《7礦井聯(lián)系測量》培訓課件

7礦井聯(lián)系測量7.1礦山聯(lián)系測量的目的與任務7.2礦井定向的種類與要求7.3近井網(wǎng)測量7.4立井幾何定向7.5陀螺經(jīng)緯儀定向7.6導入高程1.聯(lián)系測量

1）聯(lián)系測量：將礦區(qū)地面平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量，稱為聯(lián)系測量。

將地面平面坐標系統(tǒng)傳遞到井下的測量稱平面聯(lián)系測量，簡稱定向。將地面高程系統(tǒng)傳遞到井下的測量稱高程聯(lián)系測量，簡稱導入高程。礦井聯(lián)系測量的目的是使地面和井下測量控制網(wǎng)采用同一坐標系統(tǒng)。7.1礦山聯(lián)系測量的目的與任務2.聯(lián)系測量重要性為了解地面建筑物、鐵路以及水體與井下巷道、回采工作面之間的相互位置關(guān)系，需要繪制井上下對照圖，以便及時準確地掌握礦井生產(chǎn)動態(tài)，采取預防措施為了確定相鄰礦井之間的保護煤柱需要準確地掌握兩礦井間巷道及采空區(qū)的空間相對位置關(guān)系為了解決許多重大工程，如井筒的延深貫通和井口間的巷道貫通，以及由地面向井下指定開鑿小井或打鉆等，都需要在一個統(tǒng)一的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)中才能得到解決

地面塌陷和井下采礦3.聯(lián)系測量的任務井下經(jīng)緯儀導線起始點的方位角井下經(jīng)緯儀導線起始點的平面坐標井下水準基點的高程前兩項任務是通過平面聯(lián)系測量完成的，后一項任務是由高程聯(lián)系測量完成的，這樣就可以得到井下平面和高程計算數(shù)據(jù)。7.2礦井定向的種類與要求

礦井定向概括說來可分為兩大類：一類是從幾何原理出發(fā)的幾何定向；另一類則是以物理特性為基礎(chǔ)的物理定向。

幾何定向分為:

(1)通過平硐或斜井的幾何定向

(2)通過一個立井的幾何定向(一井定向)

(3)通過兩個立井的幾何定向(兩井定向)

物理定向分為：

(1)用精密磁性儀器定向

(2)用投向儀定向

(3)用陀螺經(jīng)緯儀定向《規(guī)程》規(guī)定的聯(lián)系測量的主要精度表7-1聯(lián)系測量的主要限差15″級:<40″25″級:<60″井下同一定向邊兩次獨立陀螺經(jīng)緯儀定向的互差15″級:<40″25″級:<70″一井定向：<2′兩井定向：<1′陀螺經(jīng)緯儀精度級別是按實際達到的一測回測量陀螺方位角的中誤差確定的同一邊任意兩測回測量陀螺方位角的互差陀螺經(jīng)緯儀定向井田一翼長度小于300m的小礦井，可適當放寬限差，但應<10′由近井點推算的兩次獨立定向結(jié)果的互差幾何定向備注容許限差類別

《規(guī)程》中幾何定向的限差，是根據(jù)當時制定《規(guī)程》時各礦的實際定向精度規(guī)定的。根據(jù)一些局礦的統(tǒng)計資料，求得兩次獨立定向平均值的中誤差和兩次獨立定向的容許互差列于表3-2。表7-2實際定向精度與規(guī)程限差對比1′2′《規(guī)程》規(guī)定值估算值52″13″85兩井定向1′40″25″28一井定向備注兩次獨立定向的個數(shù)定向方法7.3近井網(wǎng)測量1.礦區(qū)控制測量簡介礦區(qū)基本控制網(wǎng)是指為滿足礦山生產(chǎn)和建設對空間位置的精確需要而設立的平面和高程控制網(wǎng),也稱近井網(wǎng)。其目的是將整個礦區(qū)或礦山納入統(tǒng)一的平面坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)之中。它可以是國家等級控制網(wǎng)的一部分，也可以根據(jù)需要單獨布設。

2.布設要求

一個礦區(qū)應采用統(tǒng)一的坐標和高程系統(tǒng)。為了便于成果、成圖的相互利用，應盡可能采用國家3o帶高斯平面坐標系統(tǒng)。在特殊情況下，可采用任意中央子午線或礦區(qū)平均高程面的礦區(qū)坐標系統(tǒng)。礦區(qū)面積小于50Km2且無發(fā)展可能時，可采用獨立坐標系統(tǒng)。礦區(qū)高程盡可能采用1985國家高程基準，當無此條件時，方可采用假定高程系統(tǒng)。

礦區(qū)地面平面控制網(wǎng)可采用三角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導線網(wǎng)，GPS定位等布網(wǎng)方法建立。礦區(qū)首級平面控制網(wǎng)必須考慮礦區(qū)遠景發(fā)展的需要。一般在國家一、二等平面控制網(wǎng)基礎(chǔ)上布設，其等級依礦區(qū)井田大小及貫通距離和精度要求確定。

礦區(qū)地面高程首級控制網(wǎng)，一般應采用水準測量方法建立，其布設范圍和等級選擇依據(jù)礦區(qū)長度來確定。礦區(qū)地面高程首級控制網(wǎng)宜布設成環(huán)形網(wǎng)，加密時宜布設成附合路線和結(jié)點網(wǎng)，只有在山區(qū)和丘陵地帶，才允許布設成水準支線。各等水準網(wǎng)中最弱點的高程中誤差(相對于起算點)不得大于±2cm。3.近井點和井口高程基點

在礦山建設和生產(chǎn)過程中，須按設計和工程要求進行各種采礦工程測量，如:井口位置、十字中線點和工業(yè)廣場建筑物的標定，井筒掘砌和提升設備安裝時的測量，建立地表移動和建(構(gòu))筑物變形觀測站，工業(yè)廣場平面圖的測繪，井下基本控制導線的施測以及井口之間井巷貫通。

所有這些采礦工程測量都必須依據(jù)建立在井口附近的平面控制點和高程控制點來進行。在礦山工程測量中稱這類控制點為近井點和井口高程基點。近井點和井口高程基點是礦山測量的基準點。

4.礦區(qū)近井點布設要求

近井點可在礦區(qū)三、四等三角網(wǎng)、測邊網(wǎng)或邊角網(wǎng)的基礎(chǔ)上，用插網(wǎng)、插點、敷設經(jīng)緯儀導線(鋼尺量距或光電測距)或GPS定位等方法測設。近井點的精度，對于測設它的起算點來說，其點位中誤差不得超過7cm，后視邊方位角中誤差不得超過±10″。近井網(wǎng)的布設方案可參照礦區(qū)平面控制網(wǎng)的布設規(guī)格和精度要求來測設。

井口高程基點的高程精度應滿足兩相鄰井口間進行主要巷道貫通的要求。由于兩井口間進行主要巷道貫通時，在高程上的允許偏差=±0.2m，則其中誤差±0.1m，一般要求兩井口水準基點相對的高程中誤差引起貫通點K在Z軸方向的偏差中誤差應不超過=±0.03m。

所以井口高程基點的高程測量，應按四等水準測量的精度要求測設。在丘陵和山區(qū)難以布設水準路線時，可用三角高程測量方法測定，但應使高程中誤差不超過±3cm，對于不涉及兩井間貫通問題的高程基點的高程精度不受此限。

近井點和井口水準基點是礦山測量的基準點。在建立近井點和井口水準基點時，應滿足下列要求：

(1)盡可能埋設在便于觀測、保存和不受開采影響的地點。

(2)每個井口附近應設置一個近井點和兩個水準基點；

(3)近井點至井口的連測導線邊數(shù)應不超過三個；

(4)多井口礦井的近井點應統(tǒng)一合理布置，盡可能使相鄰井口的近井點構(gòu)成三角網(wǎng)中的一個邊，或力求間隔的邊數(shù)最少；

(5)近井點和井口水準基點標石的埋設深度，在無凍土地區(qū)應不小于0.6m，在凍土地區(qū)盤石頂面與凍結(jié)線之間的高度應不小于0.3m；

(6)為使近井點和井口水準基點免受損壞，在點的周圍宜設置保護樁和柵欄或刺網(wǎng)。在標石上方宜堆放高度不小于0.5m的碎石。

7.4立井幾何定向1.立井幾何定向在立井中懸掛鋼絲垂線由地面向井下傳遞平面坐標和方向的測量工作稱為立井幾何定向。幾何定向分一井定向和兩井定向。立井幾何定向方法:

可把立井幾何定向工作分為兩部分：由地面向定向水平投點(簡稱投點)；在地面和定向水平上與垂球線連接(簡稱連接)。

2.一井定向通過一個豎直井筒進行的幾何定向叫一井定向。一井定向須在豎井井筒內(nèi)懸掛兩根鋼絲，鋼絲的一端固定在井口地面，下端系上定向?qū)Ｓ么骨?，鋼絲在井筒內(nèi)應自由懸掛。稱兩根鋼絲為”垂球線”。然后在地面和井下定向水平分別用經(jīng)緯儀和鋼尺測出有關(guān)數(shù)據(jù)，按照地面坐標系統(tǒng)求出兩垂球線的平面坐標及其連線的方向角；在定向水平上則將垂球線與井下永久點予以連測，這樣便將地面的方向和坐標傳遞到井下，從而達到定向的目的。

1）投點

在井筒內(nèi)掛兩根垂球線多重單重穩(wěn)定:水桶內(nèi)，靜止不變，井深小，擺幅小擺動:井深，風大，擺幅大，自由擺動投點投點誤差：風流、滴水等影響，··鋼絲地面井下投影不重合，線量偏差投向誤差：由投點誤差所引起的垂球線連線的方向誤差aABbaAbBBAabθθccce··

=1mm,=3m時,=±68.8″規(guī)程規(guī)定，一井兩次獨立定向之差小于2′,則一次定向中誤差不大小±42″,投向誤差小于±30″當=2,3,4m時，=0.3,0.45,0.6mm與成正比與成反比減小投點誤差措施：1)增大2)減少馬頭門處風流3)小直徑，高強度綱絲,加大錘重，浸入液體中4)減小滴水影響，擋水，桶蓋投點所需主要設備的要求如下：(1)垂球：以對稱砝碼式的垂球為好，每個圓盤重量最好為10kg或20kg。當井深小于100m時，采用30～50kg的垂球，當超過100m時，則宜采用50～100kg的垂球；(2)鋼絲：應采用直徑為0.5～2mm的高強度的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼絲。鋼絲上懸掛的重錘重量應為鋼絲極限強度的60%～70%；(3)手搖絞車：絞車各部件的強度應能承受三倍投點時的荷重，絞車應設有雙閘；

(4)導向滑輪：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)定點板：用鐵片制成，定向時也可不用定點板；(6)小垂球：在提放鋼絲時用，其形狀成圓柱形或普通垂球之形狀均可；(7)大水桶：用以穩(wěn)定垂球線，一般可采用廢汽油桶，水桶上應加蓋。

2）連接

a.連接三角形法由于不能在垂球線、點安設儀器，故選定井上下連接點與，從而在井上下形成了以為公用邊的和，一般把這樣的三角形稱為連接三角形。當已知點坐標及邊的方位角和地面三角形各內(nèi)角及邊長時，便可按導線測量計算法，算出、在地面坐標系統(tǒng)中的坐標及其連線方位角。同樣，已知、的坐標及其連線的方位角和井下三角形各要素時，再測定連接角，就能計算出井下導線起始邊的方位角及點的坐標。CBAC′D′E′DEabca′b′c

外業(yè)：

(1)在連接點上用測回法測量角度和。

(2)丈量連接三角形的三個邊長、及。量邊應用檢驗過的鋼尺并施加比長時的拉力，記錄測量時的溫度。

在垂線穩(wěn)定情況下，應用鋼尺的不同起點丈量6次。估讀導0.5mm。同一邊各次觀測值的互差不得大于2mm，取平均值作為丈量的結(jié)果。在垂球擺動的情況下，應將鋼尺沿所量三角形的各邊方向固定，然后用擺動觀測了的方法，以求得邊長。每次均須用上述方法測量兩次，互差不得大于3mm，取其平均值作為丈量結(jié)果。井上、下量得兩垂球先間距離的互差，一般應不超過2mm。

內(nèi)業(yè)

檢查記錄

(1)三角形的解算

當

及

時，

(2)測量和計算正確性檢核

①

，平均分配于，上

②

當<時，符合規(guī)程要求，分配

2mm,井上4mm,井下3）一井定向的工作組織

工作環(huán)節(jié)多，測量精度要求高，縮短占用井筒的時間，需很好的工作組織。a準備工作

①選擇連接方案，作出技術(shù)設計；②定向設備及用具的準備；③檢查定向設備及檢驗儀器；④預先安裝某些投點設備和將所需用具設備等送至定向井口和井下；⑤確定井上下的負責人，統(tǒng)一負責指揮和聯(lián)絡工作。b制定地面的工作內(nèi)容及順序。c制定定向水平上的工作內(nèi)容及順序。。

4)定向時的安全措施①在定向過程中，應勸阻一切非定向工作人員在井筒附近停留②提升容器應牢固停妥③井蓋必須結(jié)實可靠地蓋好④對定向鋼絲必須事先仔細檢查，放提綱絲時，應事先通知井下，只有當井下人員撤出井筒后才能開始⑤垂球未到井底或地面時，井下人員均不得進入井筒⑥下放鋼絲時應嚴格遵守均勻慢放等規(guī)定，切忌時快時慢和猛停，因為這樣最易使鋼絲折斷⑦應向參加定向工作的全體人員反復進行安全教育，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配帶安全帶⑧定向時，地面井口自始至終不能離人，應有專人負責井上下聯(lián)系b.瞄直法該法又稱穿線法，實質(zhì)是連接三角形法的一個特例，就是使井上連接點位于AB的延長線上，即C、A、B、C′位于同一直線上。只須在C與C′安置經(jīng)緯儀，精確測出角度和，量出長度，就能完成定向任務。瞄直法的內(nèi)外業(yè)工作簡單，適用于精度不高的小礦井定向。特別是在建井時采礦設計中相鄰上下分段巷道的對應關(guān)系一致時往往采用瞄直法進行一井定向。3.兩井定向

當?shù)V區(qū)有兩個立井，且兩井之間在定向水平上有巷道相通并能進行測量時，就要采用兩井定向。兩井定向時，由于兩垂球線間距離大大增加，因而由投點誤差引起的投向誤差也大大減小，這是兩井定向的最大優(yōu)點。所謂“兩井定向”就是在兩個井筒中各掛一根垂球線，然后在地面和井下利用導線把這兩個垂球線連接起來，通過計算把地面坐標系統(tǒng)中的平面坐標及方向傳遞到井下。由于兩井定向是把兩垂球線分別掛在兩個井筒內(nèi)，因此其間距離很大，一般達30m以上，比一井定向兩垂球線之間的距離大大地增加，從而減少了投向誤差的影響。如果設投點誤差=1mm，垂球線間距離為30m時，其投向誤差為

1)外業(yè)工作

投點

在兩個立井中各懸掛一根垂球線A和B。

地面連接測量

從近井點K分別向兩垂球線A、B測設連接導線K-Ⅱ-Ⅰ-A及K-Ⅱ-B，以確定A、B的坐標和AB的坐標方位角。導線可采用Ⅰ級或Ⅱ級導線。

井下連接測量

在定向水平測設經(jīng)緯儀導線A-1-2-3-4-B，導線可采用7″或15″基本控制導線。2)內(nèi)業(yè)計算根據(jù)地面連接測量的結(jié)果，計算兩垂球連線的方位角及長度

按一般方法，算出兩垂球線的坐標、、、根據(jù)算出的坐標，計算的方位角及長度

根據(jù)假定坐標系統(tǒng)計算井下連接導線

假設為坐標原點，邊為軸方向，即

測量和計算的檢驗

用比較井上與井下算得的兩垂線間距離與進行檢查。由于兩垂球的向地心性，差值為:

應不超過井上、下連接測量中誤差的兩倍

按地面坐標系統(tǒng)計算井下導線各邊的方位角及各點的坐標

其他邊的坐標方位角為：

式中：——該邊在假定坐標系中的假定方位角。根據(jù)起算數(shù)據(jù)

,

,與井下導線的測量數(shù)據(jù)重新計算井下連接導線點的坐標。

將地面與井下求得的B點坐標相比較，如果相對閉合差符合井下所采用連接導線的精度時，可將坐標增量閉合差按井下連接導線邊長成比例反號加以分配，因地面連接導線精度較高，可不加改正。

7.5陀螺經(jīng)緯儀定向

陀螺經(jīng)緯儀是將陀螺儀和經(jīng)緯儀結(jié)合的儀器。不受時間和環(huán)境的限制，觀測簡單方便、效率高，較高的定向精度，所以是一種先進的定向儀器。就礦山而言，它完全可以取代國內(nèi)礦山測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筒而造成停產(chǎn)、耗費大量人力、物力和時間等缺點。

1.陀螺經(jīng)緯儀2.陀螺經(jīng)緯儀在礦山測量中作用(1)為井下每一水平進行定向。(2)控制導線測量誤差的積累。加測陀螺方位邊，發(fā)現(xiàn)粗差，減少方向誤差的積累。(3)礦山及地下工程大型巷道貫通定向。(4)在蔭蔽地區(qū)，線路、管道、隧道等工程的定向。(5)與光電測距儀配套使用，可用極坐標法測設新點和敷設高精度的光電測距——陀螺定向?qū)Ь€。

自由陀螺儀有兩個特性，具體如下：

(1)陀螺軸在不受外力矩作用時，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，將產(chǎn)生非常重要的效應——“進動”，即所謂進動性。陀螺軸在受外力作用時，以最小角度向外力矩方向進動。通過實驗還可以得出：進動的角速度ωP的大小與外加力矩MB成正比，與陀螺儀的動量矩H成反比，即通常用右手定則來表示它們之間的方向關(guān)系。

3.陀螺經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)

目前上架懸掛式陀螺經(jīng)緯儀的型號很多，在國際上比較有代表性的有GAK-1、Gi-C11、TK4等，我國則有JT15、FT90等。雖然在具體的構(gòu)造上各有特點，但在總體結(jié)構(gòu)上卻基本類似。這里以JT15為例，說明陀螺經(jīng)緯儀的基本結(jié)構(gòu)。JT15陀螺經(jīng)緯儀是由陀螺儀、經(jīng)緯儀、便攜式陀螺電源箱及三腳架等四部分組成。陀螺的核心是陀螺馬達，它裝在密封的充氫的陀螺房中，通過懸掛柱由懸掛帶懸掛起來，用兩根導流絲12和懸掛帶1及旁路結(jié)構(gòu)給其供電。在懸掛柱上裝有反光鏡。它們共同構(gòu)成了陀螺靈敏部。與陀螺儀支承殼體固連在一起的光標線，經(jīng)反射棱鏡、反光鏡反射后，再通過物鏡成像在目鏡分劃板5上，從而構(gòu)成了反射式光學系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動儀器外部的手輪，通過凸輪帶動鎖緊限幅機構(gòu)的升降，使陀螺靈敏部托起(鎖緊)或下放(擺動)。器外殼14內(nèi)壁和底部裝有磁蔽罩，用于防止外界磁場的干擾。陀螺儀和經(jīng)緯儀的連接，靠經(jīng)緯儀上部的橋形支架及螺紋壓環(huán)8的壓緊來實現(xiàn)。二者連接的穩(wěn)定性是通過橋形支架頂部三個球形頂針插入陀螺儀底部三條向心“V”形槽達到強制歸心的。

4.陀螺經(jīng)緯儀定向方法

此法要求起始近似定向達到±15′以內(nèi)。在整個觀測過程中，經(jīng)緯儀照準部都固定在這個近似北方向上。中天法陀螺儀定向時一個測站的操作程序如下:

(1)嚴格整置經(jīng)緯儀，以一個測回測定待定或已知測線的方向值。然后將儀器大致對正北方。

(2)進行粗略定向。將經(jīng)緯儀照準部固定在近似北方N′上，并記錄下N′值。

(3)測前零位觀測。(4)啟動陀螺馬達，下放靈敏部，經(jīng)限幅，使光標像擺幅不超過目鏡視場。然后按下列順序進行觀測：①指標線經(jīng)過分劃板零刻線時啟動秒表，讀取t1；②指標線到達逆轉(zhuǎn)點時，在分劃板上讀取擺幅讀數(shù)aE③指標線返回零刻線時讀出秒表上讀數(shù)t2；

④指標線到達另一逆轉(zhuǎn)點時讀擺幅讀數(shù)aW；⑤靈敏部指標線返回零刻線時讀秒表上中天時間t3；重復進行上述操作，一次定向需連續(xù)測定5次中天時間。記錄不跟蹤擺動周期T2。(5)測后零位觀測。

(6)測定待定或已知測線方向值。取前、后兩次的平均值作為測線方向值。基本計算如下：擺動半周期：時間差：擺幅值：近似北方偏離平衡位置的改正數(shù)為：

擺動平衡位置在水平度盤上的讀數(shù)(陀螺北方向值)應為：

式中c——比例系數(shù)。

c值的測定和計算方法如下：①利用實際觀測數(shù)據(jù)求c值。把經(jīng)緯儀照準部擺在偏東10′和偏西10′左右，分別用中天法觀測，求出時間差Δt1和Δt2，以及擺幅值a1和a2，可列出如下方程式，以求解c值。

解之得：

c值與地理緯度有關(guān)，在同一地區(qū)南北不超過500km范圍以內(nèi)可使用同一c值，超過這個范圍須重新測定。隔一定時間后應抽測檢查。②利用擺動周期計算比例系數(shù)c

式中m——分劃板分劃值；

T1——跟蹤擺動周期；

T2——不跟蹤擺動周期。

5.陀螺經(jīng)緯儀定向時的注意事項

陀螺經(jīng)緯儀是以動力原理論為基礎(chǔ)的光、機、電結(jié)合的精密儀器。工作時，陀螺靈敏部具有較大的慣性，必須注意合理使用，妥善保管，才能保持儀器的精度和壽命。在使用時，應根據(jù)儀器的性能及指標注意一些事項。(1)必須由具有一定操作經(jīng)驗的人員來使用儀器。前后兩次測量儀器常數(shù)，一般應在三晝夜內(nèi)完成。(2)在啟動陀螺馬達到額定轉(zhuǎn)速之前和制動陀螺馬達的過程中，陀螺靈敏部必須處于鎖緊狀態(tài)，防止懸掛帶和導流絲受損傷。(3)在陀螺靈敏部處于鎖緊狀態(tài)、馬達又在高速旋轉(zhuǎn)時，嚴禁搬動和水平旋轉(zhuǎn)儀器。否則將產(chǎn)生很大的力，壓迫軸承，以致毀壞儀器。(4)在使用陀螺電源逆變器時，要注意接線的正確；使用外接電源時應注意電壓、極性是否正確。在沒有負載時，不得開啟逆變器。(5)陀螺儀存放時，要裝入儀器箱內(nèi)，放入干燥劑，儀器要正確存放，不要倒置或躺臥。(6)儀器應存放在干燥、清潔、通風良好處，切忌置于熱源附近，環(huán)境溫度以10℃~30℃為宜。(7)儀器用車輛運輸時，要使用專用防震包裝箱。(8)在野外觀測時，儀器要避免太陽光直接照射。(9)目鏡或其他光學零件受污時，光用軟毛刷輕輕拭去灰塵，然后用鏡頭紙或軟絨布揩拭，以免損傷光潔度和表面涂層。

7.6導入高程

1.導入高程的實質(zhì)高程聯(lián)系也稱導入標高，它的任務就在于把地面的高程系統(tǒng)，經(jīng)過平硐、斜井或立井傳遞到井下高程測量的起始點上。所以我們稱之為導入高程。導入高程的方法隨開拓的方法不同而分為：①通過平硐導入高程②通過斜井導入高程③通過立井導入高程

通過平硐導入高程，可以用一般井下幾何水準測量來完成。其測量方法和精度與井下水準相同。

通過斜井導入高程，可以用一般三角高程測量來完成。其測量方法和精度與井下基本控制三角高程測量相同。

通過立井導入高程的實質(zhì)，就是如何來求得井上下兩水準儀水平視線間的長度l。立井導入高程的方法有長鋼尺導入高程、長鋼絲導入高程和光電測距儀導入高程。

則

因此通過立井導入高程的實質(zhì)就是如何求得l的長度。

2.鋼尺導入高程

目前在國內(nèi)外使用的長鋼尺有500m、800m、1000m等幾種。鋼尺通過井蓋放入井下，掛上一個10kg左右垂球，以拉直鋼尺，使之居于自由懸掛位置。在地面及井下安平水準儀，分別在A、B兩點水準尺上取讀數(shù)a與b，然后將水準儀照準鋼尺。當鋼尺掛好后，井上、下同時取讀數(shù)m和n。同時讀數(shù)可避免鋼尺移動所產(chǎn)生的誤差。還應用點溫計測定井上、下的溫度t1、t2。

根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)，就能求得A、B兩點之高差為：

式中:為鋼尺的總改正數(shù)，它包括尺長、溫度、拉力和鋼尺自重等四項改正數(shù)。即

在計算溫度改正數(shù)時，鋼尺工作時的溫度應該取井上下溫度的平均值，即t=(t上+t下)/2

對于鋼尺的自重改正，可按下式計算：

式中——鋼尺的相對密度，即7.8g/cm3;

E——鋼尺的彈性系數(shù)，等于2×106kg/cm