项目一 模拟井下基本控制导线测量

一、实习目的

    熟练掌握井下基本控制导线测量与三角高程测量的外业数据采集和内业数据处理的全过程。

二、仪器设备

    DJ6经纬仪1台套 （附件垂球1个），2米钢卷尺1个，细线绳10米，记录纸若干张，大头针若干个，计算器、小刀、3H铅笔等。

三、实习分工

    由五个人组成小组，轮流进行观测、记录、计算。

四、实习内容

    1、7 ”导线的选点与外业观测

      2、导线测量记录手簿的检查与内业平差计算

      3、井下三角高程测量内外业

五、实习步骤

  1.①布设要求

       A.地点：学院学生宿舍B6南侧自行车棚

       B.分配：每组一个车棚

     ②做法

       3人，通视选出后视、中间测站和前视3个点，固定后视、中间点，前视点继续向前选点时确定。  

     ③埋设

       线绳绑在铁杆上，为避免移动，缠上胶带。

2. 外业观测（标准做法≈校园模拟）

（1）水平角

     A.工作组织（轮流）

       一人主测

       一人记录

       两人前视

       一人后视

     B.灯语

       晃灯

       照线

       休息

       完毕

     C.限差

       仪器的选用和相应限差

（2）边长（实习采用钢尺量边）

     ① 悬空丈量

     ② 钢尺量边改正

        比长改正

        温度改正

        拉力改正

        垂曲改正

        倾斜边长化算为水平边长

        导线边长化算到投影水准面的改正

        导线边长化算到高斯投影面上的改正

3. 井下三角高程测量

   三角高程测量是利用经纬仪观测出两点间的竖直角δ，用钢尺丈量出两点间的倾斜长度L，从而由下式计算出两点间高差hAB ：

  

  

规定：

    ①三角高程测量应用在δ＞8°的斜巷；

    ②仪器高和觇标高在观测前后各丈量一次，互差≯4mm；

    ③相邻两点往返测的高差互差

      ≯10+0.3Lmm（L为两点间平距，单位：m）；

    ④三角高程的高差闭合差

     ≯          （L为导线长度，单位：km）；

    ⑤竖直角观测限差：

4. 测导线工作的一般顺序及记录本记录规范

   1、检查角

   2、测导线

   3、升井计算导线、上图

   4、检查、计算偏距

      检查角限差

        7″导线      20″       

       15″导线      40″

       30″导线      80″

  注：基本控制导线的边长小于15m时，两次观测水平角的不符值可适当放宽，但不得超过上列限差的1.5倍。

六、原始记录

（见下表）

工作地区：         教职工宿舍楼后侧车棚                                            

日期：          2013       年           6      月           16      日

水平角观测

边长测量 

竖直角观测

七、实习成果

   （附后）

项目二 模拟井下水准测量与巷道纵剖面图测绘

一、实习目的

（1）熟练掌握使用水准仪及配套设备进行井下水准测量的内外业工作。

（2）熟练掌握绘制巷道纵剖面图的工作

二、仪器设备

    DS3水准仪1台套，2米水准尺2支，皮尺1个，记录纸若干张，计算器、小道、3H铅笔等。

三、实习分工

    五个人组成小组，轮流进行观测、记录、计算。

四、实习内容

     1.使用水准仪进行高差观测、立尺与记录

     2.水准测量数据整理与内业建议平差计算

     3.巷道纵剖面图的外业测量与内业绘制方法

五、实习步骤

    一、使用水准仪进行高差观测、立尺与记录

         1.矿灯照尺，视线长度15~40m为宜

         2.方法

           采用变更仪器高法(两次仪器高互差应大于10cm) 法。

         3.限差

           两次测得的相邻点间的高差互差≯5mm时，取其平均值作为观测成果。

         4.检查手簿

       表头注记、限差是否超限、高差计算是否正确。

    二、水准测量数据整理与内业简易平差计算

        1.计算各点间的高差

          井下高程点有的设在顶板上，有的设在底板上，高差hi的计算公式都是

                    

         只是当高程点在顶板上时，应在读数前加“-”号后，再进行运算。

       2.计算高差闭合差并进行平差

        （1）闭合路线

        （2）附合路线

        （3）复测水准支线：取往测和返测结果的平均值，无闭合差分配的过程。

       3.限差

  水准支线往返测量的高差较差    闭、附合路线的高差允许闭合差

                               

   R：水准点间的路线长度，即单程路线长，以km为单位。

   L；闭、附合路线长，以km为单位。

       4.计算水准点高程

 

 

   三、巷道纵剖面图的外业测量与内业绘制方法

     （一）外业测量

           1.与水准测量一同完成

           2.测量方法

    先用皮尺沿轨面(或底板)每隔10m或20m标记一个临时测点(中间点)，并将其标设在巷道两帮上，以便调整坡度放腰线时使用。这些测点要统一编号。

    施测时在每测站上先用两次仪器高测出转点间的高差，符合要求后，再利用第二次仪器高，依次读取中间点上水准尺读数。

内业计算时，先根据后视点的高程和第二次仪器高时的后视点水准尺读数，求出仪器视线高程；再由仪器视线高程减去各中间点上的水准尺读数，即为各中间点的高程。

（二）绘图方法

    水平比例尺一般为1∶20##、1∶1000或1∶500，对应的竖直比例尺一般为1∶200、1∶100或1∶50。其绘制方法如下：

     (1) 按水平比例尺画出表格，表中填写：测点编号、测点间距、测点的实测高程和设计高程、轨面(或底板)的实际坡度。

     (2) 在表格的上方，绘出轨面(巷道)的纵剖面图。绘图时，先按竖直比例尺绘出水平线，在其左端注明高程，在线上绘出各测点的水平投影位置，再按各测点的实测高程和选定的竖直比例尺绘出各测点在竖直面上的位置，然后用直线段将这些位 置点连接起来，即为轨面。

    (3) 在表格的下方绘出该巷道的平面图，并在图上绘出水准基点或导线点的位置。

    (4) 实习假定巷道的设计坡度为5‰。

六、原始记录

   （附后）

项目三 模拟井下罗盘导线测量

一、实习目的

     通过实习学会熟练使用罗盘仪和坡度规进行次要巷道内罗盘导线测量基本技术和内业计算方法。

二、仪器设备

    悬挂罗盘仪1台套（含罗盘仪和坡度规各一个），皮尺1个，细线绳10m，1寸小铁钉5个，记录纸若干张，计算器、小道、3H铅笔等。

三、实习分工

    五人小组，两人牵引细线，一人操作罗盘仪或坡度规，另外两人机动。

四、实习内容

1.罗盘导线测量的选点、观测与计算过程。

2.使用坡度规进行次要巷道内高程测量。

五、实习步骤

    一、罗盘导线测量的选点、观测与计算过程

     二、使用坡度规进行次要巷道内高程测量

          1.实习地点: 校园内树林

          2.做法

           （1）设点：按每条导线边长在10~20m左右选点，每人一个测站，导线总长不超过100m。

           （2）挂线绳：细线在相邻导线点间拉紧。

           （3）测倾角：用坡度规（半圆仪）在导线边长两端即1/3和2/3处，用正反两个镜位测量倾角，并取平均值作为导线边的倾角。

           （4）测磁方位角：用悬挂罗盘在导线两端各测一次方位角，两次之差≯±2°，取平均值作为导线边的磁方位角。

           （5）量边：用皮尺往返量取两端导线点间的距离，往返量距相对精度小于1/200。

项目四 模拟井下巷道的中线标设

一、实习目的

    学会独立应用所学各种方法进行煤矿重要井巷中线和腰线的标设。

二、仪器设备

     DJ6经纬仪1台套，悬挂罗盘仪1套，皮尺1个，细线绳20m。计算器、小道、3H铅笔等。

三、实习分工

1.经纬仪法标定中线（穿中心法）

 （1）一人在假设的一个导线点（作为中线点）下进行安置一起并对中；

 （2）用望远镜瞄准另一个中线点，确定巷道的中心方向；

 （3）指挥他人在前方10-15m处沿视线方向设置中线点一组（3个）。

2.罗盘仪法标定中线

     （1）在一个中线点上拴挂长线绳后，一人手执长绳另一端在前方10m处；

     （2）另一人将罗盘仪挂在线绳中间，按照巷道的设计方向角（近似按磁方位角）值，指挥第一个人左右移动；

     （3）当罗盘仪上磁方位角为巷道设计方向角时，罗盘仪稳定后读数不变，则中线方向点确定，此时可以标定出中线点。

四、实习内容

1.经纬仪法标定重要巷道的中线。

2.牵线法标定次要巷道的中线。

3.挂罗盘法标定次要巷道的中线。

五、实习步骤

    一、经纬仪法标定重要巷道的中线

        （1）标定巷道开切点和掘进方向

             ①经纬仪法

               从设计图上量取A点至已知中线点4、5的距离L１、Ｌ２，并用L１+Ｌ２是否与4、5两点间距离相符作为检核量，同时取巷道的转向角β。

 

             ②在4点安置经纬仪，瞄准点5，并沿此方向，由点4量取L１，即可得到A点的位置，将之标定于顶板上，然后再量取A至点5的距离作检核；

             ③在A点安置经纬仪，后视点4，用正镜位置给出β角，此时，望远镜所指方向即为新开掘巷道的中线方向，在此方向上标出点2，倒转望远镜，标出点1，则点1、A、2即组成一组中线点。

            ②罗盘法

              标定之前，先将新开巷道中线AB的坐标方位角加上坐标磁偏角改正，求出标定时所需的磁方位角。具体步骤同前。

       （2）标定直线巷道的中线

            ①标定巷道几何中心线  

              重新标定一组中线点时，首先检查A点是否移动，若移动，重新标定。未移动A点安置经纬仪，正倒镜按β角给出2′、2″，取中点2为中线点。瞄准2，在2和A之间再标定一个中线点1。这样A、1、2构成一组中线点。

            ②标定轨道中心线（巷道边线）

              巷道边线平行于巷道中线，它距巷道两帮的距离是不相同的。图中A点为巷道中线点，现要标设出巷道边线的起始点B及一组边线点。

              标设前应先根据边线至巷道中线的距离a和A、B两点间的距离lAB计算出标定B点的指向角β，计算公式为：

                                                                                       

 

标定时，先在A点安置经纬仪，根据角β′距离lAB即可标定出B点。然后将仪器移至B点，后视A点标设       角，这时仪器视线方向就是边线(或轨道中心线)的方向。再在视线上连续标设1点和2点，则B、1、2即为一组边线点。边线到较近帮的距离称为边距，用c表示。显然，a、c与巷道宽度D之间的关系为：

 

用边线给向时，测量人员必须将距离c及时通知施工人员，以便他们根据距离c和(D-c)控制巷道的掘进方向。应当注意的是，当相向贯通巷道用边线指示巷道掘进方向时，两头边线的称谓是相反的。

 

（3）直线巷道中线的延长及检查

     中线不断向前延设,主要巷道掘进30m，次要巷道掘进40m左右，应延设一组中线。保证最前一个中线点距工作面不超过30~40m,以防掘偏。方法：经纬仪法，瞄线法，拉线法。

   （1）经纬仪法

        延设之前应检查B点处旧的一组中线点是否移动，若未移动，B处安置经纬仪，后视A点，根据指向角用正倒镜测设一组中线点C、1、2。

 

                  

为检查巷道方向的正确性，在每组中线点中选择一个点作为导线点，如图中的A、B、C三点，测设15″级或30″级导线，发现偏离时，及时调整中线。同时及时将已掘巷道及时测绘到平面图上。

   （2）瞄线法

        1、2、3上分别挂上垂球，一个人站在中线1后面指挥另一个人在掘进头移动矿灯的位置，使矿灯位于这组中线点的延长线上，矿灯的位置就是巷道中线的位置。

  （3）拉线法

   1、2、3上分别挂上垂球，细绳一段系在1的垂球上，另一端拉向掘进头，使细绳与2、3处的垂球线相切，这时，细绳另一端的位置就是巷道中线的

位置。

 

               瞄线法                                                                     拉线法

项目五 模拟井下巷道的腰线标设

一、实习目的

学会独立使用经纬仪和坡度规进行煤矿次要井巷腰线的标设。

二、仪器设备

    经纬仪1台套，水准仪1台，皮尺1个，2m钢卷尺1个。计算器、小刀、3H铅笔、粉笔等。

三、实习分工

    五人小组轮流交替进行测量。

四、实习内容

1.水准仪法标定重要水平巷道的腰线。

2.经纬仪法标定重要倾斜巷道的腰线。

3.坡度规法标定次要倾斜巷道的腰线。

五、实习步骤

A、B中间架设水准仪（或经纬仪当水准仪用），丈量AB之间的平距计算出    后视A点处的小钢尺等，读数  ，前视B点，用小钢尺由水准仪视线向下（或向上）量取垂距  。

 

             

                                                                                                                      

【实习方法】

1.假定巷道设计坡度为3‰。

2.首先在墙面上距地面铅垂距离1m处选定一点处选定一点作为第一个腰线点1并用粉笔标示。

3.如果墙的纵向长度≯30m时，在墙外侧中间安置水准仪并整平。

4.水准仪精平后瞄准1方向，用小卷尺量取水平视线与1的铅垂距离。

5.水准仪再在前方分别距1点的10m，20m等处瞄准并精平，按照巷道坡度和平距算出该点处距水平视线的高度，确定新的腰线点位置，并用粉笔标示。

二、经纬仪法标定重要倾斜巷道的腰线

   （1）中线点兼做腰线点的标设法

    在中线点的垂球线上作出腰线的标志。

如图，1、2、3点为一组已标设腰线点位置的中线点，4、5、6点为待设腰线点标志的一组中线点。

 

标设时经纬仪安置于3点，量仪器高  ，用正镜瞄准中线，使竖盘读数对准巷道设计的倾角  ，此时望远镜视线与巷道腰线平行。在中线点4、5、6的垂球线上用大头针标出视线位置，用倒镜测其倾角作为检查。中线点3到腰线位置的垂距  为已知，则仪器视线到腰线点的垂距  为：

                                                                                               

 量出各中线点到腰线点位置的铅垂距        ，以便随时检查和恢复腰线位置。

    此法工作简单，精度不高。

三、坡度规法标定次要倾斜巷道的腰线

    线绳起始点悬挂于已知腰线点，另一端上下移动，使坡度规的度数等于设计坡度。

实习总结

     在实习过程中，我从技术，团队合作，专业素质等方面都有了极大的收获 。从技术方面来说，这次实习给了一次我将所学知识进行运用来解决实际问题的机会，在实习过程中，许多原来并不熟练的知识逐渐被清晰的理解，许多原来没有重视的方面也得到了巩固，更在发现及解决问题的过程中学习到了不少新东西，在课本中所提到的技术要求之外，我在以下几个方面我有了比较深的体会：
　　1 由于是同组合作，所以在实习程中团队精神就尤为重要，首先要拟订准确的计划，分工明确，在测量过程中我们不但要做好自己的工作，还要考虑同组人的工作，尽量要为别人带来便利。小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上影响实验的进度。
　　2 在实习前一定要及时预习测量方法以及相关的计算公式，在实习过程中要听指导教师的安排，避免由于测量方法错误而造成的错误和误差。熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：“从整体到局部”、“先控制后碎部“、”由高级到低级“的工作原则，并做到步步有检核”这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率
　　3 业内计算必须要非常仔细，因为没一个小错误都可能导致整体的错误，误差的检验也是很重要的，一切数据都必须控制在可允许的范围内。
　　四等水准测量和纵断面水准测量以及场地抄平均需检查限差，超过差限一定要重新测量
　　通过实际的测量实习，让我学到了很多实实在在的东西，比如对实习仪器的操作更加熟练，学会了巷道纵剖面图的绘制和巷道导线、中线、腰线的标设等内容，很大程度上提高了动手和动脑的能力，同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。
　　实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新, 并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础。

注：实习结束时，由实习学生填写本表后，交指导教师。