源勘探等領(lǐng)域，為安全生產(chǎn)、工程設(shè)計和資源管理提供重要依據(jù)。測量安全與環(huán)保安全第一井下測量環(huán)境復雜，安全至關(guān)重要。要佩戴安全帽、反光衣