中国矿业大学矿山测量实习报告.docx

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中国矿业大学矿山测量实习报告

矿山与工程测量实习报告

姓名：

学号：

指导教师：

专业班级：

一、实习任务及目标

1.1实习目的

矿山与工程测量实习是在学完《矿山测量学》课程，并且按照教学计划，在校内进行过有关教学实验的基础上进行的，是学习全过程中的重要环节。

其主要目的在于培养工程师的基本技能训练和职业素质，进一步熟悉与掌握生产矿井中各项基本测量方法、测量仪器操作技能以及组织管理知识，加强对校内所学基本理论知识、基本概念和基本方法的理解，并为后续专业课的学习打下良好的基础。

本次实习的具体目的、任务是：

（一）通过参观、听报告等形式，对矿井的生产及组织管理等情况有一个较为全面的认识；

（二）通过实际操作，完成本大纲规定的各种基本测量工作的外业和内业；强化训练有关矿山测量基本方法和技能的。

1.2实习内容

（一）陀螺经纬仪定向

（二）井下水准测量

按照井下水准测量的技术要求完成一条复测支导线的测量全过程。

了解井下水准测量的特点，掌握井下水准测量的外业测量方法和测量数据的内业处理方法，了解与地面水准测量的区别。

（三）井下基本控制导线测量

要求按井下15″级基本控制导线的施测规格完成一条复测支导线的测量任务，在指定的巷道内进行测量，掌握井下基本控制导线钻凿测量和测量数据处理的全过程。

（四）井下三角高程测量

1.3实习地点及时间

实习地点：

中国矿业大学南湖校区环测学院楼地下停车场。

实习时间：

2011年5月（共计2周）。

实习人员：

况佳亮、姚荣景、陈万永、德文浩、李继尚、洪咏波、倪维洋

1.4实习注意事项

（一）在停车场进行测量时应注意来往车辆，避免不必要的事故发生；

（二）测量时应保护好仪器，当不进行测量时，应该有人员在仪器旁照看仪器；

（三）注意保管好自己组的仪器，以免丢失。

二、控制网的布设、作业计划和作业组织

2.1总体规划

本次测量导线设置为支导线加闭合导线，水准点与导线点重合。

规划图如下

布设方案设计图

2.2井下基本控制导线测量

2.2.1选点和设点

井下导线点一般设在巷道的顶板或两帮上，选点时至少需要两人,在选定的点位上用矿灯或电筒目测,确认通视良好后即可做出标志并用油漆或粉笔写出编号.在巷道交叉口和转弯处必须设点.如图1所示.导线边长一般为30～70m为宜.导线点设置在便于安置仪器的地方.点位设置应牢固。

图1

2.2.2测角

采用J6级光学经纬仪用测回法按15"导线的规格即两个测回进行施测。

测角时采用点下垂球对中，对中次数和测回数如表1，各项限差规定如表2。

表1对中次数和测回数

边长在15米以内

边长15～30米

边长大于30米

对中次数

测回数

对中次数

测回数

对中次数

测回数

2

2

1

2

1

2

表2水平角观测限差

仪器级别

同一测回中半测回互差

检验角与最终角之差

两测回间互差

两次对中测回间互差

DJ6

40″

40″

30″

60″

测角步骤：

（1）将经纬仪安置在起始点（如B点）进行点下对中和整平,然后对好水平度盘的零位置；

（2）分别在A号,1号点上挂上垂球线,并在1号点的垂球线上用大头针作一标志；（如图1）

（3）分别用盘左和盘右位置测出方向读数,记入手薄.盘左和盘右角值之差应小于60",取其平均值作为结果；

（4）瞄准1点上的垂球线上用大头针作的标志,测出倾角（用正倒镜观测,取其中数）；

（5）量取仪器高（从顶板测点往下量至仪器横轴中心）和觇标高（从顶板测点往下量至大头针标志处）。

（说明：

非三角测量可以不量测仪器高和觇标高。

）

井下安置经纬仪及读数方法简介：

（1）对中

在安置仪器以前，首先将三脚架打开，抽出架腿，并旋紧架腿的固定螺旋。

然后将三个架腿安置在以停车场楼板悬挂的锤球为中心的等边三角形的角顶上。

这时架头平面即约略水平，且中心与锤球略在同一铅垂线上。

从仪器箱中取出仪器，用附于三脚架头上的连结螺旋，将仪器与三脚架固连在一起，然后即可精确对中。

（2）整平

经纬仪整平的目的，乃是使竖轴居于铅垂位置。

整平时要先用脚螺旋使圆水准气泡居中，以粗略整平，再用管水准器精确整平。

由于位于照准部上的管水准器只有一个，可以先使它与一对脚螺旋连线的方向平行，然后双手以相同速度相反方向旋转这两个脚螺旋，使管水准器的气泡居中。

再将照准部平转90°，用另外一个脚螺旋使气泡居中。

这样反复进行，直至管水准器在任一方向上气泡都居中为止。

在整平后还需检查光学对中器是否偏移。

如果偏移，则重复上述操作方法，直至水准气泡居中，对中器对中为止。

（3）瞄准

水平角观测时，应尽量照准锤球尖端。

当目标较近时，成像较大，则用单丝平分目标；当目标较远时，成像较小，则用双丝夹住目标或用单丝与目标重合。

竖直角观测时，应用中横丝照准目标顶部或某一预定部位。

（4）读数

读数时，打开并转动反光镜，使读数窗内亮度适中，调节读数显微镜的目镜，使度盘和分微尺分划线清晰，然后，“度”可从分微尺中的度盘分划线上的注字直接读得，“分”则用度盘分划线作为指标，在分微尺中直接读出，并估读至0.1′，两者相加，即得度盘读数。

2.2.3钢尺量边

用经过检验的钢尺从仪器横轴中心悬空丈量至前视点大头针标志处,移动钢尺连续三次读数,三次读数误差不超过3mm，往返丈量。

丈量步骤如下：

（1）后尺手手持一测钎并持尺的零点端位于A点，前尺手携带一束测钎，同时手持尺的末端沿AB方向前进，到一整尺段处停下。

（参考图1）

（2）由后尺手指挥，使钢尺位于AB方向线上，这时后尺手将尺的零点对准A点，两人同时用力将钢尺拉平，前尺手在尺的末端处插一测钎作为标记，确定分段点。

（3）然后，后尺手持测钎与前尺手一起抬尺前进，依次丈量第二、第三、……第n个整尺段，到最后不足一整尺段时，后尺手以尺的零点对准测钎，前尺手用钢尺对准B点并读数q，则AB两点之间的水平距离为：

n—整尺段数（即后尺手手中的测钎数）；

l——钢尺的整尺长度；

q——不足一整尺段的余长。

上述由A→B的丈量工作称为往测，其结果称为D往。

（4）为防止错误和提高测量精度，需要往、返各丈量一次。

同法，由B→A进行返测，得到D返。

（5）计算往、返测平均值，其误差不应大于3mm。

（6）

计算往、返丈量的相对误差K，把往返丈量所得距离的差数除以该距离的平均值，称为丈量的相对精度。

如果相对误差满足精度要求，则将往、返测平均值作为最后的丈量结果。

相对误差K是衡量丈量结果精度的指标，常用一个分子为1的分数表示。

相对误差的分母越大，说明量距的精度高。

钢尺量距的相对误差一般不应低于/3000，在量距较困难地区不应低于1/1000。

倾斜地面的距离丈量法：

平量法：

在倾斜地面量距时，如果沿直线各尺段两端的高差较小，可将钢尺的一端对准地面点位B，另一端抬高拉成水平，对准地面点上垂球，用与上述相同的读数记录方法，逐段进行丈量、读数、记录.

斜量法：

当倾斜地面的坡度比较均匀时，如图所示，可沿斜坡丈量出AB的斜距D，测出地面倾角α，然后计算出AB的水平距离D，由图2可知

D=Lcosα

图2

钢尺量边注意事项：

（1）使用钢尺时应注意钢尺，量取边长不能使用较大的力气，防止钢尺被拉断。

（2）距离丈量完毕时应擦去钢尺上的篱笆。

（3）钢尺使用完毕时应该给钢尺上油以保护。

2.3井下水准测量

应用井下Ⅰ,Ⅱ级水准测量方法实测巷道各点的标高.Ⅰ级水准要用双仪高法往,返观测.Ⅱ级闭合或符合水准可采用双仪高法单程观测.Ⅱ级水准支线可采用一次仪器高往返观测.各测站的高差互差对于Ⅰ级水准不应大于±4mm,Ⅱ级水准不应大于±5mm。

2.3.1选点

水准点可设在巷道顶板,底板或两帮上,如图3,也可用导线点代替水准点.

图3

2.3.2测量要求

（1）在顶板上立尺时,一定要将尺的零端紧抵水准点,不能悬空；

（2）读数时,无论水准尺是正像还是倒像,其读数均应由小到大读数；

（3）使用水准尺应妥善保管，不能随意乱放。

2.3.3测量步骤

安置仪器（将水准仪安置在距后视点A和前待测点一处大致等距离处）

第一步：

在仪器放置位置，先张开三脚架，使其高度适中，并调脚腿使架顶水平，踩紧脚架，而后装上仪器；

第二步：

粗略整平，目视圆水准气泡，双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，气泡移动方向为左手大拇指转动方向，由于现在气泡居左，所以同时对向转动，使圆水准器汽泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，方向同样是左手大拇指转动方向，使圆水准汽泡居中；

第三步：

瞄准：

松开水平制动螺旋，先通过缺口大致对准双面尺，然后通过望远镜目镜瞄准后视尺的黑面；调节目镜调焦螺旋，是十字丝清晰；调解物镜调焦螺旋，是水准尺影像清晰；转动微动螺旋，是十字丝落在在水准尺的影像上；

第四步：

精平：

调微倾螺旋使水准管汽泡居中，使气泡影像吻合，形成半圆，使管水准器轴处于精确水平状态；

第五步：

读数：

读取十字丝横丝在水准尺上所截的读数即后视读数A1；

第六步同理，重复以上步骤，读取前视读数B1，则第一站高差H1=A1-B1。

三、数据处理及平差计算过程

3.1起算数据

表1已知点坐标

点名

X坐标

Y坐标

H高程

A23

3787985.9736

513385.7837

36.431

A24

3788015.1878

513386.0674

36.468

3.2导线处理过程

3.2.1观测数据

（一）支导线水平角

（二）闭合导线水平角

3.2.2斜距改正

主要考虑尺长改正，利用公式对测量的名义长度进行改正。

钢尺比长见下表（3-1）。

表3-1钢尺比长

3.2.3平差计算

利用ESDPS软件，输入观测值，求出导线结果，结果如表3、表4。

表3支导线平差计算成果表

计算者：

复核者：

计算日期：

2012-05-26

点名

观测角度

（dms）

改正数

（s）

方位角

（dms）

观测边长

（m）

改正数

（m）

边长平差

值（m）

坐标（m）

X

Y

A24

180.3318

3788015.1878

513386.0674

A23

331.3544

332.0905

13.517

13.517

3787985.974

513385.784

G0

112.5958

265.0909

16.780

16.780

3787997.925

513379.470

G1

183.0717

268.1619

26.993

26.993

3787996.507

513362.750

G6

100.1357

188.3023

3787995.693

513335.769

14

3787970.714

513332.033

表4闭合导线平差计算成果表

计算者：

复核者：

计算日期：

2012-05-27

点名

观测角度

（dms）

改正数

（s）

方位角

（dms）

观测边长

（m）

改正数

（m）

边长平差

值（m）

坐标（m）

X

Y

G6

188.3023

3787995.693

513335.769

14

259.3758

7.17

268.0850

18.465

-0.000

18.465

3787970.714

513332.033

28

179.5658

7.17

268.0549

16.233

-0.000

16.233

3787970.117

513313.578

27

69.2737

7.17

157.3218

11.751

-0.002

11.749

3787969.578

513297.355

10

174.4738

7.17

152.1945

8.878

-0.001

8.877

3787958.720

513301.844

26

187.5644

7.17

160.1631

13.700

-0.002

13.698

3787950.859

513305.966

25

82.0510

7.17

62.2115

14.936

0.002

14.938

3787937.965

513310.589

24

276.1037

7.17

158.3151

13.450

-0.002

13.448

3787944.896

513323.821

18

50.4240

7.17

29.1426

17.425

0.003

17.428

3787932.381

513328.743

23

236.5941

7.17

86.1340

12.949

0.000

12.949

3787947.588

513337.256

4

86.5631

7.17

353.1055

22.924

0.0004

22.928

3787971.440

513350.178

15

94.5910

7.17

268.1022

15.431

-0.000

15.431

3787971.206

513347.456

14

280.2042

7.17

8.3023

3787970.714

513332.033

G6

3787995.693

513335.769

备注

角度闭合差w=86.0（s）

纵坐标差fx=-0.031

横坐标差fy=-0.003

全长闭合差fs=0.031

相对闭合差k=1:

5377

导线全长[s]=166.142

3.3水准处理过程,

支水准数据处理

后视-前视

黑面高差

红面高差

黑面高差

红面高差

高差均值

A23-G0

10

11

11

10

10.5

G0-G1

1138

1139

1139

1139

1138.75

G1-G6

-30

-31

-30

-29

-30

G6-14

-351

-350

-351

-351

-350.75

A23-G0

12

11

12

11

11.5

G0-G1

1138

1139

1139

1139

1138.75

G1-G6

-29

-29

-30

-31

-29.75

G6-14

-352

-352

-354

-353

-352.75

闭合水准数据处理

后视-前视

黑面高差

红面高差

黑面高差

红面高差

高差均值

14-15

19

16

21

18

18.5

15-4

-13

-13

-12

-13

-12.75

4-23

-83

-82

-85

-86

-84

23-18

-216

-215

-217

-216

-216

18-24

302

302

303

302

302.25

24-25

-80

-81

-77

-79

-79.25

25-26

-123

-123

-123

-123

-123

26-10

17

18

17

18

17.5

10-27

162

161

164

163

162.5

27-28

13

13

15

15

14

28-14

3

2

5

4

3.5

四、测绘成果

经外业测量、内业平差，求出14个未知点的坐标，成果见表4-1

表4-1成果表

点号

X坐标（m）

Y坐标（m）

高程（m）

G0

3787997.925

513379.470

36.442

G1

3787996.507

513362.750

37.581

G6

3787995.693

513335.769

37.551

14

3787970.714

513332.033

37.199

28

3787970.117

513313.578

37.196

27

3787969.578

513297.355

37.182

10

3787958.72

513301.844

37.019

26

3787950.859

513305.966

37.002

25

3787937.965

513310.589

37.125

24

3787944.896

513323.821

37.205

18

3787932.381

513328.743

36.903

23

3787947.588

513337.256

37.119

4

3787971.440

513350.178

37.204

15

3787971.206

513347.456

37.218

五、实习感受