2024年9月2日发(作者：盖景中)

案例KS-Q001：某矿井定向测量工程案例

一、案例来源

本矿井定向测量案例为赵庄二号井建立健全井上下测量系统项目中

的主进风井定向测量子项目，包括一井定向和陀螺定向。

xx矿井为新建矿井，为加快矿井生产建设，需进行矿井联系测量，建

立完善的井上下测量控制系统，为矿井生产、建设和改造提供可靠的基础

数据；满足矿井生产、“三量”管理、资源合理开采与监督的需要；并为煤

矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料；满足井下贯通测量的精度需求。

受

xx

矿井委托，

XX

测绘公司进行了

xx

矿井建立井上下测量控制系

统测量工作。

矿区地理位置：北纬

112°53′00″—112°57′30″

。

二、案例描述

（一）一井定向测量

本项目工程概况：

主进风井井口标高为177.5m，井深为544.8m。标高从177.50～87.85m

之间井筒净径为6.5m，87.85～87.10m为井径渐变段处，87.10m标高以下

井筒净径为

7.0m

。

主进风井设有81m、0m、-120m、-225m、-351m、-360m马头门。目

前仅-360m水平巷道向前掘进，掘进长度符合一井定向联系测量对连接边

长的要求，本次联系测量仅对

-360m

水平进行一井定向测量。

因进风井现已完成改绞工作，井筒中罐道、稳绳、各种管道及电缆布

满整个井筒，再加上井筒涌水量大，给钢丝绳的下放及稳定带来了一定的

困难。

1.资料准备

测区现有晋城煤业集团设计院测量队测算的《xx矿区GPS（D级）控

35°58′00″——36°01′30″、东经

制网成果表》成果资料（部定3°带投影，中央子午线112°30′），1954年

北京坐标系；《xx矿区水准点成果表》、《xx矿水准成果表》,1956年黄海

高程系，完全能满足项目需要。

2.技术依据

（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/J18314—2001）。

（

2

）《国家三角测量规范》（

GB/J17942—2000

）。

（3）《煤矿测量规程》（能源煤总1989）。

（4）《煤矿测量手册》（中华统配煤矿总公司1990）。

（

5

）《工程测量规范》（

GB50026-2007

）

（6）《黑色冶金矿山井巷施工测量规范》（YBJ

（7）本项目技术设计书。

3.

坐标系统

平面坐标系统采用1954年北京坐标系；高程坐标系统采用1956年黄

海高程系。

4.

测量方案及精度要求

主风井一井定向采用三角形连接法，在矿井近井点的基础上按地面一

级导线的精度要求敷设经纬仪导线至立井口连接点，连测导线边数应不超

过三个。

（1）连接

为了便于构成有利的延伸三角形，还需在两钢丝的延长线上选定一点

C

作为连接点。则井口的

DC03

控制点相当于图

1-1

中的点

D

。

井筒上部直径6.5m，本次联系测量两钢丝绳间距（即AB之间距离）

为6m左右。

221-90）

图1-1连接三角形示意图

①测角

在连接点C上用全圆方向观测法测量角度γ和φ。仪器应对中三次，每

次对中应将照准部

(

或基座

)

位置变换

120°

。井下连接点

C’

上测角方法及要

求和井上一样。具体施测方法和限差见下表1：

表1施测方法及限差

限

水平角观测

仪器级别

方法

全圆方向观

测法

测回数

半测回归零差各测回互差

回间互差

DJ2312″12″30″

重新对中测

差

②量边

丈量连接三角形的三个边长a(a′)、b(b′)及c(c′)。其中a(a′)、b(b′)边长

用全站仪结合测距反射片测量，考虑到反射片的厚度和钢丝的半径，可计

算出

a(a′)

、

b(b′)

的真实长度。边长

c(c′)

用钢尺丈量，用钢尺的不同起点丈

量6次，读数估读到0.5mm。同一边各次观测值的互差不得大于2mm，

取平均值作为丈量的结果。井上下量得两垂球线间距离的互差，一般应不

超过

2mm

。

（2）内业计算

确定角度α、β、α’、β’及D点的坐标（X，Y）。计算之前应对全部记

录进行检查。

①三角形解算

对于延伸三角形，垂球处的角度α、β按正弦公式计算，即

a

sin



sin



c

b

sin



sin



c

当

α

＜

2°

及

β

＞

178°

时，可用近似公式计算，即

a



"





"

c

β=180°-（β″）

b

(



)"



"

c

在计算井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量的和计算的两垂球

线间距离平差值进行计算。

②测量和计算正确性的检核

连接三角形三内角和α+β+γ应等于180°，一般均能闭合，若有微小残

差时，即可将其平均分配给

α

、

β

。三角形内角和只能检验计算的正确性，

不完全检核测角量边的正确性。要正确检核还要通过两垂线间丈量距离

c

丈

和计算距离

c

计

进行比较,

c

计

按余弦公式计算：

d=

c

丈

-

c

计

当井上连接三角形中

d≤±2mm

、井下连接三角形中

d≤±4mm

且符合《煤

矿测量规程》要求时，可在丈量边长a、b及c中分别加入下列改正数：



a



ddd



b





c



333

以消除其差值。

5.测量前准备

（1）人员组织

本次联系测量人员共分两个组，井口、-360m各一组，每组三人，负

责测角量边及初步的检核计算。

地面及各中段各有信号工一名，整个联系测量过程中由电话进行上下

联系。

（2）主要仪器设备

表2

设备名称

全站仪

钢卷尺

钢

垂

丝

球

数量

仪器设备一览表

规格型号

索佳仪

Set3130R3

50m

1mm碳素弹簧钢丝

对称砝码式的垂球

废汽油桶加盖

设有双闸

直径≥150mm锐角形绳槽

提放钢丝时用

用铁片制成

备注

2

台套

2把

2根

2个

2个

2

台

2个

2个

2块

大水桶

手摇绞车

导向滑轮

小垂球

定点板

6.操作程序

（1）准备工作

①制作投点所需用具，如专用钢架、大水桶、定点板；

②安装好投点设备，如手摇绞车、导向滑轮；

③下放钢丝并悬挂垂球；

④做好地面及井下定向水平的连接点；

⑤对测量仪器进行检校；

⑥熟悉操作程序；

⑦确定人员安排。

（2）投点

进行稳定投点所需的设备和安装系统如下图所示。缠绕钢丝的手摇绞

车

1

固定在出车平台上，钢丝通过安装在井架横梁上的导向滑轮

2

、自定

点板3的缺口挂下，定点板固定在专用钢架4上，用以稳住垂线悬挂点的

平面位置，钢架放在实地上，不与井架及井盖接触，故其不受井架震动等

的影响。在钢丝下端挂上垂球

5

，并将它放在盛有稳定液的水桶

6

中。

1

2

3

出车平台

4

1 手摇绞车

2 导向滑轮

3 定点板

4 专用钢架

5 垂球

6 水桶

5

6

稳定投点的设备和安装

定点板

图1-2投点示意图

①钢丝下放

钢丝下放前必须通知定向水平的人员离开井筒。钢丝通过滑轮并挂上

小垂球后，慢慢放入井筒内。为了检查钢丝是否弯曲和减少钢丝的摆动，

钢丝应通过握成拳状的手（戴橡胶手套）均匀缓慢下放，每下放50m左右，

稍停一下，使垂球摆动稳定下来。当收到垂球到达定向水平的信号后，即

停止下放并闸住绞车，将钢丝卡入定点板内。在定向水平上，取下小垂球，

挂上定向垂球。此时应事先考虑到钢丝因挂上重锤后被拉伸的长度，挂好

后，应检查垂球是否与桶底桶壁接触。

②自由悬挂检查

自由悬挂检查采用信号圈法和比距法同时进行。

在地面上用铁丝做成直径为

2

～

3mm

的小圈（信号圈）套在钢丝上，

然后下放，看是否能到达定向水平。使用此法时应注意信号圈不能太重及

钢丝摆动，以免信号圈乘隙通过接触处。

然后比较井上下两垂球线间的距离。若井上下所量得的两垂球线间距

离之差不大于2mm，便认为是自由悬挂。

7.测量管理

为保证联系测量安全进行，特采取下列措施：

（1）工作开展前，对全体人员进行安全教育，以提高警惕；

（2）定向过程中，一切非定向人员禁止在井筒附近停留；

（

3

）进行测量之前，应该将井盖结实可靠地盖好，井盖上禁止放置

任何无关物件；

（4）提升容器牢固停妥；

（

5

）钢丝下放之前必须事先仔细检查是否有折痕，确定定向水平的

人员离开井筒后，方可下放钢丝；

（6）下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，

以防钢丝折断；

（7）垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒；

（8）在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内；

（9）井上下工作的人员均应佩带安全带；

（10）、定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上下

联系。

8.测量成果

一井定向独立进行两次，最终成果表见下表3。

表3联系测量坐标计算表

等级：7″

坐标增量

Δx(m)Δy(m)X(m)

3986835.365

3987130.831

206.197

29.724

23.409

136.054

108.902

24.961

24.158

79.902

-123.447

+29.615

-23.394

-136.054

-108.902

-11.059

+2.285

+0.509

+165.160

+2.543

-0.830

-0.295

-0.064

+22.377

-24.049

-79.900

3987007.384

3987036.999

3987013.605

3986877.551

3986768.649

3986757.590

3986759.875

3986760.384

坐标

Y(m)

538621.103

538635.248

538800.408

538802.951

538802.121

538801.826

538801.762

538824.139

538800.090

538720.190

工程名称：建立健全井上下测量控制系统

点名

近井2

变电所

主风井

钢丝

F4

F3

F2

F1

TL1

TL2

备注

3040206

580756

3570729

1780529

1795434

1161552

3390747

1745614

观测角度

(°'")

方位角

(°'")

24427

1264633

45429

1820158

1800727

1800201

1161753

2752540

2702154

边长观测

值(m)

ΣD=633.306m

计算：王家红校核：杨少平日期：2011年11月15日

(二)陀螺经纬仪定向测量

1.测量方案及精度要求

本次陀螺经纬仪定向，采用逆转点法，按照《煤矿测量规程》规定，

一测回测量陀螺方位角的中误差为

项限差。

定向前预先选择井下定向边和测定仪器常数的地面已知坐标方位角

，并依次规定陀螺经纬仪定向的各

的边（简称已知边）。已知边坐标方位角的中误差不得超过。井下定

向边的端点必须是永久导线点，埋设要牢固，设在无淋水、风流小并便于

观测的地点。

陀螺经纬仪一次定向的程序如下：

（1）在地面已知边上用二测回独立测量陀螺方位角，求得二个仪器

常数。

（2）在井下定向边上分别各两测回独立测量陀螺方位角。

（3）返回地面后，要尽快在原已知边上再用两测回独立测量陀螺方

位角，再求得两个仪器常数。

以上观测程序简称2→2→2。

所谓独立测量陀螺方位角，就是在一测回测量陀螺方位角后，重新对

中、整平仪器和架设陀螺仪，再进行下一个测回的观测。

同一边任意两测回陀螺方位角的互差，不得超过

测回测量陀螺方位角的中误差）。《煤矿测量规程》规定，对

过。

为了保证定向精度，井上下观测应由同一观测者进行，观测者应能够

熟练地操作仪器。仪器在搬运时要防止颠簸和震动。

2.

测量前准备

（1）近井点资料

测定仪器常数的近井点使用赵庄二号井建立健全井上下测量控制系

统项目的

GPS

控制成果，具体为：

近井3:X＝3986613.804

近井2:X＝3986835.365

Y＝538818.712

Y＝538621.103

（为一

级不得超

用全站仪检测控制点精度符合要求，可以作为本次测定仪器常数所

用。

（2）坐标基准、作业规范

①1954年北京坐标系，部定3°带投影，中央子午线112°30′；

②能源部1989年1月颁布的《煤矿测量规程》。

（

3

）选用仪器设备

①全站仪选用日本索佳仪器公司生产的Set3130R

3

全站仪，测角精

度为±2"，测距精度为±2mm+2ppm；

②陀螺经纬仪选用日本索佳仪器公司生产的

GP3130R

3

-32

陀螺仪，

陀螺方位角一次测定中误差为±20"。

3.测量管理

根据赵庄二号井《建立健全井上下测量控制系统技术开发合同书》规

定要求，晋城泽祥勘探测绘有限公司于2011年11月9日对晋煤集团赵庄

二号井主风井进行陀螺经纬仪定向测量，在井下“TL1—TL2”导线边上进

行了陀螺定向测量。整项工作严格按照《煤矿测量规程》进行操作，测量

程序为2—2—2。

由于控制点近井3和近井2在铁路和公路附近，陀螺定向在测定仪器

常数时受外界因数引响，故使用全站仪把测点转至引点，在引点

Z

架设仪

器，对中整平后，后视近井3，独立测量两测回，求得两个仪器常数。下

井后在“TL2”点架设仪器对待定边“TL2—TL1”进行两测回定向测量，上井

后重新在

Z

点架设仪器，后视近井

3

，独立测量两测回，求得两个仪器常

数。

4.测量成果

测量成果如下：

观测记录见下表4

表

4

陀螺定向仪器常数计算表

仪器编号：GP1—2A(NO.96743)观测者：韦小钢地点：某矿主风井

测线名称：Z—近井3记录者：都云贵日期：2011.11.09

陀螺方位角

地

已知边

观测值T陀

陀平

平均值T

VVV

Δ平＝T

陀螺方位角一次

测定中误差m＝

－T陀

±

点

Z—近井3

测定

°ˊ"

次序

1

下

井

前

3

2

°ˊ"

(

VV

)

n

－

1

a

147°

34′

29″

γ

地

502400

0

+0

°

15′

10″

T=a+

γ

147°

49′

39″

后

3

上

井

2

1

50

147

50

29

147°50′

24″

525

-45″m＝±11.7″

面

0717289

表

5

仪器编号：GP1—2A(NO.96743)

测线名称：TL2—－TL1

陀螺井下定向边成果计算表

观测者：韦小钢地点：某矿主风井

记录者：都云贵日期：2011.11.09

陀螺方位角一

次测定中

平均值T

Δ平

′″

γ

′″

陀螺方位角

观测值T陀

地

点

定向

边

测定

°′″

次序

a

平

=

T

陀平

+Δ平-γ

误差m＝

±

陀平

°′″

(

VV

)

n

－

1

-45″

+15′1

0″

90°21′54″

TL2

井下

—

TL1

1

2

3

90°37′44″

90°37′54″90°37′49″

精度评定

m

a

平

＝±m

n



n



n



n



m

a

平＝

±10.1″

2024年9月2日发(作者：盖景中)

案例KS-Q001：某矿井定向测量工程案例

一、案例来源

本矿井定向测量案例为赵庄二号井建立健全井上下测量系统项目中

的主进风井定向测量子项目，包括一井定向和陀螺定向。

xx矿井为新建矿井，为加快矿井生产建设，需进行矿井联系测量，建

立完善的井上下测量控制系统，为矿井生产、建设和改造提供可靠的基础

数据；满足矿井生产、“三量”管理、资源合理开采与监督的需要；并为煤

矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料；满足井下贯通测量的精度需求。

受

xx

矿井委托，

XX

测绘公司进行了

xx

矿井建立井上下测量控制系

统测量工作。

矿区地理位置：北纬

112°53′00″—112°57′30″

。

二、案例描述

（一）一井定向测量

本项目工程概况：

主进风井井口标高为177.5m，井深为544.8m。标高从177.50～87.85m

之间井筒净径为6.5m，87.85～87.10m为井径渐变段处，87.10m标高以下

井筒净径为

7.0m

。

主进风井设有81m、0m、-120m、-225m、-351m、-360m马头门。目

前仅-360m水平巷道向前掘进，掘进长度符合一井定向联系测量对连接边

长的要求，本次联系测量仅对

-360m

水平进行一井定向测量。

因进风井现已完成改绞工作，井筒中罐道、稳绳、各种管道及电缆布

满整个井筒，再加上井筒涌水量大，给钢丝绳的下放及稳定带来了一定的

困难。

1.资料准备

测区现有晋城煤业集团设计院测量队测算的《xx矿区GPS（D级）控

35°58′00″——36°01′30″、东经

制网成果表》成果资料（部定3°带投影，中央子午线112°30′），1954年

北京坐标系；《xx矿区水准点成果表》、《xx矿水准成果表》,1956年黄海

高程系，完全能满足项目需要。

2.技术依据

（1）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/J18314—2001）。

（

2

）《国家三角测量规范》（

GB/J17942—2000

）。

（3）《煤矿测量规程》（能源煤总1989）。

（4）《煤矿测量手册》（中华统配煤矿总公司1990）。

（

5

）《工程测量规范》（

GB50026-2007

）

（6）《黑色冶金矿山井巷施工测量规范》（YBJ

（7）本项目技术设计书。

3.

坐标系统

平面坐标系统采用1954年北京坐标系；高程坐标系统采用1956年黄

海高程系。

4.

测量方案及精度要求

主风井一井定向采用三角形连接法，在矿井近井点的基础上按地面一

级导线的精度要求敷设经纬仪导线至立井口连接点，连测导线边数应不超

过三个。

（1）连接

为了便于构成有利的延伸三角形，还需在两钢丝的延长线上选定一点

C

作为连接点。则井口的

DC03

控制点相当于图

1-1

中的点

D

。

井筒上部直径6.5m，本次联系测量两钢丝绳间距（即AB之间距离）

为6m左右。

221-90）

图1-1连接三角形示意图

①测角

在连接点C上用全圆方向观测法测量角度γ和φ。仪器应对中三次，每

次对中应将照准部

(

或基座

)

位置变换

120°

。井下连接点

C’

上测角方法及要

求和井上一样。具体施测方法和限差见下表1：

表1施测方法及限差

限

水平角观测

仪器级别

方法

全圆方向观

测法

测回数

半测回归零差各测回互差

回间互差

DJ2312″12″30″

重新对中测

差

②量边

丈量连接三角形的三个边长a(a′)、b(b′)及c(c′)。其中a(a′)、b(b′)边长

用全站仪结合测距反射片测量，考虑到反射片的厚度和钢丝的半径，可计

算出

a(a′)

、

b(b′)

的真实长度。边长

c(c′)

用钢尺丈量，用钢尺的不同起点丈

量6次，读数估读到0.5mm。同一边各次观测值的互差不得大于2mm，

取平均值作为丈量的结果。井上下量得两垂球线间距离的互差，一般应不

超过

2mm

。

（2）内业计算

确定角度α、β、α’、β’及D点的坐标（X，Y）。计算之前应对全部记

录进行检查。

①三角形解算

对于延伸三角形，垂球处的角度α、β按正弦公式计算，即

a

sin



sin



c

b

sin



sin



c

当

α

＜

2°

及

β

＞

178°

时，可用近似公式计算，即

a



"





"

c

β=180°-（β″）

b

(



)"



"

c

在计算井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量的和计算的两垂球

线间距离平差值进行计算。

②测量和计算正确性的检核

连接三角形三内角和α+β+γ应等于180°，一般均能闭合，若有微小残

差时，即可将其平均分配给

α

、

β

。三角形内角和只能检验计算的正确性，

不完全检核测角量边的正确性。要正确检核还要通过两垂线间丈量距离

c

丈

和计算距离

c

计

进行比较,

c

计

按余弦公式计算：

d=

c

丈

-

c

计

当井上连接三角形中

d≤±2mm

、井下连接三角形中

d≤±4mm

且符合《煤

矿测量规程》要求时，可在丈量边长a、b及c中分别加入下列改正数：



a



ddd



b





c



333

以消除其差值。

5.测量前准备

（1）人员组织

本次联系测量人员共分两个组，井口、-360m各一组，每组三人，负

责测角量边及初步的检核计算。

地面及各中段各有信号工一名，整个联系测量过程中由电话进行上下

联系。

（2）主要仪器设备

表2

设备名称

全站仪

钢卷尺

钢

垂

丝

球

数量

仪器设备一览表

规格型号

索佳仪

Set3130R3

50m

1mm碳素弹簧钢丝

对称砝码式的垂球

废汽油桶加盖

设有双闸

直径≥150mm锐角形绳槽

提放钢丝时用

用铁片制成

备注

2

台套

2把

2根

2个

2个

2

台

2个

2个

2块

大水桶

手摇绞车

导向滑轮

小垂球

定点板

6.操作程序

（1）准备工作

①制作投点所需用具，如专用钢架、大水桶、定点板；

②安装好投点设备，如手摇绞车、导向滑轮；

③下放钢丝并悬挂垂球；

④做好地面及井下定向水平的连接点；

⑤对测量仪器进行检校；

⑥熟悉操作程序；

⑦确定人员安排。

（2）投点

进行稳定投点所需的设备和安装系统如下图所示。缠绕钢丝的手摇绞

车

1

固定在出车平台上，钢丝通过安装在井架横梁上的导向滑轮

2

、自定

点板3的缺口挂下，定点板固定在专用钢架4上，用以稳住垂线悬挂点的

平面位置，钢架放在实地上，不与井架及井盖接触，故其不受井架震动等

的影响。在钢丝下端挂上垂球

5

，并将它放在盛有稳定液的水桶

6

中。

1

2

3

出车平台

4

1 手摇绞车

2 导向滑轮

3 定点板

4 专用钢架

5 垂球

6 水桶

5

6

稳定投点的设备和安装

定点板

图1-2投点示意图

①钢丝下放

钢丝下放前必须通知定向水平的人员离开井筒。钢丝通过滑轮并挂上

小垂球后，慢慢放入井筒内。为了检查钢丝是否弯曲和减少钢丝的摆动，

钢丝应通过握成拳状的手（戴橡胶手套）均匀缓慢下放，每下放50m左右，

稍停一下，使垂球摆动稳定下来。当收到垂球到达定向水平的信号后，即

停止下放并闸住绞车，将钢丝卡入定点板内。在定向水平上，取下小垂球，

挂上定向垂球。此时应事先考虑到钢丝因挂上重锤后被拉伸的长度，挂好

后，应检查垂球是否与桶底桶壁接触。

②自由悬挂检查

自由悬挂检查采用信号圈法和比距法同时进行。

在地面上用铁丝做成直径为

2

～

3mm

的小圈（信号圈）套在钢丝上，

然后下放，看是否能到达定向水平。使用此法时应注意信号圈不能太重及

钢丝摆动，以免信号圈乘隙通过接触处。

然后比较井上下两垂球线间的距离。若井上下所量得的两垂球线间距

离之差不大于2mm，便认为是自由悬挂。

7.测量管理

为保证联系测量安全进行，特采取下列措施：

（1）工作开展前，对全体人员进行安全教育，以提高警惕；

（2）定向过程中，一切非定向人员禁止在井筒附近停留；

（

3

）进行测量之前，应该将井盖结实可靠地盖好，井盖上禁止放置

任何无关物件；

（4）提升容器牢固停妥；

（

5

）钢丝下放之前必须事先仔细检查是否有折痕，确定定向水平的

人员离开井筒后，方可下放钢丝；

（6）下放钢丝时应严格遵守均匀慢放等规定，切忌时快时慢和猛停，

以防钢丝折断；

（7）垂球未到井底或地面时，井下人员均不得进入井筒；

（8）在地面工作的人员不得将任何东西掉入井内；

（9）井上下工作的人员均应佩带安全带；

（10）、定向时，地面井口自始至终不能离人，应有专人负责井上下

联系。

8.测量成果

一井定向独立进行两次，最终成果表见下表3。

表3联系测量坐标计算表

等级：7″

坐标增量

Δx(m)Δy(m)X(m)

3986835.365

3987130.831

206.197

29.724

23.409

136.054

108.902

24.961

24.158

79.902

-123.447

+29.615

-23.394

-136.054

-108.902

-11.059

+2.285

+0.509

+165.160

+2.543

-0.830

-0.295

-0.064

+22.377

-24.049

-79.900

3987007.384

3987036.999

3987013.605

3986877.551

3986768.649

3986757.590

3986759.875

3986760.384

坐标

Y(m)

538621.103

538635.248

538800.408

538802.951

538802.121

538801.826

538801.762

538824.139

538800.090

538720.190

工程名称：建立健全井上下测量控制系统

点名

近井2

变电所

主风井

钢丝

F4

F3

F2

F1

TL1

TL2

备注

3040206

580756

3570729

1780529

1795434

1161552

3390747

1745614

观测角度

(°'")

方位角

(°'")

24427

1264633

45429

1820158

1800727

1800201

1161753

2752540

2702154

边长观测

值(m)

ΣD=633.306m

计算：王家红校核：杨少平日期：2011年11月15日

(二)陀螺经纬仪定向测量

1.测量方案及精度要求

本次陀螺经纬仪定向，采用逆转点法，按照《煤矿测量规程》规定，

一测回测量陀螺方位角的中误差为

项限差。

定向前预先选择井下定向边和测定仪器常数的地面已知坐标方位角

，并依次规定陀螺经纬仪定向的各

的边（简称已知边）。已知边坐标方位角的中误差不得超过。井下定

向边的端点必须是永久导线点，埋设要牢固，设在无淋水、风流小并便于

观测的地点。

陀螺经纬仪一次定向的程序如下：

（1）在地面已知边上用二测回独立测量陀螺方位角，求得二个仪器

常数。

（2）在井下定向边上分别各两测回独立测量陀螺方位角。

（3）返回地面后，要尽快在原已知边上再用两测回独立测量陀螺方

位角，再求得两个仪器常数。

以上观测程序简称2→2→2。

所谓独立测量陀螺方位角，就是在一测回测量陀螺方位角后，重新对

中、整平仪器和架设陀螺仪，再进行下一个测回的观测。

同一边任意两测回陀螺方位角的互差，不得超过

测回测量陀螺方位角的中误差）。《煤矿测量规程》规定，对

过。

为了保证定向精度，井上下观测应由同一观测者进行，观测者应能够

熟练地操作仪器。仪器在搬运时要防止颠簸和震动。

2.

测量前准备

（1）近井点资料

测定仪器常数的近井点使用赵庄二号井建立健全井上下测量控制系

统项目的

GPS

控制成果，具体为：

近井3:X＝3986613.804

近井2:X＝3986835.365

Y＝538818.712

Y＝538621.103

（为一

级不得超

用全站仪检测控制点精度符合要求，可以作为本次测定仪器常数所

用。

（2）坐标基准、作业规范

①1954年北京坐标系，部定3°带投影，中央子午线112°30′；

②能源部1989年1月颁布的《煤矿测量规程》。

（

3

）选用仪器设备

①全站仪选用日本索佳仪器公司生产的Set3130R

3

全站仪，测角精

度为±2"，测距精度为±2mm+2ppm；

②陀螺经纬仪选用日本索佳仪器公司生产的

GP3130R

3

-32

陀螺仪，

陀螺方位角一次测定中误差为±20"。

3.测量管理

根据赵庄二号井《建立健全井上下测量控制系统技术开发合同书》规

定要求，晋城泽祥勘探测绘有限公司于2011年11月9日对晋煤集团赵庄

二号井主风井进行陀螺经纬仪定向测量，在井下“TL1—TL2”导线边上进

行了陀螺定向测量。整项工作严格按照《煤矿测量规程》进行操作，测量

程序为2—2—2。

由于控制点近井3和近井2在铁路和公路附近，陀螺定向在测定仪器

常数时受外界因数引响，故使用全站仪把测点转至引点，在引点

Z

架设仪

器，对中整平后，后视近井3，独立测量两测回，求得两个仪器常数。下

井后在“TL2”点架设仪器对待定边“TL2—TL1”进行两测回定向测量，上井

后重新在

Z

点架设仪器，后视近井

3

，独立测量两测回，求得两个仪器常

数。

4.测量成果

测量成果如下：

观测记录见下表4

表

4

陀螺定向仪器常数计算表

仪器编号：GP1—2A(NO.96743)观测者：韦小钢地点：某矿主风井

测线名称：Z—近井3记录者：都云贵日期：2011.11.09

陀螺方位角

地

已知边

观测值T陀

陀平

平均值T

VVV

Δ平＝T

陀螺方位角一次

测定中误差m＝

－T陀

±

点

Z—近井3

测定

°ˊ"

次序

1

下

井

前

3

2

°ˊ"

(

VV

)

n

－

1

a

147°

34′

29″

γ

地

502400

0

+0

°

15′

10″

T=a+

γ

147°

49′

39″

后

3

上

井

2

1

50

147

50

29

147°50′

24″

525

-45″m＝±11.7″

面

0717289

表

5

仪器编号：GP1—2A(NO.96743)

测线名称：TL2—－TL1

陀螺井下定向边成果计算表

观测者：韦小钢地点：某矿主风井

记录者：都云贵日期：2011.11.09

陀螺方位角一

次测定中

平均值T

Δ平

′″

γ

′″

陀螺方位角

观测值T陀

地

点

定向

边

测定

°′″

次序

a

平

=

T

陀平

+Δ平-γ

误差m＝

±

陀平

°′″

(

VV

)

n

－

1

-45″

+15′1

0″

90°21′54″

TL2

井下

—

TL1

1

2

3

90°37′44″

90°37′54″90°37′49″

精度评定

m

a

平

＝±m

n



n



n



n



m

a

平＝

±10.1″