①在井蓋上靠井壁處鑽一小長方孔，並用水準儀測出小孔上沿高程。
②由小孔下放鋼尺，放到約40m井深處，即可在井壁上設置第一高程點。
③井筒掘進過程中，從第一個高程點起，依次用鋼尺向下轉設高程點。
④在馬頭門和硐室上方，至少應設兩個高程點，其高程應進行往返測量。
2.梁窩平麵位置的標定
預留梁窩是井筒砌壁時一項主要測量工作。首先，應根據井筒施工平麵圖，預先計算出梁窩中心的放線點1、2、3、4等點（圖14-10）的坐標，將放線點的平麵位置標定在井蓋上。然後，通過各點下放垂球線，按此垂球線在模板上確定預留梁窩的中線平麵位置。
3.梁窩高程位置的確定
確定梁窩的高程位置，一般采用長鋼絲牌子線法。首先，製作長鋼絲牌子線，在地麵上用規定的拉力將鋼絲展平，按設計的梁窩層間距，在鋼絲上焊上小鐵牌，鐵牌底緣表示梁窩層間距；其次，將製作好的鋼絲牌子線沿主梁位置下放，或沿井筒十字中心線上的邊垂線點下放，施以展平時的拉力，使第一塊牌子對準第一層梁窩的設計高程；然後，固定牌子線，每個牌子的位置就是每層梁窩的高度，並把高程位置標定在井壁上。
三、提升設備安裝測量
（一）立井剖麵測量
井筒砌壁後，應進行井筒剖麵測量，以便查明井壁的豎直程度，檢查提升容器與井壁的最小距離，然後才能安裝罐道梁。立井剖麵測量自上而下，沿每層梁窩或每隔5～10m進行。測量時，首先靠近井壁梁窩下放4～6根垂球線Ol、O2、O3、O4（圖14-11），測量垂球線至井壁的距離以及各測點的高程；然後在室內按一定比例尺作剖麵圖，如圖14-12所示。
（二）罐道梁安裝測量
罐道梁安裝通常是由上而下進行，先安裝第一層罐道梁，然後以其為基準，依次安裝以下各層罐道梁。
1.第一層罐道梁的安裝測量
第一層罐道梁又稱基準梁，須格外精確地測量。第一層罐道梁是在地麵組裝好，並在梁上標出與井筒十字中線相應的記號A、B、C，如圖14-13所示。在十字中線上拉直鋼絲，掛上垂球，使梁上各點與相應的垂球尖對準，然後檢查十字中線與各梁的間距a、b、c、d、e、f、g。梁麵高程位置應按高程點找平，使第一層梁的高程與設計高程相符；經核查平麵與高程位置均合乎要求後，才可澆注混凝土。
2.各層罐道梁的安裝
第一層罐道梁安裝完畢之後，應把垂球線移設在第一層梁上，並固定好。然後將垂球線直接放到井底，而且在井底安裝兩根臨時罐道梁，使垂球線穩定後，用卡線板固定在梁上，則垂球線即作為安裝各層罐道梁的依據。
四、井底車場施工測量
（一）馬頭門的開切
井筒掘進到設計水平後，開始掘進馬頭門和井底車場。井下馬頭門的開切，通常是沿井筒主要十字中線方向進行的，如圖14-14中I-I線。在井筒內該方向線上，懸掛兩根垂球線A和B，並用瞄線法在稍高於馬頭門的井壁上設立兩點M、N，懸掛垂球線M、A、B、N，且它們都在井筒主要十字中線上，用瞄線法指示馬頭門的開切方向。
當井底車場巷道掘進10m左右時，應進行傳遞高程的檢查；當巷道掘進20m左右時，應進行礦井聯係測量，將地麵控製點的坐標和高程傳入井下，以便精確地給出井底車場的巷道中線與腰線。
（二）馬頭門開切後巷道中線的標定
通過礦井聯係測量，得到井下起始點C、D的坐標與CD邊的方位角。由此標定巷道掘進中線，其步驟是：
①根據井底車場的設計平麵圖，在巷道中線上選定a、b兩點，並量出井筒中心到a、b點距離S1和S2（圖14-15）。
②計算a、b兩點的坐標：，
，
式中xo、yo為井筒中心坐標；oa、ob為設計巷道中線的正、反方位角。
③分別在C點和D點安置經緯儀，用極坐標法定出巷道的中線點a和b。
（三）井底車場的導線測設
井底車場是井下的總樞紐站，它是由若幹曲線巷道和直線巷道組成的（圖14-16）。這些巷道通常采用相向掘進，要求將其平麵與高程位置比較精確地在實地上標定出來以指導施工。為此，需要先檢查圖上設計巷道的幾何關係和注記尺寸是否正確，再在設計圖上設計導線點的位置，在施工中隨著巷道的開挖不斷按照設計的位置布設導線點，然後進行導線測量。設計導線一般都沿軌道中心線布設，其優點是不受巷道斷麵變化的影響，當巷道鋪軌道時，無需再給軌道中線。設計時應使導線點數目盡可能少，點位便於測量，使導線成閉合或附合形式。
五、立並延深測量
礦井開采時，一般按開采深度分幾個開采水平。在上一水平開采到一定程度時，就要進行下一水平的開拓。開拓下一水平常采用兩種方式：一種是打暗井或下山；另一種是將原井筒向下一水平延深。
打暗井時的測量工作，雖然有它的特點，例如打一些硐室（絞車房、繩道、天輪間等），要將井筒中心線和提升中心線標設到硐室、繩道、天輪平台的相應位置上，但其基本的測量工作和打新井是相同的，故不再討論。
原井筒向下延深，為了不影響或少影響原井筒的生產，一般采用打輔助斜井（或小豎井）和平巷到原井筒岩柱的正下方，然後進行延井工作。為了加快延井速度，在有條件時可以采用貫通的方式。不論采用哪種方式延井，其工作內容的核心是：均應使延深井筒的中心和中線方向與原井筒一致，為此就要把原井筒中心和井筒中線的方向標設到延深間。
第四節 礦井聯係測量
一、聯係測量概述
為了使井上、下能采用統一的坐標係統和高程係統而進行的測量工作稱為礦井聯係測量。聯係測量包括平麵聯係測量與高程聯係測量兩部分，前者稱為定向，後者稱為導入高程。聯係測量的目的是統一井上、下的坐標係統和高程係統，其原因是：（1）需要確定地麵建築物、鐵路、水體（江河、湖泊）等與井下采礦工程間的相互位置關係。這種關係一般是用井上下對照圖來反映的，因此需統一井上下坐標係統；（2）需要確定相鄰礦井各種采礦工程的相互位置關係，並正確劃定兩礦井間的安全邊界，兩礦井需統一坐標係統；（3）解決很多重大工程問題。例如井巷相互貫通，由地麵向井下指定地點開鑿小井或打鑽等，都要求井上、下采用統一的坐標和高程係統。聯係測量的任務是：（1）測定井下導線起始邊的方位角；（2）測定井下導線起始點的平麵坐標；（3）測定井下高程基點的高程。前兩項任務是用定向測量來完成的，第三項任務是用導入高程測量完成的。
礦井平麵聯係測量的結果中包含兩項誤差：井下導線起點坐標的誤差和起始邊方位角的誤差，其中最關鍵的是控製起始邊方位角的精度。圖14-17中，1、2、3、4、5點為井下導線點的正確位置，若由於聯係測量誤差影響而使起點1偏至點1‘時，偏離距離為e，若不考慮其他誤差影響，則其他各導線點也同樣偏離正確位置一段距離e。即起始點坐標誤差對其餘各點的影響，不隨導線的伸長而增加。而起始邊方位角誤差的影響卻不同，若平麵聯係測量中，起始邊1-2的方位角產生誤差，第一邊l-2成為1-2’，若不考慮其他誤差，則誤差使原來的導線繞1點轉了一個角而處於1、2‘、3’、4‘、5’點的位置。由於起始邊方位角誤差引起的導線點i的位置誤差為：
（14-3）
式中Si為導線點i至點1的距離。
可見起始邊方位角的誤差所引起的各導線點位置誤差，與該導線點離起始點距離成正比。設=2‘，S=3000m時，則計算得ei=1.7m。至於坐標誤差，最大也不過是10～20mm，比方位角誤差影響小得多。由此可見，在礦井聯係測量過程中，精確地傳遞方位角是最重要的，因此把平麵聯係測量簡稱為“礦井定向”，並用井下導線起始邊方位角的誤差作為衡量礦井定向精度的標準。
礦井定向的方法有下列幾種：①通過平硐或斜井的幾何定向；②通過一個豎井的幾何定向（即一井定向）；③通過兩個豎井的幾何定向（即兩井定向）；④陀螺經緯儀定向；⑤用精密磁性儀器定向。通過平硐或斜井的幾何定向，隻要通過斜井或平硐敷設經緯儀導線，即可對地麵和井下進行連測，高程連測可通過在斜井或平硐中進行水準測量或三角高程測量。本節講述一井定向、兩井定向、高程聯係測量和陀螺經緯儀定向。
我國《煤礦測量規程》中規定，采用幾何定向測量方法時，從近井點推算的兩次獨立定向結果的互差，對兩井和一井定向分別不得超過l’和2‘；當一井定向測量的外界條件較差時，在滿足采礦工程要求的前提下，互差可放寬至3’。
在豎井定向前，須在地麵井口附近設立作為定向時與垂球線進行連接測量的點，稱為“連接點”。當連接點與礦區地麵控製點之間不能通視或相距較遠時，須在定向井筒附近設立一“定向基點”，稱為近井點。建立近井點和井口高程基點應滿足如下要求：①盡可能埋設在便於觀測、易於保存和不受開采影響的地點。②近井點至井口的連測導線邊數不能超過三條。③井口高程基點不得少於兩個（近井點亦可作為井口高程基點用）。
多井口礦井的近井點應統一布置，盡可能使相鄰井口的近井點構成地麵控製網中的一條邊，或力求間隔的邊數最少。近井點可在礦區控製網的基礎上，用插網、插點、敷設全站儀導線等方法布設。由近井點向井口定向連接點連測時，應敷設測角中誤差不超過5〞或10〞的閉合導線或複測支導線。井口高程基點的高程應按照四等水準測量的要求進行測量。
除在地麵設立近井點和連接點外，還應在定向水平井底車場設立井下導線測量永久點和水準基點。永久導線點和水準基點應成組設置，每組應有三個永久導線點和兩個水準基點，一般可設1～2組。永久導線點亦可作為水準基點。通過聯係測量將地麵平麵坐標、方位角及高程傳遞到這些點上，作為井下控製測量起始數據。
二、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懸掛兩根鋼絲，鋼絲的一端固定在井口地麵，下端係上定向專用垂球，鋼絲在井筒內應自由懸掛，稱鋼絲為“垂球線”。在地麵由井口控製點或近井點與兩垂球線連測，求出兩垂球線的平麵坐標及其連線的方位角；在井下定向水平則將兩垂球線與井下永久點予以連測，這樣便將地麵的坐標和方位角傳遞給井下控製點。一井定向工作分為兩個部分：①由地麵向定向水平進行投點，簡稱為“投點”。②在地麵和井下定向水平分別與垂球線進行連測，這部分工作簡稱為“連接測量”。
（一）投點
常用的投點方法有單重穩定投點和單重擺動投點兩種。前一種方法是將垂球放在盛有某種液體的桶內，使其基本穩定後進行連接測量；後一種方法是讓垂球線自由擺動，通過觀測求出垂球的靜止位置並加以固定，然後按照固定的垂球線進行連測。穩定投點法隻有當垂球擺動的振幅不超過0.4mm時才能運用；否則，必須采用擺動投點。
從地麵向定向水平投點時，由於井筒內氣流、滴水和其他因素的影響，將使垂球線投到定向水平時發生偏離，一般稱這種偏差e為“投點誤差”。由於投點誤差所引起的兩垂球線連線的方向誤差，稱投向誤差。投向誤差按下式計算：
（14-4）
式中，c為兩吊垂線的間距。
上式說明，投向誤差與投點誤差e成正比，而與兩垂球線間距離c成反比。因此，要減小投向誤差，就必須加大兩垂球線間的距離c或減小投點誤差e。按《煤礦測量規程》規定，兩次獨立定向的互差不得超過±2‘，則一次定向允許誤差為±1.4’，一次定向的中誤差為±42〞。若除去因井上下連接測量所產生的誤差，則投向誤差應小於30〞。設垂球線間距離c分別為2m、3m、4m時，則投點誤差相應為0.3mm、0.45mm、0.6mm。由此可知，投點誤差要求十分嚴格，需要十分仔細才能得到保證。
投點所需的設備和安裝如圖14-18所示，圖中l為纏繞鋼絲用的手搖絞車，2為導向滑輪，3為定點板，4為井架橫梁，5為垂球，6為有穩定液的水桶。投點時，首先在鋼絲上掛上小重錘，用絞車將鋼絲放入井中，小重錘到達定向水平後，換上作業重錘。必須確保垂球線（包括鋼絲與重錘）自由懸掛於井筒內，不與井壁和井筒內其他物體接觸。
（二）連接測量
投點工作完成以後，應立即進行井上下的連接測量工作。連接測量的方法很多，如連接三角形法、瞄直法、對稱讀數連接法、連接四邊形法等，我國常用連接三角形法和用於小型礦井連接測量的瞄直法。
1.連接三角形法
（1）連接三角形組成
如圖14-19所示，由懸掛在井筒內的兩根垂球線A和B，與井上的連接點C組成井上三角形ABC，與井下連接點C‘組成井下三角形ABC’，此即所謂的連接三角形。圖14-19（b）為井上、下連接三角形的平麵投影。
在組成連接三角形時，選擇井上下連接點C和C‘點是關鍵，應該滿足下述要求：①點C與D及點C’與D‘應相互通視，並要求CD邊長大於20m。②點C和C’應盡可能設在AB聯線上，使角度和及‘和’小於2°，構成“延伸三角形”。對非延伸的連接三角形，一般隻能用於井田範圍不大的小型礦井。③點C和C‘應盡可能靠近最近的垂球線，使a/c及b'/c的值最小，一般其比值小於1.5為宜，但注意不要小於望遠鏡明視距離（2m）。
（2）外業工作
以圖14-19為例說明連接測量的外業工作：
①在地麵連接點C上應用全圓方向法測量角、。當CD邊長較短時，在C點觀測水平角，儀器應對中三次，每對中一次應將照準部（或基座）位置變換120°。井下的角度測量方法相同。J6全圓或複測法6±6″30″30″40″72″②丈量連接三角形各邊長度時，應對鋼尺施以比長時的拉力，並測量溫度。在垂線穩定的情況下，鋼尺以不同起點丈量六次，各次的互差不得大於2mm，取平均值作為結果。
③如施測時連接點C和C’是臨時選定的，還應在點D和D‘處測量角度和’，同時丈量CD及C'D‘長。
（3）內業計算
在進行內業計算之前，應對全部記錄進行檢查，經檢查無誤後，方可計算。
①解算連接三角形要素，求出兩垂球線處的角度和。按正弦公式：
（14-5）
（14-6）
當＜2°及＞178°時，可用近似公式計算：，。
由解算三角形得到和的角值後，則應用三角形內角和等於180°進行檢驗。
兩垂球線間距離c可按餘弦公式進行計算：
（14-7）
（14-8）
井下角度與邊長的計算、檢驗方法相同。
《煤礦測量規程》規定，c的計算值和直接丈量值之差，井上不應超過2mm，井下不應超過4mm。滿足要求時，在丈量的邊長中加改正數：va=-d/3，vb=+d/3，vc=-d/3。
②經檢驗連接三角形的解算值合乎要求後，將井上、下看成一條由E-D-C-A-B-C'-D'-E’組成的導線，求出井下導線起始邊的方位角和起始點的坐標。
2.瞄直法
該法又稱穿線法，就是使井上連接點C、井下連接點C‘與吊垂線A、B位於同一直線上，如圖14-20所示。隻需在C與C’點安置經緯儀，精確測出角度c和c‘，量出CA、AB、BC’長度，就能完成定向任務。瞄直法實質是連接三角形法的一個特例，其內外業工作簡單，適用於精度要求不高的小礦井。
（三）一井定向的誤差分析
由圖14-14可知，C'D‘的坐標方位角為：
（14-9）
根據誤差傳播定律可得地下定向連接邊C'D’坐標方位角的中誤差為：
（14-10）
由上式可見，一井定向的誤差有兩項來源，一是、‘的誤差，二是、’、‘的測角誤差。
1.、’的誤差分析
因為角度是用正弦公式計算得到的，即：
根據誤差傳播定律可得：
將各式的偏導數帶入上式後得：
（14-11）
將和帶入上式，得：
（14-12）
（14-13）
同理可得計算角的中誤差
（14-14）
如果≈0°，≈180°，則tan≈0，tan≈0，cos≈1，cos≈-1。於是上式可簡化為：
（14-15）
（14-16）
因為a＜b，所以m＜m，所以在聯係三角形中經過小角的路線傳遞方位角較為有利。
利用上述公式同樣可得地下定向水平的連接三角形中‘、’角的中誤差。
分析上麵的誤差公式可得出如下結論：（1）連接三角形最有利的形狀為銳角不大於2°的延伸三角形。（2）計算角的誤差，隨角誤差的增大而增大，隨比值a/c的減小而減小，‘角也是如此。故在連接測量時，應使連接點C和C’盡可能靠近最近的垂球線。（3）兩垂球線間的距離c應盡可能設置為最大值。（4）一井定向方位角的傳遞應選擇經過小角的路線。（5）在延伸三角形中，量邊誤差對定向精度的影響較小。
2、測角誤差的分析
在點C處測連接角的誤差對連接測量精度的影響m可按下式計算：
（14-17）
式中，mi為測量方法的誤差，d為連接邊CD的邊長，eC、eD分別為C點上經緯儀的對中線量誤差和D點上覘標的對中線量誤差。
由此可見，要減小測量連接角的誤差影響，主要應使連接邊d長一些，並提高儀器及覘標的對中精度。上述公式同樣適用於井下連接測量連接角的誤差估算。
三、兩井定向
當兩個豎井在定向水平有巷道相通並能進行測量時，就應采用兩井定向方法定向。所謂“兩井定向”就是在兩個井筒中各掛一根垂球線，然後在地麵和井下利用導線把這兩個垂球線連接起來（圖14-21），通過計算把地麵坐標係統中的平麵坐標及方向傳遞到井下。
由於兩井定向是把兩垂球線分別掛在兩個井筒內，因此兩垂球線間距離比一井定向的大大地增加，從而減少了投向誤差的影響，這是兩井定向的最大優點。兩井定向的工作程序包括向定向水平投點、在地麵和定向水平分別與垂球線進行連接測量、內業計算。
（一）投點
投點的設備和方法與一井定向相同，但比一井定向簡單，它還可以將垂球線掛於井筒的梯子間內，占用生產時間很短，隻是當需要與垂球線連接測量時才暫停提升。
（二）井上、下連接測量
按《煤礦測量規程》要求，在進行兩井定向之前，應根據一次定向中誤差不超過±21〞的要求，用預計方法確定井上、下連接導線的施測方案，其連接測量亦分地麵與井下兩部分。
1.地麵連接測量
地麵連接測量的任務是測定兩垂球線的坐標。地麵連接測量的方式，當兩井間距離較近時，則可以利用一個近井點，用導線或直接由近井點進行連接所示；當兩井間距離較遠時，則分別在兩個井筒附近建立近井點進行連接。
2.井下連接測量
在定向水平上，井下導線點和兩端的兩垂球線構成無定向導線，外業施測各邊的邊長及其水平角，一般是按基本控製導線施測。在敷設導線時，如條件許可，應盡可能使導線取最短路線，最好沿兩垂球線連線方向延伸，組成延伸導線，並加大邊長。
（三）內業計算
兩井定向的具體計算步驟和過程為：
①根據地麵連接測量的結果，首先計算兩垂球線的坐標XA、YA、XB、YB，然後計算其連線的方位角AB和長度DAB。
②確定井下假定坐標係統，計算在定向水平上兩垂球線A、B連線在假定坐標係中的方位角和長度。為了計算方便，一般設點A為假定坐標係原點，導線邊A1為假定坐標係的x軸方向，即xA=0，yA=0，A1=0°00'00〞，如圖14-22。按假定坐標係統算出井下連接導線點B的假定坐標xB和yB。然後計算AB的假定方位角和長度：
（14-18）
（14-19）
為了檢核精度，往往將D'AB進行投影改正，再計算其與地麵距離DAB的差值ΔD，即：
（14-20）
當ΔD不超過規程中規定的允許值時，才可以進行後續的坐標計算。
③計算井下經緯儀導線第一邊（導線邊A1）在地麵坐標係統中的方位角A1。
由於，所以：
（14-21）
④根據A點的坐標XA、YA和A1邊的方位角A1計算井下各導線點在地麵坐標係統中的坐標。由於各種誤差因素的影響，算出的B點坐標與地麵連接測量所得的B點坐標存在差值，當利用其差值計算的相對閉合差滿足井下連接導線的精度規定時，則認為井下連接導線的測量與計算是合格的，這時可將閉合差按與邊長成正比的方法進行分配和改正。
（四）兩井定向的誤差分析
兩井定向起始邊的方位角誤差來源於投點誤差（計算公式與一井定向相同）、地麵連接測量誤差、地下連接測量誤差。為方便研究，假定AB連線為y軸，垂直於AB方向為x軸。
首先分析地麵連接測量誤差。兩井定向地麵連接測量誤差主要是由於連接導線的測量誤差引起，如圖14-21所示，當由控製點向兩垂線敷設連接導線時，地麵連接測量誤差為：
（14-22）
式中，mxA為由節點II到垂球線A所測設的支導線終點在x軸方向上的位置誤差，mxB為由節點II到垂球線B所測設的支導線終點在x軸方向上的位置誤差，n為由地麵控製點到節點II間的導線測角個數，m為由地麵控製點到節點II間的導線測角中誤差。
地下連接測量誤差主要是由地下測角誤差和量邊誤差所引起，可由下式計算：
（14-23）
式中的偏導數可以這樣計算：
，
於是可得：
（14-24）
（14-25）
式中，為由地下導線點1、2、…、i-1到垂球線A的距離在AB連線上的投影長度，為由地下導線點i+1、i+2、…、n到垂球線B的距離在AB連線上的投影長度，i為地下導線各邊與AB連線的夾角。
從上麵的分析可以看出，若兩井定向的地下連接導線為等邊直伸形導線時，因各導線邊均與垂球線的連線AB相重合，即i=0，此時井下導線量邊誤差對各導線邊的方位角的精度不產生影響。而且通過分析可以得出：兩井定向地下連接導線中間導線邊的方位角誤差最小，並依次逐漸向兩端垂球線方向增大，方位角中誤差隨著連接導線的邊數增加而增加。因此在兩井定向中，地下連接導線要選擇最短路線，導線邊數應盡可能少，有條件時盡可能沿兩垂球線連線方向布設。以兩井定向地下連接導線邊作起始邊布設地下控製時，要盡可能選擇方位角中誤差最小的兩井定向連接導線的中間邊做起始邊。
四、高程聯係測量
高程聯係測量的任務就是把地麵高程係統，經過平硐、斜井或豎井傳遞到井下高程的起點上，簡稱為導入高程。通過平硐導入高程，可以用幾何水準測量來完成，通過斜井導入高程，可用三角高程測量來完成，其測量方法和精度要求可參考井下水準測量的規定。通過豎井導入高程，需采用專門的方法，目前應用較廣的有鋼尺導入高程、鋼絲導入高程和光電測距導入高程三種。
（一）長鋼尺法導入高程
導入高程之前應先在地麵井口附近設置水準基點A，測得其高程HA，該點稱為近井水準基點。在井底車場中設置一水準點B，其高程HB待定，該點為井下高程測量起算點。
導入高程通常使用長鋼尺，所謂的長鋼尺長度有100m、200m、500m，甚至有專門用來導入高程的1000m長鋼尺。長鋼尺一般都卷在專用的手搖絞車上，利用長鋼尺導入高程所需要的設備與安裝如圖14-23所示。鋼尺通過井蓋放入井下，到達井底後，掛上工作垂球（一般重10kg左右，最好等於鋼尺比長時的拉力），以拉直鋼尺。
下放鋼尺後，利用兩台水準儀分別安置在地麵的A點與鋼尺之間以及井下的B點與鋼尺之間，A、B兩點立水準尺。當鋼尺掛上垂球並穩定後，兩台水準儀分別照準水準尺讀取讀數a和b，然後照準鋼尺讀取讀數m與n。此外，還應在井上、下測定溫度t1和t2。於是可求得B點高程為：
（14-26）
式中，∑Δ為鋼尺的各項改正數之和，包括尺長改正、溫度改正、拉力改正和鋼尺自重伸長改正。溫度改正計算時用井上、井下實測溫度的平均值，鋼尺自重伸長改正數的計算公式為：
（14-27）
式中，為鋼尺的單位體積重量，=7.8g/cm3；L為鋼尺懸掛部分的全長；為鋼尺丈量時的長度（即m-n值）；E為鋼尺彈性係數，2×l06kg/cm2。
《煤礦測量規程》規定，導入高程測量應獨立進行兩次，兩次差值不應超過h/8000。
（二）鋼絲導入高程
當豎井較深時可用鋼絲代替鋼尺導入高程。用鋼絲導入高程時，由於鋼絲無刻畫，不能直接讀數，需要在井上、下水準儀視線與鋼絲交點處做出記號。兩標誌間長度L，可於平坦的地麵上，在保持工作時鋼絲所受張力的條件下，用鋼尺或測距儀丈量，並加入各項改正數。設地麵水準儀在地麵水準基點A上所立標尺的讀數為a，地下水準儀在地下水準點B上所立標尺的讀數為b，則B點高程為：
（14-28）
（三）光電測距儀導入高程
用光電測距儀導入高程的基本原理，如圖14-24所示。在井口附近的地麵上安置光電測距儀，在井口和井底分別安置反射鏡，井上的反射鏡與水平麵呈45°夾角，井下的反射鏡處於水平狀態。通過光電測距儀分別測量出儀器中心至井上和井下反射鏡的距離L、S。從而計算出井上與井下反射鏡中心間的鉛垂距離H：
（14-29）
式中ΔL為光電測距儀的總改正數。
然後，分別在井上、井下安置水準儀。讀取立於E、A及F、B處水準尺的讀數e、a和f、b，B點的高程HB為：
（14-30）
運用光電測距儀導入高程也要測量兩次，其互差不應超過H/8000。
五、陀螺經緯儀定向
立井采用幾何方法定向時，因占用井筒而影響生產，且設備多、組織工作複雜，需要較多的人力、物力。用陀螺經緯儀定向就可克服上述缺點，且可大大提高定向精度。例如國產DJ2-T20型陀螺經緯儀，一次測定方向的中誤差為±20〞。
（一）陀螺經緯儀的工作原理
所謂陀螺，是指高速旋轉的鋼體。以陀螺製成的儀器稱為陀螺儀。沒有任何外力作用，並具有三個自由度的陀螺儀稱為自由陀螺儀。自由陀螺儀具有定軸性和進動性兩個特征。定軸性是指陀螺軸不受外力作用時，它的方向始終指向初始恒定方向；進動性是指陀螺軸受外力作用而產生規律地偏轉的效應。