《矿山测量工》试题库参考答案(绝密)
一、填空题
1、地球的形状和大小、地面点位置、测定、测设
2、遥感(RS )、卫星全球定位系统(GPS )、地理信息系统(GIS )
3、铅垂线、大地水准面
4、首子午线、纬线
5、0°~360°、0°~90°
6、高程差、后视读数、前视读数
7、比长、温度、拉力、垂曲
8、气泡
9、变换仪器高法、双面尺法
10、闭合差
11、对中、整平
12、气象、加、乘常数、高程归化和投影
13、测量仪器、观测者的技术水平、外界环境
14、系统误差、偶然误差
15、规律性、累积性
16、密集、离散
17、1
n
18、控制网
19、平面、高程
20、一、二、三、四
21、前方交会法、侧方交会法、后方交会法
22、90°、30°≤r ≤150°
23、圆周上
24、全球定位系统、空中运行的GPS 卫星、地面控制站
25、空间测距交会
26、数字比例尺、图示
27、0.1mm
28、地物、地貌
29、地物符号、地貌符号、注记符号
30、大、中、小、1:500、1:1000、1:2000
31、等高线
32、示坡线
33、首曲线、计曲线、间曲线
34、垂直、中心
35、平面联系测量、高程联系
36、几何定向、物理定向
37、钢尺法、钢丝法
38、走向、倾向
39、等高距、等高线平距
40、低、高
41、愈陡、愈缓
42、一井定向、二井定向
43、永久点、临时点
44、近井点、井口水准基点
45、1′
46、基本控制导线、采区控制导线
47、±7″、±15″
48、水准测量、三角高程测量
49、中线
50、照准部偏心差
51、5m 、10m
52、真实值
53、90°
54、B →C →D →A →B
55、纵
56、单位权
57、闭合导线、附合导线、支导线
58、-4%
59、1985、76.2604m
60、顺、逆
61、D cos αAB 、D sin αAB
62、4、64
63、平均、水准面
64、测回法、全圆测回法
65、-100m
66、±7cm 、±10″
67、3、2
68、38、114°、76313、4210679、200
69、17.2
70、指示巷道在水平面内的方向
71、指示巷道掘进的坡度
72、照准部、水平度盘、基座
73、方位角、象限角
二、判断题:
1、√2、√3、√4、√5、×6、√7、×8、×9、√10、×11、×12、√13、14、×15、×16、√17、×18、√19、√20、×21、√22、×23、√24、√25、×26、√27、×28、√
29、×30、√31、×32、√33、×34、×35、√36、×37、×38、×39、√40、×41、√42、√43、√44、√45、√46、×47、×48、√49、√50、√51、×52、√53、√54、√55、√
56、√57、×58、×59、√60、√
三、选择题:
1、A2、B3、A4、C5、B6、A7、A8、A9、C10、B11、A12、B13、D14、C15、B16、B17、A18、A19、C20、B21、C22、D23、C24、B25、C26、A27、D28、C29、D30、B31、D32、A33、B34、C35、B36、A37、A38、D39、C40、D41、B42、C43、A44、C45、C46、
B47、C48、D49、C50、C51、D52、C53、B54、B55、A56、B57、B58、B59、A60、D61、D62、B63、D64、A
四、名词解释:
1、测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。
2、大地水准面:与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面。
3、纬线:垂直于地轴的各平面与地球表面的交线。
4、绝对高程:地面点到大地水准面的铅垂距离。
5、直线定向:确定一直线与标准方向间角度关系的工作。
6、坐标方位角:由坐标纵线的北端顺时针方向量到某直线的夹角。
7、象限角:直线与标准方向线所夹的锐角。
8、视准轴:十字丝中心和物镜光心的连线。
9、水平角:指空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影的夹角(过两方向线所作两竖直面间的二面角)。
10、经纬仪对中:将仪器中心安置在测站点的铅垂线上。
11、系统误差:在相同的观测条件下,对某量进行了n 次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,则这种误差称为系统误差。
12、偶然误差:在相同观测条件下对某量进行n 次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差。
13、精度:指误差分布的密集或离散程度。
14、中误差:在相同的观测条件下,对同一未知量进行了n 次观测,所得各个真误差平方的平均值,再取其平方根,称为中误差。
15、坐标正算:已知边长和方位角,由已知点推算待定点的坐标。
16、坐标反算:已知相邻两点的坐标,反求边长和方位角。
17、地形图:图上不仅表示出地物的位置,而且还用特定符号把地面上高低起伏的地貌表示出来,这种图称为地形图。
18、比例尺:图上某一线段的长度与地面上相应线段的水平长度之比。
19、钢尺比长:钢尺的尺面长度(名义长度)与标准长度(比长器)进行比较,以求出它的实际长度。
20、图幅:图纸的幅面大小。
21、等高线:地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线,也就是水平面(水准面)与地面相截所形成的闭合曲线。
22、地性线:由不同方向或坡度的坡面相交的棱线。
23、高斯平面直角坐标系:采用分带高斯投影后,以每一带的中央子午线为纵坐标轴,由赤道为横坐标轴,它们的交点为坐标原点,建立的平面直角坐标系。
24、矿井联系测量:将矿井地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量。
25、贯通测量:采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时,为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。
26、巷道中线:巷道水平投影的几何中心线。
27、巷道腰线:为了指示巷道掘进的坡度而在巷道两帮上给出的方向线。
28、近井点:在定向井筒附近设立的平面控制点。
29、标高投影:以大地水准面为投影面,将空间物体上各特征点垂直投影于该投影面上,并将各特征点的高程标注在旁边,这种投影方法称为标高投影。
30、岩石移动角:地表移动盆地主断面上地表危险移动边界点(有松散层时,则为松散层与基岩交面上的危险边界点)和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。
五、简述题:
1、为什么要进行直线定向?怎样确定直线方向?
答:在测量工作中,要确定两点间的平面位置的相对关系,仅仅测量两点间的距离是不够的,还需知道由这两点所构成的直线的方向,才能把这两点的相对位置确定下来。在测量工作中,常采用方位角或象限角表示直线的方向。
2、水准仪应满足的主要条件是什么?水准测量时,为什么要使前、后视距离尽量相等? 答:水准仪应满足的主要几何关系是:圆水准器轴应平行于仪器的垂直轴;水准管轴应平行于望远镜的视准轴;望远镜十字丝的横丝应垂直于仪器的垂直轴。水准测量时,前、后视距离相等,可以抵消水准管轴与望远镜视准轴不平行的产生的误差,同时还可消除水准面曲率对高差测定的影响。
3、观测水平角时,经纬仪对中和整平的目的是什么?
答:对中的目的是把仪器中心安置在测站点的铅垂线上,整平的目的是使仪器竖轴竖直、水平度盘水平。
4、角度测量为什么要用正、倒镜观测?
答:采用正、倒镜观测可以消除经纬仪照准部偏心差、视准轴不垂直于横轴误差、横轴不垂直于竖轴误差、竖盘指标差的影响,提高测量成果精度。
5、简述GPS 系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
答:GPS 系统由空中运行的GPS 卫星星座、地面监控系统和GPS 用户接收机三大部分组成。GPS 卫星的作用是:向广大用户连续不断地发送导航定位信号;接收地面注入站发送的导航电文和其他有关信息;接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令,适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。地面监控系统的作用是:提供每颗GPS 卫星所播发的星历,保证卫星上的各种设备正常工作,沿着预定轨道运行并处于同一时间标准。GPS 用户接收机的作用是:能够捕获到按一定卫星高度截止有所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS 信号进行变换、放大和处理,以便实时地计算出测站的三维位置等。
6、简述等高线的特性?
答:(1)在同一条等高线上的各点,其高程相等。
(2)是一条闭合曲线,不会中断,由于一幅图所示的范围有限,如在本图幅内不闭合,则在相邻图幅内仍最终自成闭合。
(3)一条等高线不能分叉两条;不同高程的等高线,不能相交或者合并成一条;在悬崖处的等高线虽然相交,但必须有两个交点。
(4)等高线愈密则表示坡度愈陡,等高线愈稀表示坡度愈缓,等高线之间平距相等则表示坡度相等。
(5)经过河流的等高线不能直接跨越而过,应该在接近河岸时,渐渐折向上游,直到与河底等高处才能越河而过,然后再折向下游渐渐离开河岸。
(6)等高线通过山脊时,与山脊线成正交,并凸向低处;通过山谷线时,则应与山谷线成正交,并凸向高处。
7、地形图按比例尺的大小分为几种?各采用何种方法成图?
答:地形图按比例尺的大小分为大、中、小三种图。大比例尺地形图主要采用野外实地测绘成图,中比例尺地形图主要采用航空摄影或遥感方法成图,小比例尺地形图主要在中比例尺地形图基础上编绘而成。
8、高斯投影属于哪种投影?其投影特征是什么?
高斯投影属于正形投影,投影后其角度保持不变形,同时长度变化也尽可能的小,它是一种横圆柱正形投影。
高斯投影规律是:
(1)中央子午线的投影为一条直线,且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线,且以中央子午线为对称轴,离对称轴越远,其长度变形也就越大。
(2)赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴。
(3)经纬线投影后仍保持相互正交的关系,即投影后无角度变形。
(4)中央子午线和赤道的投影相互正交。
9、测量中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有什么不同?目的是什么? 答:测量中的平面直角坐标系与数学平面直角坐标系有两点不同:
1)坐标轴的指向不同。测量坐标系以纵轴为x 轴,表示南北方向,向北为正,向南为负;以横轴为y 轴,表示东西方向,向东为正,向西为负。
2)I 、II 、III 、IV 象限的顺序不同。测量坐标系的I 、II 、III 、IV 象限为顺时针方向编号。而数学坐标系为逆时针方向编号。
其目的是为了便于定向,可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。
10、偶然误差与系统误差有何区别?测量误差主要来源于哪三个方面?偶然误差具有哪些统计特性?
答:在相同的观测条件下,对某量进行了n 次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,则这种误差称为系统误差;而同样地,在相同观测条件下对某量进行n 次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差。
测量误差主要来源于外界环境、仪器条件和观测者技术水平三个方面。
偶然误差具有如下四条特性:
①有界性—在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值;
②密集性—绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多(或概率大);
③对称性—绝对值相等的正、负误差出现的机会相等;
④抵偿性—在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增大而趋近于零。
11、绘图并简述水准测量的基本原理。
答:水准测量是利用一条水平视线并借助水准尺,测定地面两点间的高差,这样就可以由已知点的高程推算出未知点的高程:h AB =a-b , H B =HA +(a-b)
如图:
12、比例尺精度的作用是什么?
答:比例尺精度的作用是:一是可根据地形图比例尺确定实地量测精度;二是可根据用图需要表示地物、地貌的详细程度,确定所选用地形图的比例尺。
13、什么叫视差?产生视差的原因是什么?如何消除视差?
答:视差:指望远镜瞄准目标后,目标像随眼睛的晃动而移动;
产生原因:目标像与十字丝分划板不重合;
消除方法:重新进行目镜和物镜调焦,直至消除。
14、井下水准测量与地面水准测量相比有何异同?
答:地下水准测量的作业方法同于地面水准测量,测量时应使前后视距离相等。由于坑道内通视条件差,仪器到水准尺的距离不宜大于50m 。水准尺应直接立于导线点(或高程点)上,以便直接测定点的高程。测量时每个测站应进行测站检核,即在每个测站上应用水准尺黑红面上进行读数。若使用单面水准尺,则应用两次仪器高进行观测,所求得的高差的差数不应超过土3mm 。高差计算公式仍为h=a-b,但当高程点在顶板上时,要倒立水准尺,以尺底零端顶住测点,读数应作为负值代入公式中进行计算。对于水准支线,要进行往返观测,当往返测不符值在容许限差之内,则取高差平均值作为其最终值。
15、常用的矿井测量图有哪几种?
答:常用的矿井测量图有以下八种:⑴井田区域地形图;⑵工业广场平面图;⑶井底车场平面图;⑷采掘工程平面图;⑸主要巷道平面图;⑹井上、井下对照图;⑺井筒断面图;⑻主要保护煤柱图。
16、研究地表与岩层移动规律有什么意义?
答:根据岩层与地表移动的规律,研究建筑物下、铁路下、水体下(简称三下)的采煤方法与措施,以便安全、合理地开采出地下煤炭资源,并为留设保护煤柱提供技术资料。
17、简述井下经纬仪导线测量一个测站一个测回的操作步骤。
答:经纬仪安置方法与地面测量相同,由于导线点设在顶板上,仪器安置在导线点之下,故要求仪器有镜上中心,以便进行点下对中。对中时,望远镜必须处于水平位置,风流较大时,要采取挡风措施; 如果边长较短(例如小于30m ),为了提高测角精度,应按规程要求增加对中次数和测回数。
观测水平角时,在前、后视点上悬挂垂球,以垂球线作为觇标,如果需要测量倾角,还要在垂球线上作临时标志(如插小铁钉)。矿灯上蒙上一层透明纸,在垂线后面照明,以便观测。在整个测角过程中,用“灯语”进行指挥。测角方法可采用测回法或复测法,观测导线的左转角,当方向数超过两个以上时,采用方向观测法测角。在测量水平角时,为了将导线边的倾斜距离换算成水平距离,还应同时观测导线边的倾角。当各项限差符合规定时,方可迁往下一个测站。具体步骤:
①在O 点下安置经纬仪(包括对中、整平);
②盘左瞄准起始目标A ,将水平度盘读数置零,读取水平度盘读数并记录;
③顺时针旋转仪器瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的上半测回观测,计算上半测回水平角;
④倒转望远镜,用盘右位置瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;
⑤逆时针旋转仪器瞄准目标A ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的下半测回观测,计算下半测回水平角;
⑥计算一测回水平角的平均值。
18、简述巷道中线的标定和延线方法。
答:标定巷道中线的步骤大致如下:⑴检查设计图纸;⑵确定标定中线时所必需的几何要素;⑶标定巷道的开切点和方向;⑷随着巷道的掘进及时延伸中线;⑸在巷道掘进过程中,随时检查和校正中线的方向。延线的常用方法为拉线法和瞄线法。
19、 简述用水准仪标设平巷腰线的方法。
答:如图示,水准仪安置在两组腰线点之间,先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数,然后计算各点间的高差,以检查原腰线点是否移动。当确认可靠后,记下3点的读数a 。a 的符号以视线为准来定,点在视线之上为正,在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l 34,求出点4距视线的高度b :b =a +h 34=a +l 34i 。根据 b 值标出腰线点4的位置。5、6腰
线点依同法标设。
20、矿井联系测量的任务是什么?
答:矿井联系测量的任务是:⑴确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;⑵确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;⑶确定井下水准基点的高程。
六、计算题:
1、已知α,R CD =N30°15'W ,试求AB =115°30'
AB =S64°30'E R AB 和αCD 。 解:R AB =180°—α
α
CD =360°—R CD =329°45'
2、A 、B 为已知点,AB 为附合水准路线,已知H A =45.286,H B =49.579,观测数据见下表,求各点的高程。
解:f h f h 允=
f h
v i ==-5.135li
v 1=-8mm v 2= -11mm v 3= -9mm v 4=-10mm
H 1=47.609m H 2=50.412m H 3=48.159m
3、有一闭合水准路线,已知A 点高程为45.286m ,观测数据见下表,求各点高程。
解:f h f h 允=
f h
v i ==-5.135li
v 1=-8mm v 2= -11mm v 3= -9mm v 4=-10mm
H 1=47.609m H 2=50.412m H 3=48.159m
4、使用经纬仪观测某上坡方向的竖直角,竖盘盘左读数L =55°59'30",盘右读数R =304°00'50",试计算该方向竖直角和竖盘指标差。
解:δ=(R —L —180°)=34°00'40"
x =
(R+L-360)=10"
5、对某线段丈量了5次,观测结果为:48.535m , 48.546m , 48.528m , 48.537m , 48.530m , 试计算其算术平均值和算术平均值的中误差。
解:x==48.5352m M=
±3.2mm
6、用DJ6级经纬仪观测某个水平角4个测回(四次),其观测值分别为:58°32'18",58°31'58",58°31'43",58°32'01",试求观测一测回的中误差、算术平均值及其中误差。
解:
x= =58°32'00"
m= M=
7、有一支导线A -B -1-2-3-4,已知α 00",各左角βB =239°30'00", β1=147°AB =45°00'
44'30",β2=214°50'00",β3=189°41'30",试推算各边的方位角。
解:α
α
α
α
8、在21带内有A 、B 两点,其横坐标的自然值为:Y A =+156703.54m,Y B =-156846.25m,试计算该两点横坐标的国家统一坐标值?
解:y A =21带+500km+YA =21656703.54m
y B =21带+500km+YB =21343153.75m
9、已知M 点位于轴子午线的西面37500.25 m ,其轴子午线的经度为东经114°,试求M 点在3°带内横坐标的统一坐标值。 B1=αAB +βB —180°=104°30'00" 12=αB1+β1—180°=72°14'30" 23=α12+β2—180°=107°04'30" 34=α23+β3—180°=116°46'00"
解:n 3=带
y M =38带+500km+(-37500.25m )=38462499.75m
10、已知A 、B 两点的坐标为:x A =2179.737m,y A =1655.636m;x B =2479.737m,y B =1355.636m,试求αAB 和l AB 。
解:△y AB =yB -y A =-300m
△ x AB =xB -x A =300m
αAB =180°- 45°=135°
0α=225B A 11、如图,已知B 、A 两点间坐标方位角,点A B
⎧p ⎧x A =42. 34m ⎨⎨y y =66. 71m 的坐标为⎩A ,若要测设坐标为⎩p x =14. 22m =94. 83m 的P 点,试计算仪器安置在A 点用极坐标法测设P 点所需的数据。 D AP =(x P -x A ) 2+(y P -y A ) 2=39. 768m
解:αAP =y P -y A =135
x P -x A 11题示意图
β=αAP -αAB =135 -45 =90
12、某测量小组利用全站仪测三角高程,已知测站点A 高程为120米,仪器高为1.5米,棱镜高为1.7米,所测的竖直角为3°26 ′,AB 间斜距为478.568米,求AB 间平距及B 点高程。(不考虑球气差影响)
解:l AB =L cos δ=478. 568⨯cos 3 26' =477. 704m
H B =H A +L sin δ+i -v =120+478. 568⨯sin 326+1. 5-1. 7=148. 446m '
13、某勘探工程需要布设一个钻孔P ,其设计坐标x p =178.000m, yp =91.000m,已知设计钻孔附近的测量控制点A 、B 两点的坐标如下, 试计算用极坐标法布设P 点所需的测设数据,并叙述测设方法。A (x A =189.000m,y A =102.000m) , B (x B =185.165m,y B =105.835m)。
αAB =解:αAP =y B -y A 105. 835-102==135 x B -x A 185. 165-189y P -y A 91-102==225
x P -x A 178-189
β=αAP -αAB =90
D AP =(x P -x A ) 2+(y P -y A ) 2=(178-189) 2+(91-102) 2=15. 556m
14、已知一条坡度为3‰的上坡施工巷道,巷道中A 点的腰线高程为-356.340m ,求当巷道由A 点向前施工150m 处的B 点腰线高程。
解:H B =H A +l AB . i =-356. 340+150⨯0. 003=-355. 890m
15、下图是一独立三角形,A 、B 是已知点,求P 点坐标。已知x A =3727544.8m,y A =20454499.6m,x B =3736718.6m,y B =20462586.2m,α=43°24′17″,β=45°59′57″,γ=90°35′43″。
解: A 15题示意图 α β B γ P
W =α+β+γ-180 =-3"
W =1" 3
改正后角值:v i =-
α=43︒34'18"
β=45︒49'58"
γ=90︒35'44"
x P =x A cot β+x B cot α+y B -y A =3736311. 0m cot α+cot β y cot β+y B cot α-x B +x A y P =A =20454166. 5m cot α+cot β
七、能力题:
1、矿山测量的主要任务是什么?
答:⑴建立矿区地面和井下测量控制系统,测绘大比例尺地形图;⑵矿山基本建设中的施工测量;⑶测绘各种采掘工程图、矿山专用图及矿体几何图;⑷对资源利用及生产情况进行检查和监督;⑸观测和研究由于开采所引起的地表及岩层移动的基本规律,以及露天矿边坡的稳定性,组织开展“三下”采矿和矿柱留设的实施方案;⑹进行矿区土地复垦及环境综合治理研究;⑺进行矿区范围内的地籍测量;⑻参与本矿区(矿)月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。
2、测量工作的基本原则是什么?
答:布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,次序上“先控制后碎部”。第二原则是“步步有检核”。
3、导线测量的外业工作内容是什么?
答:导线测量的外业工作包括踏勘选点、建立标志、测角、丈量长度。
4、导线测量的内业工作内容是什么?
答:首先检查外业手簿记录和计算是否正确,以及观测结果是否合乎精度要求,然后,计算边长的各项改正。将已知数据和整理好的测量成果填入坐标计算表中,并绘制导线略图。最后进行导线计算,包括角度闭合差的计算和调整,坐标方位角的推算,坐标增量的计算,增量闭合差的计算和调整,坐标计算等步骤。
5、矿井联系测量的意义和任务是什么?
答:意义:为了满足矿井日常生产、管理和安全等需要,要将矿井地面测量和井下测量联系起来,建立统一坐标系统。
联系测量的任务:1)确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;2)确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;3)确定井下水准基点的高程。
6、常用的矿井测量图有哪几种?
答:常用的矿井测量图有以下八种:⑴井田区域地形图;⑵工业广场平面图;⑶井底车
场平面图;⑷采掘工程平面图;⑸主要巷道平面图;⑹井上、井下对照图;⑺井筒断面图;⑻主要保护煤柱图。
7、简述用水准仪标设平巷腰线的方法。
答:如图示,水准仪安置在两组腰线点之间,先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数,然后计算各点间的高差,以检查原腰线点是否移动。当确认可靠后,记下3点的读数a 。a 的符号以视线为准来定,点在视线之上为正,在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l 34,求出点4距视线的高度b :b =a +h 34=a +l 34i 。根据 b 值标出腰线点4的位置。5、6腰线点依同法标设。
8、为什么要采用贯通的方式掘进巷道?
答:同一巷道用多个工作面掘进,可以大大加快施工速度,改善通风状况和工人的劳动条件,有利于安排生产。它是矿山、交通、水利等工程中普遍采用的一种施工方法。
9、巷道贯通的种类和方式有哪些?
答:巷道贯通的种类一般分为一井内巷道贯通和两井之间的巷道贯通。巷道贯通的三种方式:如果两个工作面掘进方向相对,叫相向贯通;如果两个工作面掘进方向相同,叫同向贯通;如果从巷道的一端向另一端指定处掘进,叫单向贯通。
10、矿井联系测量的任务是什么?
答:矿井联系测量的任务是:⑴确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;⑵确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;⑶确定井下水准基点的高程。
11、研究岩层与地表移动的意义是什么?
答:根据岩层与地表移动的规律,研究建筑物下、铁路下、水体下(简称三下)的采煤方法与措施,以便安全、合理地开采出地下煤炭资源,并为留设保护煤柱提供技术资料。
12、各种构造在煤层底板等高线图上怎样表示?
答:⑴单斜构造为一组平行直线;⑵褶曲构造的煤层底板等高线会发生弯曲,凸出方向标高升高为向斜,反之为背斜;⑶盆地及穹窿构造为封闭曲线,由边缘向中间,等高线标高逐渐增加的为穹窿构造;反之为盆地构造;⑷倒转褶曲的煤层底板等高线出现交叉;⑸断层构造用断层面交线表示,正断层表现为煤层底板等高线在两盘断面交线中间缺失;逆断层表现为煤层底板等高线在两盘断面交线中间重叠。
13、采掘工程平面图的主要作用是什么?
答:从采掘工程平面图上既能了解矿井井下采掘工程的进展情况,又能了解煤层的赋存情况和地质构造情况,从面可以利用采掘工程平面图解决生产中遇到的一些技术问题;还可
以通过采掘工程平面图度量和计算各种采掘工程量,为矿井工程预算部门提供可靠的数据和依据。
14、井上下对照图的主要作用有哪些?
答:① 了解地面地形、地物与井下巷道及采空区的相互关系,便于地面建设规划和地下开采设计。
② 确定井下开采深度、岩石移动引起的地表移动范围,解决铁路、建筑物和水体下的采煤问题。
③ 用于解决矿井防水、排水和其他问题。
15、测回法测量水平角的步骤。(两个测回)
答:第一测回的步骤:①在O 点上安置经纬仪(包括对中、整平);
②盘左瞄准起始目标A ,将水平度盘读数置零,读取水平度盘读数并记录;
③顺时针旋转仪器瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的上半测回观测,计算上半测回水平角;
④倒转望远镜,用盘右位置瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;
⑤逆时针旋转仪器瞄准目标A ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的下半测回观测,计算下半测回水平角;
⑥计算一测回水平角的平均值。
第二测回的步骤同第一测回,但需变换度盘的起始位置。
16、用瞄线法和拉线法延长巷道中线的方法。
答:1)瞄线法
如图所示,在中线点1、2、3上挂垂球线,一人站在垂球点1的后面,用矿灯照亮三根垂球线,并在中线延长线上设置新的中线点4,系上垂球,沿1、2、3、4方向用眼睛瞄视,反复检查,使四根垂球线重合,即可定出4点。
施工人员需要知道中线在掘进工作面上的具体位置时,可以在工作面上移动矿灯,用眼睛瞄视,当四根垂球线重合时矿灯的位置就是中线在掘进工作面上的位置。
2)拉线法
如图所示,将测绳的一端系于1点上,另一端拉向工作面,使测绳与2、3点的垂球线相切;沿此方向在顶板上设置新的中线点4,只要使其垂球线也与测绳相切既可。这时测绳
一端在工作面的位置即为巷道中线位置。
17、在采掘工程平面图上计算煤炭储量的方法。
答:1)在采掘工程平面图上量取回采工作面的水平面积S ′;2)根据煤层的平均倾角δ求回采工作面的实际回采面积S ,S =S ′/cosδ;3)根据煤层的平均厚度、煤的平均视密度计算煤炭储量,Q=SMγ,M 为煤层平均厚度,γ为煤的平均视密度。
18、用光学对点器进行经纬仪对中、整平的步骤。
答:1)三脚架调成等长并适合操作者身高,将仪器固定在三脚架上。
2)将仪器摆放在测站上,目估大致对中后,踩稳一条架脚,调好光学对中器目镜(看清十字丝)与物镜(看清测站点),用双手各提一条架脚前后、左右摆动,眼观对点器使十字丝交点与测站点重合,放稳并踩实架脚。
3)伸缩三脚架腿长整平圆水准器。
4)旋转脚螺旋,令地面点成像于对点器的标志中心。
5)再伸缩三脚架腿长整平圆水准器。
6)将水准管平行两定平螺旋,整平水准管。
7)平转照准部90度,用第三个螺旋整平水准管。
8)检查光学对中,若有少量偏差,可打开连接螺旋平移基座,使其精确对中,旋紧连接螺旋,再检查水准气泡居中。 重复6到7步骤!
19、用双仪高法测一站高差的步骤(自动安平水准仪)。
答:①将水准仪大致安置在前后视中间,整平仪器,使圆水准器气泡居中;
②望远镜照准后视水准尺,读取上、中、下丝读数;
③望远镜照准前视水准尺,读取上、中、下丝读数;
④高差计算;
⑤将仪器升高或降低至少10cm ,重新安置整平仪器;
⑥望远镜照准后视水准尺,读取中丝读数;
⑦望远镜照准前视水准尺,读取中丝读数;
⑧高差计算。两次高差互差不超限时,取其均值作为该站测量成果。
20、用半圆仪标定巷道腰线的步骤。(巷道倾角为20°度)。
答:如图所示,1点为新开斜巷的起点,称起坡点。1点高程H 1由设计给出,H A 为已知点A 高程,从图可知
H A -H 1=h Aa
在A 点悬挂垂球,自A 点向下量h Aa ,得到a 点,过a 点拉一条水平线11´,使1点位于新开巷道的一帮上,挂上半圆仪,此时半圆仪上读数应为0°。将1点固定在巷道帮
上,在1点系上测绳,沿巷道同侧拉向掘进方向,在帮上选定一点2,拉直测绳,悬挂半圆仪,上下移动测绳,使半圆仪的读数等于巷道的设计倾角20°,此时固定2点,连接1、2点,用灰浆或油漆在巷道帮上划出腰线。
《矿山测量工》试题库参考答案(绝密)
一、填空题
1、地球的形状和大小、地面点位置、测定、测设
2、遥感(RS )、卫星全球定位系统(GPS )、地理信息系统(GIS )
3、铅垂线、大地水准面
4、首子午线、纬线
5、0°~360°、0°~90°
6、高程差、后视读数、前视读数
7、比长、温度、拉力、垂曲
8、气泡
9、变换仪器高法、双面尺法
10、闭合差
11、对中、整平
12、气象、加、乘常数、高程归化和投影
13、测量仪器、观测者的技术水平、外界环境
14、系统误差、偶然误差
15、规律性、累积性
16、密集、离散
17、1
n
18、控制网
19、平面、高程
20、一、二、三、四
21、前方交会法、侧方交会法、后方交会法
22、90°、30°≤r ≤150°
23、圆周上
24、全球定位系统、空中运行的GPS 卫星、地面控制站
25、空间测距交会
26、数字比例尺、图示
27、0.1mm
28、地物、地貌
29、地物符号、地貌符号、注记符号
30、大、中、小、1:500、1:1000、1:2000
31、等高线
32、示坡线
33、首曲线、计曲线、间曲线
34、垂直、中心
35、平面联系测量、高程联系
36、几何定向、物理定向
37、钢尺法、钢丝法
38、走向、倾向
39、等高距、等高线平距
40、低、高
41、愈陡、愈缓
42、一井定向、二井定向
43、永久点、临时点
44、近井点、井口水准基点
45、1′
46、基本控制导线、采区控制导线
47、±7″、±15″
48、水准测量、三角高程测量
49、中线
50、照准部偏心差
51、5m 、10m
52、真实值
53、90°
54、B →C →D →A →B
55、纵
56、单位权
57、闭合导线、附合导线、支导线
58、-4%
59、1985、76.2604m
60、顺、逆
61、D cos αAB 、D sin αAB
62、4、64
63、平均、水准面
64、测回法、全圆测回法
65、-100m
66、±7cm 、±10″
67、3、2
68、38、114°、76313、4210679、200
69、17.2
70、指示巷道在水平面内的方向
71、指示巷道掘进的坡度
72、照准部、水平度盘、基座
73、方位角、象限角
二、判断题:
1、√2、√3、√4、√5、×6、√7、×8、×9、√10、×11、×12、√13、14、×15、×16、√17、×18、√19、√20、×21、√22、×23、√24、√25、×26、√27、×28、√
29、×30、√31、×32、√33、×34、×35、√36、×37、×38、×39、√40、×41、√42、√43、√44、√45、√46、×47、×48、√49、√50、√51、×52、√53、√54、√55、√
56、√57、×58、×59、√60、√
三、选择题:
1、A2、B3、A4、C5、B6、A7、A8、A9、C10、B11、A12、B13、D14、C15、B16、B17、A18、A19、C20、B21、C22、D23、C24、B25、C26、A27、D28、C29、D30、B31、D32、A33、B34、C35、B36、A37、A38、D39、C40、D41、B42、C43、A44、C45、C46、
B47、C48、D49、C50、C51、D52、C53、B54、B55、A56、B57、B58、B59、A60、D61、D62、B63、D64、A
四、名词解释:
1、测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。
2、大地水准面:与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面。
3、纬线:垂直于地轴的各平面与地球表面的交线。
4、绝对高程:地面点到大地水准面的铅垂距离。
5、直线定向:确定一直线与标准方向间角度关系的工作。
6、坐标方位角:由坐标纵线的北端顺时针方向量到某直线的夹角。
7、象限角:直线与标准方向线所夹的锐角。
8、视准轴:十字丝中心和物镜光心的连线。
9、水平角:指空间两直线的夹角在水平面上的垂直投影的夹角(过两方向线所作两竖直面间的二面角)。
10、经纬仪对中:将仪器中心安置在测站点的铅垂线上。
11、系统误差:在相同的观测条件下,对某量进行了n 次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,则这种误差称为系统误差。
12、偶然误差:在相同观测条件下对某量进行n 次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差。
13、精度:指误差分布的密集或离散程度。
14、中误差:在相同的观测条件下,对同一未知量进行了n 次观测,所得各个真误差平方的平均值,再取其平方根,称为中误差。
15、坐标正算:已知边长和方位角,由已知点推算待定点的坐标。
16、坐标反算:已知相邻两点的坐标,反求边长和方位角。
17、地形图:图上不仅表示出地物的位置,而且还用特定符号把地面上高低起伏的地貌表示出来,这种图称为地形图。
18、比例尺:图上某一线段的长度与地面上相应线段的水平长度之比。
19、钢尺比长:钢尺的尺面长度(名义长度)与标准长度(比长器)进行比较,以求出它的实际长度。
20、图幅:图纸的幅面大小。
21、等高线:地面上高程相等的各相邻点所连成的闭合曲线,也就是水平面(水准面)与地面相截所形成的闭合曲线。
22、地性线:由不同方向或坡度的坡面相交的棱线。
23、高斯平面直角坐标系:采用分带高斯投影后,以每一带的中央子午线为纵坐标轴,由赤道为横坐标轴,它们的交点为坐标原点,建立的平面直角坐标系。
24、矿井联系测量:将矿井地面平面坐标系统和高程系统传递到井下的测量。
25、贯通测量:采用两个或多个相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷时,为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作。
26、巷道中线:巷道水平投影的几何中心线。
27、巷道腰线:为了指示巷道掘进的坡度而在巷道两帮上给出的方向线。
28、近井点:在定向井筒附近设立的平面控制点。
29、标高投影:以大地水准面为投影面,将空间物体上各特征点垂直投影于该投影面上,并将各特征点的高程标注在旁边,这种投影方法称为标高投影。
30、岩石移动角:地表移动盆地主断面上地表危险移动边界点(有松散层时,则为松散层与基岩交面上的危险边界点)和采空区边界的连线与水平线在煤柱一侧的夹角。
五、简述题:
1、为什么要进行直线定向?怎样确定直线方向?
答:在测量工作中,要确定两点间的平面位置的相对关系,仅仅测量两点间的距离是不够的,还需知道由这两点所构成的直线的方向,才能把这两点的相对位置确定下来。在测量工作中,常采用方位角或象限角表示直线的方向。
2、水准仪应满足的主要条件是什么?水准测量时,为什么要使前、后视距离尽量相等? 答:水准仪应满足的主要几何关系是:圆水准器轴应平行于仪器的垂直轴;水准管轴应平行于望远镜的视准轴;望远镜十字丝的横丝应垂直于仪器的垂直轴。水准测量时,前、后视距离相等,可以抵消水准管轴与望远镜视准轴不平行的产生的误差,同时还可消除水准面曲率对高差测定的影响。
3、观测水平角时,经纬仪对中和整平的目的是什么?
答:对中的目的是把仪器中心安置在测站点的铅垂线上,整平的目的是使仪器竖轴竖直、水平度盘水平。
4、角度测量为什么要用正、倒镜观测?
答:采用正、倒镜观测可以消除经纬仪照准部偏心差、视准轴不垂直于横轴误差、横轴不垂直于竖轴误差、竖盘指标差的影响,提高测量成果精度。
5、简述GPS 系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
答:GPS 系统由空中运行的GPS 卫星星座、地面监控系统和GPS 用户接收机三大部分组成。GPS 卫星的作用是:向广大用户连续不断地发送导航定位信号;接收地面注入站发送的导航电文和其他有关信息;接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令,适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。地面监控系统的作用是:提供每颗GPS 卫星所播发的星历,保证卫星上的各种设备正常工作,沿着预定轨道运行并处于同一时间标准。GPS 用户接收机的作用是:能够捕获到按一定卫星高度截止有所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS 信号进行变换、放大和处理,以便实时地计算出测站的三维位置等。
6、简述等高线的特性?
答:(1)在同一条等高线上的各点,其高程相等。
(2)是一条闭合曲线,不会中断,由于一幅图所示的范围有限,如在本图幅内不闭合,则在相邻图幅内仍最终自成闭合。
(3)一条等高线不能分叉两条;不同高程的等高线,不能相交或者合并成一条;在悬崖处的等高线虽然相交,但必须有两个交点。
(4)等高线愈密则表示坡度愈陡,等高线愈稀表示坡度愈缓,等高线之间平距相等则表示坡度相等。
(5)经过河流的等高线不能直接跨越而过,应该在接近河岸时,渐渐折向上游,直到与河底等高处才能越河而过,然后再折向下游渐渐离开河岸。
(6)等高线通过山脊时,与山脊线成正交,并凸向低处;通过山谷线时,则应与山谷线成正交,并凸向高处。
7、地形图按比例尺的大小分为几种?各采用何种方法成图?
答:地形图按比例尺的大小分为大、中、小三种图。大比例尺地形图主要采用野外实地测绘成图,中比例尺地形图主要采用航空摄影或遥感方法成图,小比例尺地形图主要在中比例尺地形图基础上编绘而成。
8、高斯投影属于哪种投影?其投影特征是什么?
高斯投影属于正形投影,投影后其角度保持不变形,同时长度变化也尽可能的小,它是一种横圆柱正形投影。
高斯投影规律是:
(1)中央子午线的投影为一条直线,且投影之后的长度无变形;其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线,且以中央子午线为对称轴,离对称轴越远,其长度变形也就越大。
(2)赤道的投影为直线,其余纬线的投影为凸向赤道的曲线,并以赤道为对称轴。
(3)经纬线投影后仍保持相互正交的关系,即投影后无角度变形。
(4)中央子午线和赤道的投影相互正交。
9、测量中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有什么不同?目的是什么? 答:测量中的平面直角坐标系与数学平面直角坐标系有两点不同:
1)坐标轴的指向不同。测量坐标系以纵轴为x 轴,表示南北方向,向北为正,向南为负;以横轴为y 轴,表示东西方向,向东为正,向西为负。
2)I 、II 、III 、IV 象限的顺序不同。测量坐标系的I 、II 、III 、IV 象限为顺时针方向编号。而数学坐标系为逆时针方向编号。
其目的是为了便于定向,可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。
10、偶然误差与系统误差有何区别?测量误差主要来源于哪三个方面?偶然误差具有哪些统计特性?
答:在相同的观测条件下,对某量进行了n 次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,则这种误差称为系统误差;而同样地,在相同观测条件下对某量进行n 次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差。
测量误差主要来源于外界环境、仪器条件和观测者技术水平三个方面。
偶然误差具有如下四条特性:
①有界性—在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值;
②密集性—绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多(或概率大);
③对称性—绝对值相等的正、负误差出现的机会相等;
④抵偿性—在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增大而趋近于零。
11、绘图并简述水准测量的基本原理。
答:水准测量是利用一条水平视线并借助水准尺,测定地面两点间的高差,这样就可以由已知点的高程推算出未知点的高程:h AB =a-b , H B =HA +(a-b)
如图:
12、比例尺精度的作用是什么?
答:比例尺精度的作用是:一是可根据地形图比例尺确定实地量测精度;二是可根据用图需要表示地物、地貌的详细程度,确定所选用地形图的比例尺。
13、什么叫视差?产生视差的原因是什么?如何消除视差?
答:视差:指望远镜瞄准目标后,目标像随眼睛的晃动而移动;
产生原因:目标像与十字丝分划板不重合;
消除方法:重新进行目镜和物镜调焦,直至消除。
14、井下水准测量与地面水准测量相比有何异同?
答:地下水准测量的作业方法同于地面水准测量,测量时应使前后视距离相等。由于坑道内通视条件差,仪器到水准尺的距离不宜大于50m 。水准尺应直接立于导线点(或高程点)上,以便直接测定点的高程。测量时每个测站应进行测站检核,即在每个测站上应用水准尺黑红面上进行读数。若使用单面水准尺,则应用两次仪器高进行观测,所求得的高差的差数不应超过土3mm 。高差计算公式仍为h=a-b,但当高程点在顶板上时,要倒立水准尺,以尺底零端顶住测点,读数应作为负值代入公式中进行计算。对于水准支线,要进行往返观测,当往返测不符值在容许限差之内,则取高差平均值作为其最终值。
15、常用的矿井测量图有哪几种?
答:常用的矿井测量图有以下八种:⑴井田区域地形图;⑵工业广场平面图;⑶井底车场平面图;⑷采掘工程平面图;⑸主要巷道平面图;⑹井上、井下对照图;⑺井筒断面图;⑻主要保护煤柱图。
16、研究地表与岩层移动规律有什么意义?
答:根据岩层与地表移动的规律,研究建筑物下、铁路下、水体下(简称三下)的采煤方法与措施,以便安全、合理地开采出地下煤炭资源,并为留设保护煤柱提供技术资料。
17、简述井下经纬仪导线测量一个测站一个测回的操作步骤。
答:经纬仪安置方法与地面测量相同,由于导线点设在顶板上,仪器安置在导线点之下,故要求仪器有镜上中心,以便进行点下对中。对中时,望远镜必须处于水平位置,风流较大时,要采取挡风措施; 如果边长较短(例如小于30m ),为了提高测角精度,应按规程要求增加对中次数和测回数。
观测水平角时,在前、后视点上悬挂垂球,以垂球线作为觇标,如果需要测量倾角,还要在垂球线上作临时标志(如插小铁钉)。矿灯上蒙上一层透明纸,在垂线后面照明,以便观测。在整个测角过程中,用“灯语”进行指挥。测角方法可采用测回法或复测法,观测导线的左转角,当方向数超过两个以上时,采用方向观测法测角。在测量水平角时,为了将导线边的倾斜距离换算成水平距离,还应同时观测导线边的倾角。当各项限差符合规定时,方可迁往下一个测站。具体步骤:
①在O 点下安置经纬仪(包括对中、整平);
②盘左瞄准起始目标A ,将水平度盘读数置零,读取水平度盘读数并记录;
③顺时针旋转仪器瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的上半测回观测,计算上半测回水平角;
④倒转望远镜,用盘右位置瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;
⑤逆时针旋转仪器瞄准目标A ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的下半测回观测,计算下半测回水平角;
⑥计算一测回水平角的平均值。
18、简述巷道中线的标定和延线方法。
答:标定巷道中线的步骤大致如下:⑴检查设计图纸;⑵确定标定中线时所必需的几何要素;⑶标定巷道的开切点和方向;⑷随着巷道的掘进及时延伸中线;⑸在巷道掘进过程中,随时检查和校正中线的方向。延线的常用方法为拉线法和瞄线法。
19、 简述用水准仪标设平巷腰线的方法。
答:如图示,水准仪安置在两组腰线点之间,先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数,然后计算各点间的高差,以检查原腰线点是否移动。当确认可靠后,记下3点的读数a 。a 的符号以视线为准来定,点在视线之上为正,在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l 34,求出点4距视线的高度b :b =a +h 34=a +l 34i 。根据 b 值标出腰线点4的位置。5、6腰
线点依同法标设。
20、矿井联系测量的任务是什么?
答:矿井联系测量的任务是:⑴确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;⑵确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;⑶确定井下水准基点的高程。
六、计算题:
1、已知α,R CD =N30°15'W ,试求AB =115°30'
AB =S64°30'E R AB 和αCD 。 解:R AB =180°—α
α
CD =360°—R CD =329°45'
2、A 、B 为已知点,AB 为附合水准路线,已知H A =45.286,H B =49.579,观测数据见下表,求各点的高程。
解:f h f h 允=
f h
v i ==-5.135li
v 1=-8mm v 2= -11mm v 3= -9mm v 4=-10mm
H 1=47.609m H 2=50.412m H 3=48.159m
3、有一闭合水准路线,已知A 点高程为45.286m ,观测数据见下表,求各点高程。
解:f h f h 允=
f h
v i ==-5.135li
v 1=-8mm v 2= -11mm v 3= -9mm v 4=-10mm
H 1=47.609m H 2=50.412m H 3=48.159m
4、使用经纬仪观测某上坡方向的竖直角,竖盘盘左读数L =55°59'30",盘右读数R =304°00'50",试计算该方向竖直角和竖盘指标差。
解:δ=(R —L —180°)=34°00'40"
x =
(R+L-360)=10"
5、对某线段丈量了5次,观测结果为:48.535m , 48.546m , 48.528m , 48.537m , 48.530m , 试计算其算术平均值和算术平均值的中误差。
解:x==48.5352m M=
±3.2mm
6、用DJ6级经纬仪观测某个水平角4个测回(四次),其观测值分别为:58°32'18",58°31'58",58°31'43",58°32'01",试求观测一测回的中误差、算术平均值及其中误差。
解:
x= =58°32'00"
m= M=
7、有一支导线A -B -1-2-3-4,已知α 00",各左角βB =239°30'00", β1=147°AB =45°00'
44'30",β2=214°50'00",β3=189°41'30",试推算各边的方位角。
解:α
α
α
α
8、在21带内有A 、B 两点,其横坐标的自然值为:Y A =+156703.54m,Y B =-156846.25m,试计算该两点横坐标的国家统一坐标值?
解:y A =21带+500km+YA =21656703.54m
y B =21带+500km+YB =21343153.75m
9、已知M 点位于轴子午线的西面37500.25 m ,其轴子午线的经度为东经114°,试求M 点在3°带内横坐标的统一坐标值。 B1=αAB +βB —180°=104°30'00" 12=αB1+β1—180°=72°14'30" 23=α12+β2—180°=107°04'30" 34=α23+β3—180°=116°46'00"
解:n 3=带
y M =38带+500km+(-37500.25m )=38462499.75m
10、已知A 、B 两点的坐标为:x A =2179.737m,y A =1655.636m;x B =2479.737m,y B =1355.636m,试求αAB 和l AB 。
解:△y AB =yB -y A =-300m
△ x AB =xB -x A =300m
αAB =180°- 45°=135°
0α=225B A 11、如图,已知B 、A 两点间坐标方位角,点A B
⎧p ⎧x A =42. 34m ⎨⎨y y =66. 71m 的坐标为⎩A ,若要测设坐标为⎩p x =14. 22m =94. 83m 的P 点,试计算仪器安置在A 点用极坐标法测设P 点所需的数据。 D AP =(x P -x A ) 2+(y P -y A ) 2=39. 768m
解:αAP =y P -y A =135
x P -x A 11题示意图
β=αAP -αAB =135 -45 =90
12、某测量小组利用全站仪测三角高程,已知测站点A 高程为120米,仪器高为1.5米,棱镜高为1.7米,所测的竖直角为3°26 ′,AB 间斜距为478.568米,求AB 间平距及B 点高程。(不考虑球气差影响)
解:l AB =L cos δ=478. 568⨯cos 3 26' =477. 704m
H B =H A +L sin δ+i -v =120+478. 568⨯sin 326+1. 5-1. 7=148. 446m '
13、某勘探工程需要布设一个钻孔P ,其设计坐标x p =178.000m, yp =91.000m,已知设计钻孔附近的测量控制点A 、B 两点的坐标如下, 试计算用极坐标法布设P 点所需的测设数据,并叙述测设方法。A (x A =189.000m,y A =102.000m) , B (x B =185.165m,y B =105.835m)。
αAB =解:αAP =y B -y A 105. 835-102==135 x B -x A 185. 165-189y P -y A 91-102==225
x P -x A 178-189
β=αAP -αAB =90
D AP =(x P -x A ) 2+(y P -y A ) 2=(178-189) 2+(91-102) 2=15. 556m
14、已知一条坡度为3‰的上坡施工巷道,巷道中A 点的腰线高程为-356.340m ,求当巷道由A 点向前施工150m 处的B 点腰线高程。
解:H B =H A +l AB . i =-356. 340+150⨯0. 003=-355. 890m
15、下图是一独立三角形,A 、B 是已知点,求P 点坐标。已知x A =3727544.8m,y A =20454499.6m,x B =3736718.6m,y B =20462586.2m,α=43°24′17″,β=45°59′57″,γ=90°35′43″。
解: A 15题示意图 α β B γ P
W =α+β+γ-180 =-3"
W =1" 3
改正后角值:v i =-
α=43︒34'18"
β=45︒49'58"
γ=90︒35'44"
x P =x A cot β+x B cot α+y B -y A =3736311. 0m cot α+cot β y cot β+y B cot α-x B +x A y P =A =20454166. 5m cot α+cot β
七、能力题:
1、矿山测量的主要任务是什么?
答:⑴建立矿区地面和井下测量控制系统,测绘大比例尺地形图;⑵矿山基本建设中的施工测量;⑶测绘各种采掘工程图、矿山专用图及矿体几何图;⑷对资源利用及生产情况进行检查和监督;⑸观测和研究由于开采所引起的地表及岩层移动的基本规律,以及露天矿边坡的稳定性,组织开展“三下”采矿和矿柱留设的实施方案;⑹进行矿区土地复垦及环境综合治理研究;⑺进行矿区范围内的地籍测量;⑻参与本矿区(矿)月度、季度、年度生产计划和长远发展规划的编制工作。
2、测量工作的基本原则是什么?
答:布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,次序上“先控制后碎部”。第二原则是“步步有检核”。
3、导线测量的外业工作内容是什么?
答:导线测量的外业工作包括踏勘选点、建立标志、测角、丈量长度。
4、导线测量的内业工作内容是什么?
答:首先检查外业手簿记录和计算是否正确,以及观测结果是否合乎精度要求,然后,计算边长的各项改正。将已知数据和整理好的测量成果填入坐标计算表中,并绘制导线略图。最后进行导线计算,包括角度闭合差的计算和调整,坐标方位角的推算,坐标增量的计算,增量闭合差的计算和调整,坐标计算等步骤。
5、矿井联系测量的意义和任务是什么?
答:意义:为了满足矿井日常生产、管理和安全等需要,要将矿井地面测量和井下测量联系起来,建立统一坐标系统。
联系测量的任务:1)确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;2)确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;3)确定井下水准基点的高程。
6、常用的矿井测量图有哪几种?
答:常用的矿井测量图有以下八种:⑴井田区域地形图;⑵工业广场平面图;⑶井底车
场平面图;⑷采掘工程平面图;⑸主要巷道平面图;⑹井上、井下对照图;⑺井筒断面图;⑻主要保护煤柱图。
7、简述用水准仪标设平巷腰线的方法。
答:如图示,水准仪安置在两组腰线点之间,先照准原腰线点1、2、3上的小钢尺并读数,然后计算各点间的高差,以检查原腰线点是否移动。当确认可靠后,记下3点的读数a 。a 的符号以视线为准来定,点在视线之上为正,在视线之下为负。然后丈量3点至4点的距离l 34,求出点4距视线的高度b :b =a +h 34=a +l 34i 。根据 b 值标出腰线点4的位置。5、6腰线点依同法标设。
8、为什么要采用贯通的方式掘进巷道?
答:同一巷道用多个工作面掘进,可以大大加快施工速度,改善通风状况和工人的劳动条件,有利于安排生产。它是矿山、交通、水利等工程中普遍采用的一种施工方法。
9、巷道贯通的种类和方式有哪些?
答:巷道贯通的种类一般分为一井内巷道贯通和两井之间的巷道贯通。巷道贯通的三种方式:如果两个工作面掘进方向相对,叫相向贯通;如果两个工作面掘进方向相同,叫同向贯通;如果从巷道的一端向另一端指定处掘进,叫单向贯通。
10、矿井联系测量的任务是什么?
答:矿井联系测量的任务是:⑴确定井下经纬仪导线起算边的坐标方位角;⑵确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标;⑶确定井下水准基点的高程。
11、研究岩层与地表移动的意义是什么?
答:根据岩层与地表移动的规律,研究建筑物下、铁路下、水体下(简称三下)的采煤方法与措施,以便安全、合理地开采出地下煤炭资源,并为留设保护煤柱提供技术资料。
12、各种构造在煤层底板等高线图上怎样表示?
答:⑴单斜构造为一组平行直线;⑵褶曲构造的煤层底板等高线会发生弯曲,凸出方向标高升高为向斜,反之为背斜;⑶盆地及穹窿构造为封闭曲线,由边缘向中间,等高线标高逐渐增加的为穹窿构造;反之为盆地构造;⑷倒转褶曲的煤层底板等高线出现交叉;⑸断层构造用断层面交线表示,正断层表现为煤层底板等高线在两盘断面交线中间缺失;逆断层表现为煤层底板等高线在两盘断面交线中间重叠。
13、采掘工程平面图的主要作用是什么?
答:从采掘工程平面图上既能了解矿井井下采掘工程的进展情况,又能了解煤层的赋存情况和地质构造情况,从面可以利用采掘工程平面图解决生产中遇到的一些技术问题;还可
以通过采掘工程平面图度量和计算各种采掘工程量,为矿井工程预算部门提供可靠的数据和依据。
14、井上下对照图的主要作用有哪些?
答:① 了解地面地形、地物与井下巷道及采空区的相互关系,便于地面建设规划和地下开采设计。
② 确定井下开采深度、岩石移动引起的地表移动范围,解决铁路、建筑物和水体下的采煤问题。
③ 用于解决矿井防水、排水和其他问题。
15、测回法测量水平角的步骤。(两个测回)
答:第一测回的步骤:①在O 点上安置经纬仪(包括对中、整平);
②盘左瞄准起始目标A ,将水平度盘读数置零,读取水平度盘读数并记录;
③顺时针旋转仪器瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的上半测回观测,计算上半测回水平角;
④倒转望远镜,用盘右位置瞄准目标B ,读取水平度盘读数并记录;
⑤逆时针旋转仪器瞄准目标A ,读取水平度盘读数并记录;至此为∠AOB 水平角的下半测回观测,计算下半测回水平角;
⑥计算一测回水平角的平均值。
第二测回的步骤同第一测回,但需变换度盘的起始位置。
16、用瞄线法和拉线法延长巷道中线的方法。
答:1)瞄线法
如图所示,在中线点1、2、3上挂垂球线,一人站在垂球点1的后面,用矿灯照亮三根垂球线,并在中线延长线上设置新的中线点4,系上垂球,沿1、2、3、4方向用眼睛瞄视,反复检查,使四根垂球线重合,即可定出4点。
施工人员需要知道中线在掘进工作面上的具体位置时,可以在工作面上移动矿灯,用眼睛瞄视,当四根垂球线重合时矿灯的位置就是中线在掘进工作面上的位置。
2)拉线法
如图所示,将测绳的一端系于1点上,另一端拉向工作面,使测绳与2、3点的垂球线相切;沿此方向在顶板上设置新的中线点4,只要使其垂球线也与测绳相切既可。这时测绳
一端在工作面的位置即为巷道中线位置。
17、在采掘工程平面图上计算煤炭储量的方法。
答:1)在采掘工程平面图上量取回采工作面的水平面积S ′;2)根据煤层的平均倾角δ求回采工作面的实际回采面积S ,S =S ′/cosδ;3)根据煤层的平均厚度、煤的平均视密度计算煤炭储量,Q=SMγ,M 为煤层平均厚度,γ为煤的平均视密度。
18、用光学对点器进行经纬仪对中、整平的步骤。
答:1)三脚架调成等长并适合操作者身高,将仪器固定在三脚架上。
2)将仪器摆放在测站上,目估大致对中后,踩稳一条架脚,调好光学对中器目镜(看清十字丝)与物镜(看清测站点),用双手各提一条架脚前后、左右摆动,眼观对点器使十字丝交点与测站点重合,放稳并踩实架脚。
3)伸缩三脚架腿长整平圆水准器。
4)旋转脚螺旋,令地面点成像于对点器的标志中心。
5)再伸缩三脚架腿长整平圆水准器。
6)将水准管平行两定平螺旋,整平水准管。
7)平转照准部90度,用第三个螺旋整平水准管。
8)检查光学对中,若有少量偏差,可打开连接螺旋平移基座,使其精确对中,旋紧连接螺旋,再检查水准气泡居中。 重复6到7步骤!
19、用双仪高法测一站高差的步骤(自动安平水准仪)。
答:①将水准仪大致安置在前后视中间,整平仪器,使圆水准器气泡居中;
②望远镜照准后视水准尺,读取上、中、下丝读数;
③望远镜照准前视水准尺,读取上、中、下丝读数;
④高差计算;
⑤将仪器升高或降低至少10cm ,重新安置整平仪器;
⑥望远镜照准后视水准尺,读取中丝读数;
⑦望远镜照准前视水准尺,读取中丝读数;
⑧高差计算。两次高差互差不超限时,取其均值作为该站测量成果。
20、用半圆仪标定巷道腰线的步骤。(巷道倾角为20°度)。
答:如图所示,1点为新开斜巷的起点,称起坡点。1点高程H 1由设计给出,H A 为已知点A 高程,从图可知
H A -H 1=h Aa
在A 点悬挂垂球,自A 点向下量h Aa ,得到a 点,过a 点拉一条水平线11´,使1点位于新开巷道的一帮上,挂上半圆仪,此时半圆仪上读数应为0°。将1点固定在巷道帮
上,在1点系上测绳,沿巷道同侧拉向掘进方向,在帮上选定一点2,拉直测绳,悬挂半圆仪,上下移动测绳,使半圆仪的读数等于巷道的设计倾角20°,此时固定2点,连接1、2点,用灰浆或油漆在巷道帮上划出腰线。