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根据钻孔方位角的定义,方位角的测量必须满足两个条件:一是该角度必须是钻孔轴线上某点的切线方向与地北的夹角,二是该角度必须是水平面上的角度。
在无磁性干扰或干扰很小的孔段中,可利用地磁场定向原理;在有磁屏蔽(如在套管内)或磁干扰较大(如存在磁性矿体)的孔段中,因为磁针失去定向能力,可用地面定向原理。
(1)地磁场定向原理
地磁场定向原理是利用罗盘磁针的指北特性或磁敏感元件(磁通门)确定倾斜钻孔的方位角。因此,测量时罗盘必须处于水平状态,并且罗盘上0º线必须指向钻孔弯曲方向。为了满足这些要求,罗盘的转动轴应垂直于钻孑L弯曲平面,并且在其下部装有重块,使罗盘保持水平。此外,罗盘上0º与180º连线及框架上的偏重块都在框架的垂直平分平面内(即钻孔弯曲平面内),偏重块与180º线同侧。这样一来,在倾斜钻孔中180º线必定指向钻孔弯曲方向。
此时,0º线与磁针指北方向的夹角就是钻孔的磁方位角。
(2)地面定向原理
在地面将一定位方向设法传到孔内各个测点。采用地面定向原理测钻孔方位角的具体方法有钻杆定向法、环测定向法和陀螺惯性定向法。 2100433B
钻孔方位角(azimuthal angle of hole)是指自钻孔轴在水平面投影上的某点指北方向起,顺时针方向与通过该点切线之间的夹角,称作该点或该孔深处的钻孔方位角,是确定钻孔在地下空间位置一项参数。由于弯曲钻孔在不同深度的方位角均不同,故在实际施工中,必须每隔一定的深度进行测定。
“中星9号“采用法国阿尔卡特宇航公司SB4100系列成熟商用卫星平台,是一颗大功率、高可靠、长寿命的电视卫星。该卫星发射时的重量将达到4500公斤,总功率约11000瓦,设计寿命15年。 “中星9号“...
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建筑工程测量之数学知识及直线方位角
建筑工程测量之数学知识及直线方位角——本资料为建筑工程测量之数学知识及直线方位角,共15页。目录:平面直角坐标系直线方位角直线方位角推算练习与作业
方位角调谐的反射窄带导模共振滤光片设计
调谐反射窄带滤光片在光通信、显示、光开关和防伪等领域有重要应用。导模共振滤光片(GMRF)对结构参数非常敏感,因此可通过结构参数的变化来实现反射峰值的调谐。为了研究利用方位角的变化来实现导模共振滤光片调谐的新方法,分析了方位角对导模共振滤光片衍射区域电场分布的影响,通过严格的耦合波理论计算,设计了方位角调谐的导模共振滤光片。对于60°入射的TM偏振光,随着方位角的增加,导模共振滤光片的共振峰值向长波方向移动。
大地方位角是大地坐标系中表示方向的角量,是参考椭球面上过某点的子午圈与过该点某一方向的大地线间的夹角,大地方位角由子午圈北方向起按顺时针方向计算,通常用A表示。它不能直接测得,而是由天文方位角按拉普拉斯方程换算而得。
一条直线有正反两个方向。如图1所示,直线MN的方向可用用在M点的方位角
太阳方位角是一个地学名词,有其严谨的定义。所谓方位角是以目标物的正北方向(与同一地理分区/分带 内所在中央子午线的北方向相同)为起算方向,即0度。其取值范围在0-360度,计算旋转方式为:以目标物为轴心,以目标物的北方向为起始点,按顺时针方向旋转一周,方位角逐步增大至360°。因此太阳方位角一般是以目标物的北方向为起始方向,以太阳光的入射方向为终止方向,按顺时针方向所测量的角度。而正常来说,对于中国区域,早上太阳光从东边射来,中午太阳光从南边射来,傍晚太阳光从西边边射来。早上的太阳方位角在90°左右(但一年当中,有一定的角度范围变化),正中午的太阳方位角在180°(正南方),傍晚的太阳方位角在270°左右(但一年当中,有一定的角度范围变化)。例如北京处在北纬约40°,一年中,早上的太阳方位角变化量约为90°±31°。
对于陆地卫星系统而言,如美国的Landsat TM/ETM+,该卫星的过境(中国)时间大概是早上到中午之间,因此其太阳方位角一般在90°和180°之间。
对于地球上任何位置,当太阳处于春分点或秋分点,即太阳赤纬是0°的时候,初升的太阳方位角是90°整,正午太阳方位角是180°,落日的时候太阳方位角是270°。
对北半球而言,当太阳赤纬大于0°的时候太阳从东偏北方向升起,此时太阳方位角小于90°,中午180°,落日时太阳方位角大于270°。当太阳赤纬小于0°的时候太阳从东偏南方向升起,此时太阳方位角大于90°,中午180°,落日时太阳方位角小于270°。
根据地质或工程要求,利用钻探设备,在岩层中钻凿的直径远小于其深度的柱形圆孔。钻孔的最上部称孔口,钻孔的底面称孔底,由孔口至孔底的整个柱状侧面称孔壁。整个钻孔有时也称为孔身。根据工程目的不同,钻孔可分为地质勘探钻孔、水文钻孔、工程钻孔等。
钻孔直径、钻孔深度、钻孔方向是一个钻孔的三要素。钻孔要素取决于工程目的和施工条件。煤田地质勘探钻孔的直径通常在75~172mm范围内;直径小于75mm的称小口径钻孔;直径大于172mm的称大口径钻孔或钻井。煤田地质勘探钻孔的深度通常不超过1500m,深度在300m以内的钻孔称浅孔;深度在300~800m的称中深孔;深度超过800m的称深孔。钻孔方向即钻孔轴线的指向。地面钻孔有直孔和斜孔(钻孔轴线同铅垂线间夹角小于45°的钻孔。坑道钻孔的方向可变性很大,可以从垂直向下到垂直向上,但多数是接近水平的钻孔。
又称孔身结构,指钻孔由开孔到终孔的孔径变化。通常在施工前对钻孔结构进行设计,即提出对整个钻孔与一定深度相对应的孔径变化要求,并以剖面图的形式绘出。设计内容包括埋设孔口管的直径及深度、开孔直径和钻进深度、各个需变径孔段的直径和钻进深度。如须下入套管,还应绘出套管规格、下入位置、层数及固定方法,并附文字说明以及终孔直径和终孔深度等。孔身结构剖面又称钻孔技术剖面,它作为《钻孔地质技术指示书》的重要内容之一,是钻孔施工的主要依据。设计时,综合考虑钻孔的工程目的、岩层特点、最大深度、合理的终孔直径以及钻进方法、护孔措施、设备能力等,并在满足地质或工程要求的前提下力求简化孔身结构;尽量缩小整个钻孔的直径;尽少变换孔径,不下或少下套管,以加快钻进速度、降低钻探成本。常用的设计方法是先根据钻孔工程目的及最大钻进深度确定合理的最小终孔直径,再据穿过的岩层性质、孔壁稳定情况及合理利用设备功率等因素,自下而上逐段推出变径位置以及开孔直径。对于较复杂的孔段应考虑进行技术处理或下入套管的可能,保留进行扩孔或下入套管的备用直径,不强求简化。
①获取岩心、岩屑或煤层气样品,必要时从孔壁补取岩样。
②作为煤田测井通道,获取岩层各种地球物理信息。
③简易观测地下含水层水文地质动态。
④有的钻孔可探采结合,开采地下水、煤成气,地热等。