第一篇：矿山测量学教学实验指导书
《矿山测量学》教学实验指导书
执
笔：吴 浩
2009年8月
实验一 仪器的对中与整平
1．实验目的
（1）认识全站仪各操作部件的用途及学会使用方法。（2）初步认识仪器的对中与整平的操作方法。（3）初步认识全站仪的操作。
2．实验内容
（1）观看对中与整平的操作。
（2）操作仪器，熟悉全站仪的操作部件并进行练习方法1。
（3）练习全站仪的对中与整平的操作。
3．实验步骤
（1）对中 先架设三脚架于测站点上，使架头大致水平，架头中心大致对准测站标志，踩紧三脚架，装上仪器，旋上中心螺旋；然后利用光学对中器进行仪器对中，即旋转脚螺旋，用光学对中器对准测站标志，此时仪器并不水平，遂伸缩三脚架腿，使圆气泡居中而致仪器粗平，再用脚螺旋精确整平仪器。（2）整平转动照准部，使水准管平行于任意两脚螺旋的连线，用两手同时对向或反向旋转这两只脚螺旋，使水准管气泡居中；然后将照准部转动约90°，再旋转第三只脚螺旋，使管气泡居中。经反复调试，直至照准部转到任何方向，气泡的偏移均不超过一格为止。
4．实验要点
（1）学会制、微动螺旋的使用。
（2）学会用移动三脚架的一条腿使水准仪圆水准器的气泡居中。（3）学会仅用两个脚螺旋使圆水准器气泡居中。（4）学会用移动三脚架使仪器管水准器的气泡居中。5.实验仪器
电子全站仪l台，配套棱镜2组 6．实验注意事项
(1)全站仪和棱镜安放到三脚架上后必须立即将中心螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。实验二 全站仪观测综合实验
1．实验目的
1认识全站仪各操作部件的用途及学会使用方法。2熟悉仪器的角度、距离观测的操作方法。3掌握全站仪碎部测量的基本方法。
2．实验内容
（1）观看对中与整平的操作。
（2）操作仪器，熟悉全站仪的操作部。
（3）练习全站仪的测角与测量距离的操作。（4）练习全站仪的碎部测量操作。
3．实验步骤（1）测回法观测水平角
①度盘配置：设共测n个测回。则第i个测回的度盘配置位置为
略为偏大几分。视仪器的复测装置不同，度盘配置方法各异。若装置为复测扳手．则应先转动照准部，使度盘读数为该测回度盘位置，扳下复测扳手，再转动照准部瞄准左目标，复位复测扳手。若装置为度盘变换手轮时，则先瞄准左目标，然后旋转变换手轮，使度盘读数为该测回度盘位置。②一测回观测：
盘左 瞄准左目标A，读水平度盘读数并记作al；顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读水平度盘读数并记作bl；将观测数据填入表中（见表2-4），计算上半测回角值
盘右 瞄准右目标B，读数并记作b2；逆时针转动照准部，瞄准左目标A，读数并记作a2；计算下半测回角值
检查上、下半测回角值互差是否超限；计算一测回角值③测站观测完毕后，立即检查各测回角值互差是否超限，计算平均角值。
（2）全站仪野外数据采集步骤（具体操作流程以具体全站仪为准）
①安置仪器：在已知控制点上安置全站仪，开机、对中、整平、量取仪器高。②设置测站：选择“设置测站”，输入测站点号，确认后选择“坐标”进行测站坐标（X，Y，H）输入，然后保存。若仪器内存有该点坐标，也可直接检索调用。最后输入仪器高并确认。
③定向：选择“定向”，判断是用“人工定向”还是“坐标定向”。人工定向：输入后视点号、棱镜高及定向水平角，按“设定”完成定向；若要设定定向水平角为零，则可直接按“置零”完成定向。坐标定向：输入后视点点号、棱镜高后确认，同时显示机算的定向角，按“记录”后提问是否进行多余观测，一般回答“否”完成定向。
④开始碎部点测量：进入“测量”状态，输入所测碎部点点号、编码、棱镜高后，瞄准竖立在碎部点上的反光棱镜，揿按定义为“全能”的热键，仪器即测量出立镜点的坐标并保存到仪器内存中，同时将碎部点点号自动加1 返回测量状态。再输入编码、镜高，测量第2 个碎部点。按此方法，测完并保存其后所测碎部点的三维坐标。测量碎部点的同时应根据实景绘制草图，作为室内编图的参考。
4．实验要点
（1）学会测回法观测。
（2）水平角观测应为前进方向的左角。角度闭合差应40n(n为转折角个数)。（3）导线边长单向观测1测回。各边一测回两次读数之差不超过10mm时，取平均值作为该边观测值。
（4）导线布设的基本要求：（采用局部坐标系）每个小组要完成一条闭合导线的测设，其导线施测的技术要求如下表：（5）学习CASS 5.1野外测量的成图
掌握在CASS5.1中掌握绘出一张地图的基本过程。
掌握用CASS5.1测制地形图的和基本方法。重点掌握“草图法”工作方式中的“点号定位”、“坐标定位”、“编码引导”几种方法。 根据野外测量点来绘图：采用方法“点号定位”，最后绘图。
5.实验仪器
电子全站仪基座l台，配套棱镜2组 6．实验注意事项
(1)全站仪和棱镜安放到三脚架上后必须立即将中心螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。
(2)瞄准目标（花杆）时，尽量瞄准其根部，以减小目标倾斜引起的误差。(3)观测过程中，注意别误动复测扳手或度盘变换手轮。若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平。
(4)观测值记录无须标注角值单位“°′″”，而以空格代替。
(5)计算角值时，当右目标读数b小于左目标读数a时，应将b加上360°后再减a。
(6)限差要求：对中误差≤3mm，上下半测回角值互差≤40″，若超限则重测该测回；各测回角值互差≤24″，超限则重测该测站。
(7)外业数据采集时，记录及草图绘制应清晰、信息齐全。特别要注意草图上点号、连接点和连接线等信息的绘制和记录，以方便绘图。(8)数据处理前，要熟悉所采用软件的工作环境及基本操作要求。(9)坚持当天测的数据当天传输下载至电脑。
实验三 GPS接收机认识与操作
1．实验目的
（1）熟悉手持GPS接收机（eTrex Venture）各部件的名称、功能和作用。（2）学会使用手持GPS接收机进行野外观测。
2．实验内容
（1）认识手持GPS接收机（eTrex Venture）的按键组成，并熟悉各个按键的功能。
（2）学会利用手持GPS接收机（eTrex Venture）进行定位和导航。
3．实验步骤
3.1 手持GPS接收机（eTrex Venture）按键及功能介绍。（1）鼠标键（五个方向的开关）
垂直按下后放开，进入高亮选项或者确认信息。
按下不放开，把当前位置标定为航路点。
上下/左右移动—a：在列表选项中移动
b：移动到屏幕上的按钮或图标
c：输入中文和数据
d：移动地图页面箭头（2）翻页键
按下后放开，循环显示各个页面，或者退出当前操作
（3）电源键
按下并保持—开机或关机
按下后放开—背景光开/关（4）缩放键
按下后放开—在地图页面中，放大缩小比例尺
按下后放开—在卫星页面中，调节屏幕显示对比度（5）查找键
访问查找菜单
3.2 手持GPS接收机（eTrex Venture）野外操作 1．启动Venture
按住电源键并保持至开机，然后会看到欢迎画面，按翻页键确认版本以及警告信息，最后进入“卫星画面”。2．坐标系转换（WGS84——BJ54）（1）位置格式的设定
1）在主菜单页面中，用鼠标键选择“设置”，然后按下鼠标键，进入“设置页面”；再选择“单位”，进入“单位页面”
2）上下移动鼠标键，将光标移动到“位置显示格式”，垂直按下鼠标键，然后选择“User UTM Grid”，按下鼠标确认。
3）在出现参数输入界面中，用鼠标键输入相关参数。中央经线为114度。完成参数输入后，通过鼠标键将光标移动到“存储”，按下鼠标键，完成修改（2）地图基准的设定
1）在“单位”设置页面中，通过鼠标键选择“地图基准”，然后垂直按下鼠标键，接着选择“User”，确认。
2）在出现的参数设置中，根据当地情况，用鼠标键输入Dx，Dy，Dz和Df
3）移动光标到“存储”按钮上，确认，完成修改。3．存点
1）移动光标到航路点名称，按一下就显示出中文拼音输入键盘，然后用鼠标移动到要输入字母的地方，按下鼠标键就可以选择这个字母，光标会自动移动到下一个位置
2）重复以上步骤，直到这个拼音输入完为止，接着用鼠标键选择所需要的汉字
3）重复上面的过程，直到该点名称输入完成，用鼠标键选择“确定”按钮，完成名称的输入。
4）如果输入有错时，可以按“<”来删除错误。
4．实验要点
（1）学会制、微动螺旋的使用。
（2）学会用移动三脚架的一条腿使水准仪圆水准器的气泡居中。（3）学会仅用两个脚螺旋使圆水准器气泡居中。（4）学会用移动三脚架使仪器管水准器的气泡居中。5.实验仪器
手持GPS接收机（eTrex Venture）一台、记录本、5号电池等耗材各一套 6．实验注意事项
（1）使用时仪器注意防潮，防水
（2）不要摔打，敲击或者剧烈震动GPS接收机，避免损坏其中的电子器件（3）使用质量比较好的电池
实验四 全站仪法测设（含直角坐标法测设）
1．实验目的
（1）培养学生读图、用图的能力，能在地形图上进行设计。（2）掌握施工放样的几种基本方法。
（3）学会对放样结果进行误差分析和精度评定
2．实验内容
（1）在已有的地形图上设计一条建筑基线。
（2）在图上读取该基线起、终点坐标，设计、选择放样方法。（3）根据已知控制点数据和设计点数据，按设计方案计算放样数据。（4）放样该基线的平面位置和高程。
（5）对放样结果进行误差分析，评定放样结果的精度。
3．实验步骤
1、图上设计基线位置
①从已有图纸上根据控制点位置和建筑物轴线位置设计一条建筑基线，须满足：
a.建筑基线与建筑物轴线水平或垂直；
b.控制点尽量与基线的起、终点通视。
②读取基线的起、终点坐标，设计放样方案。
2、测设数据的准备
①准备控制点资料（一般选择原测图控制点作为放样控制点）。②选择测站点和定向点。③计算各点的放样数据。
3、用经纬仪正、倒镜分中法放样角度β，钢尺放样水平距离D，水准仪放样高程
①在测站点上安置经纬仪。
②盘左：望远镜照准已知方向，配水平度盘读数为0°00 00²。松开照准部，顺转到度盘读数约为β值时制动，用水平微动螺旋准确调至读数β。指挥人在望远镜视线上适当的位置打一木桩，用小钉准确地在木桩上标定其位置。③盘右：望远镜再照准已知方向，配水平度盘读数为180°00¢00²。松开照准部，逆转到度盘读数约为180°+β值时制动，用微动螺旋准确调至读数180°+β。指挥人在望远镜视线方向原木桩上，用小钉准确地标定其位置；若两点重合，该点即是正确位置。若两点不重合，则取两点连线的中点作为正确位置，则该点与测站点的连线方向即为放样方向。
④在已放样方向上粗放设计距离D并测量丈量时钢尺温度t，打桩，并用水准仪往返测定测站点与粗放点间高差。
⑤计算三项改正数和实际已粗放平距D¢及距离改正数ΔD。在已放方向上延长 或缩短ΔD即可。
⑥置水准仪于测站点和放样点间，读后视读数，算前视应读数，指挥人在前视点上下移动水准尺至前视读数为前视应读数止，尺底做标记，即为设计高程位置。⑦同法放样其余各点。
4、全站仪坐标法放样
①在测站点上安置全站仪，对中、整平、量取仪器高，记录。
②开机，设置水平度盘和竖直度盘指标（绝对式度盘不需设置度盘指标）。进入坐标菜单，建立放样文件（可一次输入所有坐标及点号，放样时则只需输入点号）或直接进入坐标放样状态。
③输入测站坐标X0、Y0、H0 和仪器高，输入后视点坐标，按显示的要求瞄准后视点，回车确认。
④输入放样点1的坐标，回车确认。仪器显示放样方向的方位角和仪器由已知方向至放样方向所需旋转的角度dHR和方向(箭头表示)，按仪器提示，松开照准部制动螺旋，转动照准部至dHR=0，此即为放样方向。⑤指挥人在望远镜视线方向上适当的位置树立反光镜，望远镜上下转动瞄准反光镜，按测量键，仪器显示实测距离与放样距离之差dHD（或ΔD），按显示前后移动反光镜，直至显示距离差为0，该立镜点即为放样点的平面位置，打木桩并用小钉准确地标定其位置。输入镜高，仪器显示该点的填、挖高度值Dz（或ΔH），提高或降低反光镜（注意保持镜高不变），至显示填、挖高度为0，则反光镜杆杆底尖端处即为设计高程位置，做好标记。若为挖方，则标记做在地面上，旁设一指示桩，说明挖方高度。
⑥按“next”或“继续”键，仪器显示点号自动加1，输入其坐标，重复④⑤放样其余各点。
4．实验要点
结合具体现场情况，灵活运用多种方法进行放样。重点掌握直角坐标法测设。5.实验仪器
电子全站仪l台，配套棱镜2组 6．实验注意事项
全站仪和棱镜安放到三脚架上后必须立即将中心螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。
第二篇：矿山测量学试题库
19.用尺长方程式为lt=30-0.0024+0.0000125×30×(t-20℃)米的钢尺丈量某段距离，量得结果为121.4090m，丈量时温度为25℃，则尺长改正为____________m。0.0173 20.用钢尺丈量某段距离，往测为112.314m，返测为112.329m，则相对误差为_____0.015/112.321=1/7488 21．确定直线与标准方向线之间的夹角关系的工作叫_______。
（直线）定向
31．衡量测量精度的指标有_________、_________、_________。
中误差、极限误差、相对误差
32．_________误差服从于一定的统计规律。
偶然误差
33．导线相对闭合差为导线全长闭合差与_________之比。
导线全长 34．大比例尺地形图上的直角坐标格网的方格为----厘米。10 102、为了井上、下采用统一的平面坐标系统和高程系统，应进行（）测量。答案：联系
103、各矿井应尽量使用（）定向，只有在确实不具备条件时才允许采用几何定向。答案：陀螺经纬仪
104、通过立井井筒导入高程时，井下高程基点两次导入高程的互差，不得超过()的1/8000。答案：井筒深度
105、用陀螺经纬仪定向需投点传递坐标时，井下永久导线基点两次投点传递坐标的互差，不得大于（）mm。答案：30 106、陀螺经纬仪定向边的长度应大于（）米，两端点必须是（）导线点。
答案：50 永久
107、在布设井下基本控制导线时，一般每隔（）Km应加测陀螺定向边。答案：1.5～2.0 108、用钢尺丈量基本控制导线边长时，必须采用经过（）的钢尺丈量。答案：比长 109、在延长经纬仪导线之前，必须对上次所测量的最后一个水平角按相应的测角精度进行检查。对于15″导线两次观测水平角的不符值不得超过（）″。答案：40
110、物镜光心与目镜光心的连线称为（）。答案：主光轴 111、物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的（）。答案：视准轴
112、目镜内看到物体放大象的视角与肉眼直接看物体时的视角之比称为望远镜的（）。答案：放大率
113、减少（）是降低导线终点误差的重要措施。答案：测站数 114、保护煤柱根据受护边界和本矿区的（）来圈定。答案：移动角 115、正断层上盘相对（），下盘相对（）。答案：下降 上升
116、等高线是高程相等的各相邻点所连成的（）。答案：闭合曲线
118、确定开采水平位臵或确定开采水平高度时，首先应考虑（），并对各种方案进行技术经济分析，寻求合理的数据。答案：地质条件
119、计算机指令就是指挥计算机执行某种（）的命令。答案：基本操作 120、一台计算机所能执行的全部（）的集合，称为指令系统。
答案：指令
121、所谓程序就是为了完成某个任务，使用计算机提供的（）编写的有始有终的序列。答案：语句（或指令）
122、一个完整的计算机系统包括（）和（）两大部分，它们是相辅相成的、不可分割的整体。答案：硬件 软件
123、根据煤层厚度不同，对簿及中厚煤层，一般都是按煤层全厚一次采出，即所谓（）。对厚煤层，一般把它分为若干中等厚度的分层来开采。即所谓（）。答案：单一长壁采煤法 分层长壁采煤法 124、在一定的条件下，作一系列的观测，如果观测误差在大小，正负上表现一致 139、陀螺仪具有以下两个特性：
—1—（1）在不受外力作用时，陀螺始终指向初始恒定方向。即所谓（）。
（2）在受外力作用时，陀螺轴将产生非常重要的效应—“进动”即所谓（）。
答案：定轴性、进动性
140、根据陀螺仪的基本特性，和在地球自转的作用下，陀螺仪的主轴是以（）为零位围绕（）作简谐运动的，借助经纬仪把陀螺轴的东西两逆转点的方向值记录下来，取其中值，即可得出子午线的方向值。这就是陀螺仪定向原理。答案：子午面、子午面
141、在同精度直接观测平差中，取算术平均值为该量的（），这就是算术平均值原理。答案：最或是值
142、最或是值与观测值之差的平方和为（），称为最小二乘法。答案：最小
143、利用“中误差为最小”的条件出发，来确定（）的理论，称为“最小中误差原理”，或称最大权原理。答案：最或是值
144、采取正倒两个镜位观测，可消除（）误差和（）误差对测角的影响。
答案：视准轴、水平轴倾斜
145、通过移动贫地中的（）点作的平行于煤层走向和倾向的断面，分别称为走向主断面和倾向主断面。答案：最大下沉
146、陀螺仪和经纬仪联接后的几何关系，应具有经纬仪（）与陀螺仪竖轴重合（定位）；陀螺仪（）与经纬仪竖轴重合（强制归心）。答案：视准轴、扭转中心
147、光学对点器的检校目的是，使光学对点器的（）与经纬仪竖轴重合答案：视准轴
148、钢尺尺面刻划之间所注记的长度与（）比较，以求出实际长度，叫钢尺的检定。
答案：标准长度
149、影响地表与岩层移动的主要因素之一是上覆岩层的（）。答案：力学性质。150、在充分采动或接近充分采动的条件下，开采水平煤层的地表最大下沉值与煤层（）之比，称为下沉系数。答案：采厚
151、在充分采动或接近充分采动的条件下，沉煤层走向的最大水平移动与（）之比，称为水平移动系数。答案：地表最大下沉
152、最大下沉点和采空区()连线的倾角，即为最大下沉角答案：中点
153、在移动盆地的主断面上，采空区边界点和()（临界变形值的点）连线的倾角，称为移动角。答案：危险边界点
五、简答题
14、两井定向测量的实质是什么？其外业工作有哪些？
答：两井定向测量和一井定向测量类似，两井定向测量是把两根垂球线分别挂在两个井简中，与一井定向测量相比，两垂线间的距离大得多，因而投点误差显著减少，这就是两井定向的实质。
两井定向测量的外业包括：投点工作、地面连接测量和井下连接测量。
15、测定陀螺北的程序是什么？测定陀螺北有几种方法？
答：用陀螺经纬仪观测陀螺北的程序是：先将仪器臵于测站，对中、整平并大致对准北方，再检测悬挂带零位，进行近似指北观测，最后进行精确指北观测。
测定陀螺北方法有逆转点法和中天法
16、何为十字丝视差？如何消除？ 答：眼睛在目镜后稍微晃动，观察物象与十字丝间是否有相对移动的现象，如有相对移动现象，则说明物象平面与十字丝平面不相重合，这种现象称为十字丝视差。
重新对光予以消除。
17、三、四等水准及等外水准各部采用什么方法观测？
三、四等及等外水准观测程序是什么？ 答：三等准使用光学测微法单程双转点法或中丝法往返观测。四等及等水准测量通常采用中丝法单程往返观测或单程双测。
三等水准观测每站观测顺序是后一前一前一后。四等及等外水准测量观测顺序是后一后一前一前。
18、经纬仪交会法按布网形式为分哪几种？各适合于何种情况？ 答：经纬仪交会法按布网形式为分前方交会，侧方交会和后方交会。前方交会法常用于测量不易设站和不便到达的未知点。侧方交会法用于两已知点中有一个点较远，要去设站共费很多时间和工作量，采用在一个已知点上和一个未知点上设站。后方交会法适用已知点都较远，或不容易到达，未知点设站，可以节省不少时间和工作量。
19、后方交会法有可优点？有何缺点？如何避免特定点选在危险园上？
答：后方交会的优点：选点时不必到达已知点，只须在待定点上设站观测，可节省时间和工作量。
—2— 缺点是内业计算工作量较大，公式复杂，容易出现差错。在选点设计时，应使特点与危险园周的距离上于该园半径的1/5在野外作业时应注意选择己知点，使待定点位于三已知点构成的三角形内或其两边延长线的夹角内。
20、平板仪测定点位的方法有哪几种？
答：平板仪测定地面点的方法有图解交会法和极坐标法。
21、什么是测量工作的三原则？井下平面控制测量是怎样体现三原则的？
答：测量工作的三原则是高级控制低级，每项测量有检查、测量精度工程要求。
井下基本控制导测设7或15，是矿井首级控制导线，采区导线测设30是矿井的次级导线，体现了高级控制低级。在井下测导线都布或闭（附）合导线，支导线都必须往返测量。每站上测角采用二测回，每测回采用正侧镜观测，边长采用移动尺位，测距仪测量每站不少于四次读数。都体现了每项测量有检查。基本控制导线，测设7或15是要保证导线最远点位臵误差，在生产限差以内，满足矿图必要精度。并能满足一般贯道工程的要求。采区导线，主要是满足日常生产测量的要求，根据采区大小可测设成15或30。这都体现了测量精度应满足工程要求。
22、何为井巷道通？井巷贯通分为几类几种？
答：所谓井巷贯通，就是从不同地点以两上或两上以上的掘进工作面，按设计要求相向或同向掘进井巷彼此相通。
井巷贯通一般分为两大类：
第一类是沿导向层贯通，就是巷道沿煤层或某种岩导贯通。它又分为两种（1）沿导向层贯通平巷；（2）沿导向层贯通斜巷。
第二类是不沿导向层贯通，它又分为三种：（1）同一井内不沿导向层贯通；（2）两井间的巷道贯通；（3）立井贯通。
23、何谓贯通测量？贯通测量的主要任务是什么？
答：为了保证井巷贯通而进行的测量和计算工作，称为贯通测量。贯通测量的主要任务；（1）确定贯通巷道在水平和高程面上的方向。（2）根据求得的数据，标定贯通巷道的中线和腰线。（3）定期进行已掘巷道的检查测量和填图，以控制工作面按设计方向掘进。
24、实践中提高贯通测量精度的有效措施是什么？
答：提高贯通测量的精度，主要是提高测角精度，以减省角误差对导线的影响，采用长边或长边跳点测角，并注重“重要段落”，的导线测量，是实践中行之有效的措施。
25、测量中的平面直角坐标和数学中的表示方法有何不同？
答：测量上的平面直角坐标是将南北方向坐标轴定为X轴，东西方向定为Y轴。数学上南北方向定为Y轴，东西方向定为X轴，象限顺序也相反，测量上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限是顺时针排，数学上Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ象限是逆时针排。（如图所示）这样的变换，可以不改变数学公式，又便于测量上应用。
26、矿井测量工作的特点有哪些？ 答：矿井测量也具有它自己的特点
（1）工作条件不同。井下黑暗、潮湿、狭窄，行人和运输都给测量带来一定影响。因此，需要采用适宜的仪器和方法，以适应这种困难的工作条件。
（2）测量对象不同。井下测量的主要对象是各种巷道，因受条件限制，平面控制只能采用导线测量方法。施测时间即矿井存在的整个时期。
（3）考虑精度出发点不同。地面测图的精度，不同的比例尺要求不同，且整个图 纸的精度比较均匀。而井下导线因边短和定向误差等影响，其误差由井田中央向边界迅速增大，图纸各处精度均不一致。故《煤矿测量规程》规定，导线最远点的位臵误差，一般不应大于+1.6米。来制定井下基本控制导线的施测规格。对某些重要测量工程的测量，则另有相应的精度要求。
（4）测量程序上有所不同。地形测量是在整体控制的基础上进行。而井下测量则必须适应采气工程的特点，一般从高级点起，先设次一级支导线进行控制给向和测图，再设基本控制导线实行检查，当巷道贯通后逐渐构成闭（附）合导线。这种分段控制、给向和测图的特点：要求测量必须及是、严谨和准确，否则出现差错很难弥补。
27、阅读采掘工程平面图应遵循什么原则？
答：看图时，除首先看清图名和方位及比例尺外，还应遵循由地面到井下，由整体到局部的原则。先从井口和井底车场开始搞清楚矿井的开拓系统，然后再看采区准备巷道，采区布臵和采煤方法。其次，再了解煤层的构造情况和通风、运输等系统。这样，就可以对井下各种巷道的空间位臵有一种系统的概念，对该矿井也有一个比较全面的了解。
28、矿区平面坐标选择的原则是什么？ 答：（1）一个矿区应采用统一的坐标系统；
—3—（2）为便于成果、成图的相互利用，应尽可能采用国家3°带高斯平面直角坐标系统。只有在条件极为不利时，方可采用矿区（任意）中央子午线的高斯平面直角坐标系统或矿区投影水准面（某一选定的高程面）上的高斯平面直角坐标系统。
（3）便于日常测量和成果的计算。30、井下量边误差来源主要包括哪些？偶然误差和系统误差对边长中误差值的作用地位是如何变化的？
答：井下量边误差来源主要包括钢尺的比长误差、测定钢尺温度的误差、对钢尺施加拉力的误差、测定钢尺松垂距的误差、定线误差、测量斜边倾角的误差、测点投到钢尺上的误差、钢尺的读数误差、风流影响等。
上述各种误差对边长的影响按其性质分有偶然误差、系统误差和其符号是系统的，但大小是偶然的，在测边较短时，偶然误差起主要作用，随着长度的增加，偶然误差趋于次要地位，系统误差起主要作用。
31、分析井下水准测量误差的来源？量边误差、倾角误差对高差有何影响？
答：井下水准测量误差，集中反映在最后水准尺的读数上，其主要来源有以下四个方面：（1）水准仪望远镜瞄准误差；（2）水准管气泡居中误差；（3）其它仪器误差，包括水准尺分划的误差、读数凑准误差；（4）人差及外界条件的影响，例如巷道中空气的透明度差、水准尺照明度差、水准尺否斜、仪器下沉等影响所产生的误差。
量边误差对高度的影响是随着倾角的增大而变大。倾角误差是对高度的影响是随着倾角的减小面变大。故在井下三角高程测量中，应注意。当倾角较大时，应提高量边的精度。当倾角较小时，应提高测倾角的精度。
32、为什么说陀螺经纬仪是定向测量的先进仪器？定向实用价值如何？
答：陀螺经纬仪定向测量时间短，节省人力、物力、精度不受井深的影响，大大优于几何定向。另外，还可利用加测陀螺定向边，来控制导线方向的误差积累。所以说陀螺经纬仪是定向测量的先进仪器。
陀螺经纬仪有许多用途。加在矿区小面积的独立控制网上，可不用与高级网联测或天文测量，而用陀螺仪测定起始方位角；在隐蔽地区进行线路测量或工程标定测量，也可不与三角网联测而直接采用陀螺定向；在井下导线测量和贯道测量中，加测中间陀螺边，可以及时发现和杜绝粗差，提高精度。获得较好的贯通效果。陀螺经纬仪在定向，提高井下经纬仪导线精度和大型贯道测量上实用价值很高。
33、贯通允许偏差是如何确定的？
答：井巷贯通的允许偏差值，由矿总工程师和测量负责人，根据工程的需要，按井巷的种类、用途、施工方法以及测量工作所能达到的精度等研究确定的。
34、何谓生产限差？
答：所谓生产限差，就是某项采矿工程竣工时对于设计规格的最大容许偏差。
35、视准轴误差、横轴倾斜误差、竖轴倾斜误差它们产生的原因和消除办法是什么？ 答：视准轴误差、横轴倾斜误差和竖轴倾斜误差称三轴误差。
视准辆误差是由于震动、温度变化、分划板位臵装校不完善等原因引起的、用正倒镜测角，此误差的影响可以消除。
横轴倾斜误差是由横轴两支架不等高和轴经不同等原因所引起的。用正倒两个镜位测角，该误差的影响可以消除。
竖轴倾斜误差是竖轴整臵不正确，照准部旋转不正确，以及外界因素影响等原因引起的。用测回法或复测法测角，这种误差不能得到消除，应根据需要加入此项改正数。
37、一井定向技术设计书应包括哪些内容和图纸？
答：一井定向测量技术设计书应包括设计图纸和设计说明书两部分。
（1）设计图纸主要有：绘有垂线位臵和井微内主要装备的井微横断面图，以及定向设备布臵图。（2）井上下连接图形和连接导线图。
设计说明书内容包括：（1）定向测量目的和精度要求。（2）定向时采用的仪器类型和应检校的内容。（3）近井点的等级及精度情况。地面连测导线的长度和边数及其测角量边方法和限差。（4）投点用的钢丝牌号和重砣的重量、采用稳定还是摆动设点、投点设备的安装方法及减小投点误差的措施。（5）井上下连接图形的要素、连接点的测角、量边方法及其限差。（6）井下定向边的坐标方位角误差预计。（7）定向时的工作组织及仪器设备和工量的配备情况。（8）定向时的安全措施和井上下的通讯连络方法及人员组织安排。
38、井下水准施测条件是什么？
答：在水平运输巷、石门和小于8°倾角的主要斜巷中进行。
由于巷道中有的水准点设在底板上，有的设在顶板上，因而可出现图示的四种情况。
—4—
39、何谓后方交会？其计算步骤有哪些？
答：仅在待定点P上设站，向三个已知点进行观测，测得α、β角，从而求出P点坐标，这种方法称为后方交会。
后方交会计算步骤如下：（1）反算已知边的坐标方位角及边长；（2）计算辅助角δ和γ；（3）计算未知边的边长；（4）计算未知边的坐标方位角；（5）计算未知点坐标；（6）检查计算。
40、水准测量中有哪两种校核？
答：水准测量的校核方法有两种：即测站校核和路线校核。
41、《规程》规定，在重要贯通没量工作中应 考虑哪些问题？
答：在《规程》第211条规定，在重要贯通测量工作中应考虑下列问题：（1）导线通过倾斜巷道时，经纬仪竖轴的倾斜改正问题；
（2）导线边长归化到投影水准面的改正和投影到高斯一克吕格平面的改正问题。
44、简述井下三角高程测量分级、限差及适用范围。
答：井下三角高程测量没分级，在测量中，对限差有规定，DJ2经纬仪，垂直角互差和指标差互差均不超过15’’，仪器高和目标高测量、测后丈量互差不大于4毫米，相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+3mm×L（L为导线平边长，以M为单位），三角高程导线的高程闭合差不应大于+（L为导线长度，以km为单位），三角高程测量通常在倾角大于8°的倾斜巷道中进行。
49、简述两井定向测量内、外业工作。
答：两井定向测量是把两根垂球分别挂在两个井筒中，然后在地面和井下进行连接测量，从而把地面座标系统中平面坐标及方向传递到井下去，外业测量包括：投点工作，地在连接测量和井下连接测量。
内业工作包括以下几个方面：
（1）检查外业观测记录，计算水平角及边长的平均值，以及改正边长。（2）根据地面连接测量结果，计算两垂线的坐标。
（3）按假定坐标系统计算井下连接导线及两垂线的坐标。
（4）按地面连接测量成果和井下连接测量成果，分别反算两垂线连接方位角和两垂线间距离。（5）求出地面连接测量分井下连接方位角差值，计算井下连接导线边在地面坐标系统的方位角，再计算井下各点在地面坐标系统中的坐标。
（6）坐标增量调整，计算井上、下边长改正系数，计算坐标增量改正数，求出井上、下统一坐标。
50、试述用连接三角形法进行一井定向时投点和连接工作。
答：用连接三角形法进行一井定向时，投点方法，一般都采用垂球线单重投点法，所谓单重设点，就是在投点过程中，垂球的重量不变。单重投点可分为单重稳定投点和单重摆动投点。单重稳定投点是将垂球放在水桶内，使其静止，在定向水平测角量边时均与静止的垂球进行连接。单垂摆动投点是让垂球自由摆动，用专门的设备观测垂球线的摆动，而求出它的静止位臵并加以固定。稳定投点法，只有当垂球摆动振幅不超过0.4毫米时才能应用。否则，必须采用摆动投点。在投点时，由于井微内气流、滴水等影响，致使垂球线产生抽以点误差，进而引起两垂线联线方向的投向误差，要减少投向误差，必须加大两垂线间的距离。
用三角形连接法，按连接边尽量大于20米，连接点应可能选在两垂线的延长线上，组成延伸三角形，使两连接边之比不超过1.5倍。进行连接测量时，用测回法，同时在井上、井下连接点上测角、再丈量两垂线距离、测量方法按规程规定。
51、叙述贯通测量的主要程序
答：贯通测量工作在井巷施工中很重要，其步骤如下：
（1）根据巷道的种类和允许偏差，选择合理的测量方案，重要贯通工程，须编制测量设计书，并进行贯通误差预计。
（2）依选定的测量方案进行施测和计算，求得贯通导线终点的坐标和高程，每一施测和计算环节，均须有可靠的检核。
（3）对贯通测量成果及定向精度进行必要的分析，并与误差估算时采用的有关参数进行比较。若实测精度低于设计要求，则应重测。
（4）计算贯通巷道标定的几何要素，并实地标定中腰线。
（5）根据掘进工作要求，及时延长巷道的中腰线，定期进行检查测量和填图，并根据测量结果及时加以调整。
（6）巷道贯通后，应立即测量贯通实际偏差值，并将两边导线连接起来，计算各项闭合差，还应调整最后一段巷道的中腰线。
（7）重要贯通工作完成后，应对测量工作进行分析和技术总结。
52、贯通后实测偏差有何意义？怎样实测偏差值和调整方向？
—5— 答？贯通后实测偏差值工作十分重要，它一方面是对巷道贯通的结果得出最后评定；同时可以用实际数据来检查测量工作的成果；验证贯通测量误差预计和误差分析的正确程度，以丰富贯通测量的经验和理论；通过贯通后的连测，还可使原来没有闭合或附合条件的井下测量控制网有了可靠的检核。
水平面内偏差测量：把原来两巷道的中线都延长到相遇点上，测量两中线之间的距离，就是贯通在水平方向的实际偏差。
高程上的实际偏差是贯能后，将两巷道腰线都延长到相遇点上，量出相遇点两腰线的铅垂距。贯通后要进行中腰线调整。中线的调整，在实际偏差值允许的范围内，对次要巷道中需将最后几架棚加以修整即可；对于运输巷或砌旋巷道，则可将相遇点两端中线相连，以代替原中线，作为辅轨和砌旋的依据。腰线的调整；实测巷道两端腰线高差后，可按实际高差和距离求出坡度，在运输平巷中，如果算出的坡度与原设计坡度相差在千分之二以内，则按实际算出的坡度调整腰线；若相差超过千分之二，则应延长调整坡度的距离，直至坡度差小于千分之二为止。
53、在贯通测量施测中如何保证质量问题？
答：为保证实际施测工作的质量。必须注意解决以下几方面问题：（1）注意原始资料的可靠性；（2）实测时要有可靠的检核；
（3）要重视测量质量。超限和有问题的测站要坚持重测。
（4）精度要求高的重要贯通，要采取提高精度的相应措施，并注意解决施测过程中发现的问题。
（5）对某些大型贯通，要注意将导线边长归化到投影水准面的改正和投影到高斯—克吕格平面的改正问题。
（6）对施测成果应进行分析，并与原误差预计精度进行比较，做到心中有数，并能及时发现问题。
（7）随着贯通巷道的掘进要及时填图，及时检查和调整巷道的方向和坡度。
（8）采用全断面一次成巷施工时，定出一个贯通前暂不砌旋而采用临时支护的距离，并通知掘进队，以减少贯通后的修理工作。
56、试述在延长经纬仪导线时应注意的问题 答：随着采掘工程的进行，应及时地延长导线，《规程》规定基本控制导线一般应每隔300~500m延长一次，采区导线应随巷道，每掘进30-100米延长一次，当掘进工作面接近多种采矿安全边界（水、火、瓦斯、老空区及重要采矿技术边界）时，除应及时延长经纬仪导线外，还应以书面手续报告矿（井）技术负责人，并通知安全检查部门和施工区、队等有关部门。
为了检查在导线延长时所依据的已知点与边的可靠性，在接测前，必须对上次所测量的最后一个水平角及其边长进行检查测量，这次观测和上次观测的水平角的差值不应超过《规程》规定。即7秒导线，两次观测水平角之差不得超过20’’、15秒导线，两次观测水平角之差不应超过40’’，30秒导线，两次观测水平角之差不应超过80’’。丈量边长时最后一边的差值不应超过多级导线边长两次丈量结果的差值规定。若上述要求不符，则继续检查后一水平及其边长，直致满足上述要求为好，然后以此为基础向前延伸导线。
64、井下经纬仪导线内业计算都包括哪些内容？
答：经纬仪导线内业计算目的是导线各边的坐标方位角，及各点的平面坐标X、Y，并展点绘图。
内业计算内容包括以下几方面：（1）正确抄录起算边的坐标方位角和起算点的坐标；（2）内业计算前检查记录，并进行核算。
（3）计算导线边的各项改正数和往返丈量边长的平均值；（4）角度闭合差的计算和分配；（5）推算各边的坐标方位角；（6）两点间坐标增量的计算；（7）坐标增量闭合差的计算和分配；（8）点的坐标计算。
67、矿井联系测量的实质是什么？为什么说精确地传递井下导线起始边的方位角比较重要？ 答：矿井联系测量的实质是建立地面测量和井下测理之间的几何联系，把地面坐标方位，高程传递到井下去，统一井上、下的平面坐标系统和高程系统，保证矿井安全生产。
导线起始点坐标误差，对其它导线点位臵影响，是不随导线的伸长而增长。但起始边方位角误差，引起各导线点位臵误差，是随着导线的伸长而增大，井下都是导线测量，并由井底车场向井田边界延伸，井下导线起始边方位角误差对各导线点影响很大，精确地传递井下起始边的方位角是比较重要的。
—6—
第三篇：《矿山测量学》实习报告
中国矿业大学银川学院
《矿山测量学》实验报告
系
专业班级：学生姓名：学号：成绩：
指导教师：
实验（实训）地点：
实验（实训）日期：
2012 年月日
1.前言
1.1 实验目的与要求
1.1.1 实验目的（写明几条目的）
1.1.2 实验要求
（写明几条要求）
1.2 实验概况
1.2.1 实验项目
（说明时间、地点、项目名称等）
1.2.2 完成情况
（说明各组各人完成各个项目的岗位工作、分工、数量与质量）
2.实验内容
2.1 水准仪的使用及水准测量
2.1.1水准仪的结构及操作
（手写）
2.1.2 水准测量的原理
（手写）
2.1.3水准测量方案设计
（水准路线类型、仪器设备、施测方法、技术指标、人员分工等简介与图表）
2.1.4外业施测数据
（已知起始点情况、水准测量的原始记录表格、检核情况等）
2.1.5内业计算成果
（水准测量计算成果表、闭合差等）附表
（手写）
2.2 经纬仪的使用及角度测量
2.2.1 经纬仪的结构及操作步骤
（手写）
2.2.2角度测量原理
（手写）
2.2.3 角度测量步骤
（手写）
2.2.4 外业施测数据
（观测角度概况，角度观测记录表格、检核情况等）
（手写）
2.2.5内业计算成果
（角度测量成果表）
3.结束语
（手写）
4.实验体会
（手写）
4.1 思想作风方面
（手写）
4.2 测量技术方面
（手写）
4.3 动手能力方面
（手写）
4.4创新见解与建议
（手写）
第四篇：实验指导书-矿山安全救护仪器应用演示实验
实验一 矿山安全救护仪器应用演示实验
实验类型：演示性实验 实验学时：2 实验要求：限修
实验房间：安全432
一、实验目的
熟悉并掌握呼吸器、自救器等救护设备的工作原理及使用方法。通过实验，巩固和加深对矿井工作中安全自救技术知识的理解及应用。
二、实验内容
（一）过滤式自救器的使用
（二）化学氧自救器的使用
（三）压缩氧自救器的使用
（四）正压氧气呼吸器的使用
三、仪器设备
1、AZL-60型过滤式自救器
2、ZH15(30)型隔绝式系列化学氧化自救器
3、ZYX-30(45)型隔绝式系列压缩氧自救器
4、HYZ4/2型正压氧气呼吸器 隔绝式系列压缩氧自救器主要用于煤矿井下或环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员迅速佩戴，保护佩戴人员正常呼吸迅速逃离灾区实现自救。
四、所需耗材
无。
五、实验原理、方法和手段
（一）过滤式自救器
工作原理：含有CO的空气经干燥后进入自救器中的触媒层发生氧化反应，将CO氧化成无毒的CO2气体，进入人体肺部，再呼出体外。在井下工作，当发现有火灾或瓦斯爆炸时，必须立即佩用自救器，撤离现场。灾区空气中氧浓度不低于18%和一氧化碳浓度不高于1.5%，仅能防护一氧化碳一种气体。
（二）化学氧自救器
工作原理：化学氧自救器是利用生氧剂与人体呼出的CO2与水汽结合，发生化学反应而生成氧气来供给人呼吸。这些富氧气体通过气囊、降温网、孔板、口具形成闭路循环系统，供人呼吸。
（三）压缩氧自救器
ZY45 型压缩氧自救器是一种隔绝式再生式闭路呼吸保护装置，主要用于煤矿或在普通大气压的作业环境中发生有毒有害气体突出及缺氧窒息性灾害时,现场人员迅速佩戴自救逃生.构造：本自救器主要由鼻夹,口具,气囊,清净罐,清净罐底盖,排气阀, 氧气瓶,减压器,安全阀，手动供气阀，开关，开关把手，压力表组成。
工作原理：
1、供气原理：转动开关把手,打开气瓶阀氧气瓶中的高压氧气就通过开关流入减 压器和手动供气阀，这时减压器将以≥1.2L/min 的流量向气囊供气，如果 定量供气量不能满足人体需要时，可短时间按压补气压板，以>60L/min 的流量向气囊供气。
2、呼吸原理：使用时，佩戴者咬住口具，夹上鼻夹，人体就和自救器组成了“人—机”呼吸系统。呼气时，气流通过呼气阀经内气囊进入清净罐，其中的二氧化碳与清净罐中的二氧化碳吸收剂发生化学反应而被吸收，余下的氧气进入外气囊，吸气时，通过吸气阀进入人体，就完成了整个呼吸循环过程。在整个佩戴过程中，人的鼻孔被鼻夹夹住，通过“人口—口具”的呼吸连接，完全用嘴进行呼吸。“人—机”呼吸系统与外界完全隔绝.有效 的防止了甲烷瓦斯等有害气体进入人体。
3、减压器安全保护原理，当减压器出现故障压力升高到0.7~0.8Mpa 时，安全阀开启，向外泄气泄压，保护减压器不发生爆炸。
（四）正压氧气呼吸器
HYZ4正压氧气呼吸器其呼吸循环系统内始终牌正压状态，在面罩不严密的情况下，外界的有毒有害气体不能进入到呼吸循环系统内，安全性高。正压氧气呼吸器具有整体重量轻、结构紧凑、安全性高、防护性能好、佩戴舒适、操作简单、维护量小、价格低廉等优点，是矿山救护队员、消防特勤指战员、特种工程技术人员在严重污染、毒气类型不明确或缺氧的恶劣环境下从事抢险救援工作必不可少的人体防护装备。
六、实验步骤
（一）过滤式自救器
1、自救器随身携带；
2、揭起保护罩；
3、掀起红色开启扳手，打开外壳密封；
4、揭开并扔掉上外壳；
5、抓住口具，拉出过滤器；
6、将口具片塞进牙齿与嘴唇之间，紧闭嘴唇；
7、双手拉开鼻夹弹簧，夹好鼻子用口呼吸；
8、取下安全帽，戴好头带；
9、戴好安全帽，开始撤离危险区。
（二）化学氧自救器
1、将专用腰带穿入自救器皮带卡，固定在背部腰间。
2、使用时先将自救器转到腹前，一手托底，另一手拉开封口带。
3、去掉上外罐，手提头带将自救器抽出后将下外罐丢弃。
4、戴好头带，整理好气囊。
5、拔掉口具塞，迅速启动氧烛（若氧烛启动失效，应深吸气后通过口具向药罐呼气以强制生氧）。
6、将口具放入口中，口具片置于唇齿之间，牙齿咬紧牙垫，用鼻夹垫夹住鼻子，开始用口呼吸。
7、均匀呼吸，快速撤离灾区。
（三）压缩氧自救器
1、将自救器从佩戴时的腰部侧面移到人体正前面。
2、用手水平拉开左边的塑料挂钩下部，使上壳上的塑料挂钩从下壳脱出;再解开上，下外壳另一边的挂钩；然后用手沿竖直方向将上壳提起，使它与下壳脱离，这样就完成了自救器的启封。
3、将口具放在嘴唇与牙齿之间，牙齿紧紧咬住口具牙垫，并紧闭嘴唇，使人体口腔与口具之间有可靠的气密。
4、转动气瓶开关把手，打开气瓶阀，马上按动补气压板，当气囊鼓起后松开手指，停止手动补气.然后迅速掰开鼻夹弹簧，用鼻夹夹住鼻翼两侧，使鼻腔与外界隔绝，用嘴通过口具呼吸。
5、使用过程中，减压器以≥1.2L/min 的流量向气囊连续供气，供人体吸气，如定量供气不能满足人体需要时，可按压补气压板，向气囊内及时手动补气，气囊鼓起后，停止手动供气。由于手动补气流量很大，故不能长时间按压手动补气，也不能频繁按压手动补气。
（四）正压氧气呼吸器
1、工作时，打开气瓶开关；
2、氧气经减压后，连续供给呼吸舱，当使用者吸气时，氧气从呼吸舱经冷却罐、吸气软管、吸气阀进入面罩。
3、呼气时，气体经呼气阀、呼气软管、进入呼吸舱与定量孔供给的氧气混合后，通过清净罐吸收掉呼气中的CO2，然后进入呼吸舱，完成一次循环；
4、使用过程中，依次反复循环，保证工作人员正常呼吸。
当使用者从事重体力劳动时，呼吸量大，耗氧量高，流量不能满足呼吸需求。呼吸舱内气体压强会不断降低，正压弹簧推动膜片开启自动补给阀，补充氧气。反之，定量供给的氧气用不完，呼吸舱内气体压强会不断升高，推动膜片开启排气阀，排出多余气体。
正压弹簧、自动补给阀和排气阀的共同运作，使整个呼吸过程中系统内气体压强始终保持一定范围的正压值。这一系统称之为正压系统。
七、实验结果处理
无。
八、实验注意事项
（一）过滤式自救器的注意事项
1.佩用自救器时，吸气时会有些干、热的感觉，这是正常现象。必须佩戴到安全地带，方能取下自救器，切不可因干、热感觉而取下。
2.佩戴自救器撤离时，要求匀速行走，禁止狂奔和取下鼻夹、口具或通过口具讲话。
3.在佩用自救器时，因外壳变形，不能取出过滤器，也能正常使用，可以用手托住罐体。
4.平时要避免摔落、碰撞自救器，自救器不能当坐垫用，防止漏气失效。
（二）化学氧自救器的注意事项
1、佩戴自救器撤离灾区时要注意口具和鼻夹一定要咬紧夹好，绝不能中途取下口具和鼻夹。
2、生氧剂产生的氧气要比环境空气温度干热，但对人体无害。
3、佩戴时不要压迫气囊，以防损坏漏气。
4、佩带自救器要求操作准确迅速，使用者必须经过预先训练，并经考试合格方可配备。
（三）压缩氧自救器的注意事项
1、携带自救器下井前，应观察压力表的示值不得低于 18Mpa。
2、使用中应特别注意防止利器刺伤撞伤气囊。扣盖时应将气囊叠好，装入上壳内，再扣盖，以免将气囊压坏。
3、储存自救器应避免阳光直射，严禁与油脂混放一处。储存环境干燥、无腐蚀性气体，温度应在 0℃以上。
4、自救器每次使用完后，应对口具、气囊进行清洗，酒精消毒，晾干；重新装二氧化碳吸收剂；重新对氧气瓶充气；并对重新组装后的自救器进行校验扣盖，使自救器处于可再次使用的完好状态。对长期未使用的自救器也应定期(六个月)更换二氧化碳吸收剂，补充氧气。
九、预习与思考题
无。
十、实验报告要求
1、实验目的
2、实验仪器
3、实验内容：介绍过滤式自救器、化学氧自救器、压缩氧自救器、正压氧气呼吸器的工作原理及使用方法
4、实验小结。
第五篇：数据结构 实验指导书
数 据 结 构 实 验 指 导 书
数据结构实验指导书
目录
数据结构实验指导书.......................................................................................................................1
目录...........................................................................................................................................1 实验指导书概述...............................................................................................................................2 上机实验题目...................................................................................................................................3
实验一 C语言相关知识复习................................................................................................3
一、实验目的...................................................................................................................3
二、实验内容...................................................................................................................3 实验二 单链表的插入、删除...............................................................................................3
一、实验目的...................................................................................................................3
二、实验内容...................................................................................................................3
三、实现提示...................................................................................................................4 实验三 栈及其应用.................................................................................................................5
一、实验目的...................................................................................................................5
二、实验内容...................................................................................................................5 实验四 二叉树的递归算法.....................................................................................................6
一、实验目的...................................................................................................................6
二、实验内容...................................................................................................................6 实验五 图的遍历.....................................................................................................................7
一、实验目的...................................................................................................................7
二、实验内容...................................................................................................................7 实验六 有序表的查找.............................................................................................................7
一、实验目的...................................................................................................................7
二、实验内容...................................................................................................................7 实验七 哈希表.........................................................................................................................7
一、实验目的...................................................................................................................7
二、实验内容...................................................................................................................7 实验八 内部排序算法的应用.................................................................................................8
一、实验目的...................................................................................................................8
二、实验内容...................................................................................................................8
实验指导书概述
“数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是一门关键性核心课程。本课程系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了多种常用的查找和排序技术，并对其进行了性能分析和比较，内容非常丰富。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。
由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大难度： 内容多，时间短，给学习带来困难；
贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点和难点； 隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点； 先修课程中所介绍的专业性知识不多，加大了学习难度。
由于数据结构课程的技术性与实践性，《数据结构课程实验》的设置十分必要。为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。
上机实践是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通过上机实践，使学生在可能短的时间内对数据结构知识的实践和应用有一个比较全面和系统的认识，达到理论与实践相结合的目的。
为了达到上述目的，本指导书安排了8个实验题目，它们与教科书的各章有紧密的关系，使学生在实验后能加深对课程内容的理解，增强动手能力。
每个实验题目采取了统一的格式，由问题描述、基本要求、测试数据、实现提示等部分组成。
问题描述旨在为读者建立问题提出的背景环境，指明问题“是什么”；
要求则对问题进一步求精，划出问题的边界，指出具体的参量或前提条件，并规定该题的最低限度要求；
测试部分旨在为检查学生上机作业提供方便，在完成实习题时应自己设计完整和 严格的测试方案，当数据输入量较大时，提倡以文件形式向程序提供输入数据；
实现提示对实现中的难点及其解法思路等问题作了简要提示，个别问题给出了参考实现。
下面带*的题目为选做题目。
上机实验题目
实验一 C语言相关知识复习
一、实验目的
复习C语言中函数、数组、结构体、文件等概念，掌握它们的描述与操作方法；熟悉掌握C++中typedef、引用参数调用（&）的概念及使用方法，为理解数据结构课程的后续内容以及算法书写奠定基础。
二、实验内容 问题描述：编写一个函数，求一个整数数组中的最大、最小值。
要求：在函数声明中采用引用参数传递方式实现最大、最小值的返回。测试：在主函数中输入10个数，调用此函数，打印输出最大和最小值。2 关于指针的使用：
用malloc方式分别申请两个指针，并实现两个指针内容的比较大小操作。要求：此功能在一个函数内实现，该函数接受两个整数值，存储到两个指针内容中，输出两者中的最大值。
测试：从主函数中输入两个数，调用该函数，打印输出交换后的值。
实验二 单链表的插入、删除
一、实验目的
1、熟悉某种数据结构在计算机上实现的方法。
2、掌握单链表的定义、创建、插入、删除、遍历等基本操作的实现。
3、体会单链表操作、有序表插入、删除的一般方法。
二、实验内容
问题描述：已知递增有序的单链表A，编写算法实现向A中插入或删除一个元素，并保持A的有序性。
实验要求：
1、结点的数据均为整型。
2、若表中已经存在此元素，则不插入
三、实现提示
1.在已知的线性表中插入或删除，需要下面的辅助函数：线性表的创建、线性表的遍历
2.在单链表表中插入或删除，需依次实现：
a)单链表结构的定义
b)单链表的创建（头插法或尾插法建表）c)单链表的遍历
d)单链表的插入、删除（采用顺序查找方法，顺头指针往后，查找插入或删除位置，再修改指针）
//头文件
#include “stdlib.h” //预定义常量 #define NULL 0
//单链表的定义
typedef struct LNode{ int data;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;//单链表的创建
void Create_List(LinkList &L){ int data;LinkList p,q;L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=NULL;
q=L;
scanf(“%d”,&data);while(data!=0){
p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
p->data=data;
p->next=q->next;
q->next=p;
q=p;
scanf(“%d”,&data);} }
//单链表的遍历
void TranverseList(LinkList L){
LinkList p;
p=L->next;
if(p==NULL)
{
printf(“niln”);
return;
}
while(p!=NULL)
{
printf(“%d ”,p->data);
p=p->next;
}
printf(“n”);}
实验三 栈及其应用
一、实验目的
1、熟悉栈的顺序表示与实现。
2、熟悉栈的应用。
3、理解并掌握递归函数的设计与实现。
二、实验内容 问题描述：利用栈实现十进制数n转化为d进制数 要求：
1)输入一个n和d，打印输出d进制数序列。
2)利用顺序栈来实现十进制数n转化为其他d进制数。此时，需要同时实现初始化空栈、入栈、出栈、判栈空等辅助功能。测试数据：
（1）输入n:1348
d:8 输出：2504（2）输入n:9
d:8 输出：11（3）输入n:0
d:8 输出：0 2 问题描述：利用栈实现算术表达式求值。要求：
1)参与运算的操作数为10以内的数值。测试数据：
自拟。
实验四 二叉树的递归算法
一、实验目的
1、掌握二叉树的表示与实现。
2、掌握二叉树的定义、创建、遍历等基本操作的实现。
3、熟悉求二叉树深度等递归算法的设计与实现。
二、实验内容
问题描述：已知二叉树t，分别采用顺序存储结构、二叉链表存储结构实现求二叉树的深度，并对二叉树分别进行中序遍历。要求：
1、二叉树分别采用顺序或二叉链表存储。
2、树中的数据类型约定为整型。测试数据：
1、输入序列：-+aØØ*bØØ-cØØdØØ/eØØfØØ创建二叉树； 输出：深度：5
前序序列：-+a*b-cd/ef
中序序列：a+b*c-d-e/f
后序序列：abcd-*+ef/-T:d / e f
2、t=nil
输入：Ø
输出：深度：0 实验五 图的遍历
一、实验目的
熟悉图的基本操作，掌握图遍历的设计与实现。
二、实验内容
问题描述：已知的描述校园景点的图，实现对该图的深度优先和广度优先遍历。要求：
图采用邻接矩阵存储，顶点信息包括景点的名称和简单描述。
实验六 有序表的查找
一、实验目的
1、理解各种查找方法的基本思想
2、熟悉有序表查找方法的算法实现
二、实验内容 已知一有序的序列{1,3,5,7,9}，采用折半法分别查找3和6。
2已知输入一无序的序列{5,1,3,9,7}，创建一棵二叉排序树，然后对其遍历，输出递增有序的序列。
实验七 哈希表
一、实验目的
理解哈希表的概念和基本操作；熟悉哈希表的创建、查找、插入的算法实现。
二、实验内容
问题描述：已知11位好友的名字各不相同，设计并实现一个哈希表，根据好友的名字，可以取得其生日。要求：
1、好友的信息包含名字和生日两个数据项，其中好友的名字为主键，用汉语拼音形式存放；
2、哈希函数采取：好友名字中所有拼音字母ASCII码值的和 MOD 11(除以1取余)；
3、采取线性探测再散列的方式处理冲突。
实验八 内部排序算法的应用
一、实验目的
理解各种内部排序方法的基本思想；熟悉各种内部排序方法的算法实现
二、实验内容
问题描述：已知一序列{503，087，512，061，908，170，897，275，653，426}，分别采取下列排序方法对其进行排序：
（1）直接插入排序；
（2）简单选择排序；
（3）起泡排序；（4）快速排序；（5）堆排序。
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