第1部分：金111电极样品
陶瓷电极材料检测实验报告
实验名称：陶瓷电极材料的检测
实验目的：测试陶瓷电极材料，利用陶瓷改善电解液电池的性能，培养学生的动手能力，结合大学课程所学的知识，学会查阅文献，达到实际验证。发扬团队合作精神，增进人际关系。
实验原材料及设备：电极检测仪器、电导率检测仪器、合成设备、制备炉等，并将结合学校先进仪器X射线衍射分析仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜、热分析仪、红外光谱仪等。实验原理：陶瓷材料在一定条件（温度、压力等）下具有电子（或空穴）导电性或离子导电性。一些陶瓷材料是离子晶体的氧化物或复合物。在固体介质中，带电离子的运动比在液体中受到更多限制，但它仍然可以以扩散的形式发生，从而产生离子电导。陶瓷的电导率是跨越晶界的电导率和沿表面晶体的电导率的总和。离子通过取代晶格空位在晶体中扩散。在正常情况下，这种类型的运动具有混沌取向，并且不给出净电荷运动，从而产生离子导电性。
实验步骤：
1陶瓷材料配方的确定、配方计算、混合、筛选、造粒、成型、排胶、烧结、烧结后加工
2 先用砂纸打磨烧结后的样品，并清理样品表面的母粉，以便测量阻抗、直径和厚度； 3 在超声波振荡器中用酒精清洗样品，然后在干燥箱中干燥。干燥
4 用游标卡尺测量样品的直径和厚度；
5 在样品表面涂抹导电胶。涂导电胶前一定要搅拌均匀，因为银粉会沉到导电胶底部。涂上导电胶后，用导电胶将银线固定在样品表面；
6 将样品放入202T电干燥箱中，200摄氏度保持10分钟
7 取出样品，在样品的另一面涂上导电胶。方法同步骤4；
8 将样品置于600摄氏度的电阻炉中30分钟，保证样品与电极良好的电接触，然后随炉冷却至室温；
9 使用两面涂有导电胶的样品进行阻抗测量。
实验结论：导电陶瓷材料可以通过多种方法涂覆在电极材料上，如真空喷涂、等离子喷涂等，或者采用溅射喷涂方法在基材上进行导电陶瓷材料涂覆工艺。陶瓷涂层电阻率低，采用导电陶瓷材料涂覆在电极表面，既耐腐蚀又耐高温。
实验感想：通过这次实验，我了解了相关技术，看到了很多高科技仪器，增长了知识，了解了科技前沿领域。这将指导我未来的专业研究方向。在实验过程中，我了解了陶瓷材料的重要作用、陶瓷材料的制造工艺、电解液电池电导率的检测方法，并学习了相关的理论知识。希望今后能为陶瓷材料的研究做出贡献。
第二部分：镀锌板焊条失效原因分析及改进
张东平，钟万良，陈峰，叶福兴，刘辉，刘诗桥（广东材料与加工研究所，广东广州510651）摘要：文章分析了目前镀锌板焊接过程中电极失效的形式及原因，指出了传统铬锆铜电极材料在焊接镀锌板中的缺点。采用Al2O3弥散强化铜电极材料进行镀锌板焊接实验，采用Al2O3弥散强化铜作为电极材料，减少镀锌板焊接时电极失效的原因。关键词：镀锌板；弥散强化铜；电极;失败。随着现代汽车工业的发展，为了提高使用寿命，车身通常采用耐腐蚀性能较好的涂层钢板，尤其是镀锌钢板，用量最大。镀锌板已越来越多地应用于汽车零部件中[1-4]。由于镀锌板的广泛应用，焊接这一汽车零部件最常规的装配方法也带来了新的技术难题。汽车焊接主要采用电阻焊。目前国内汽车厂焊接镀锌板所用的电极材料一般为铬锆铜。铬锆铜在焊接低碳钢时具有良好的可靠性。但在焊接镀锌板时，由于铜和锌在高温下冶金结合，形成锌黄铜，导致焊条粘在镀锌板上，严重影响产品的焊接质量，降低产品的使用寿命。电极，频繁更换电极会降低生产效率。 1 镀锌板点焊电极的使用条件及失效现象电阻焊在汽车焊接中应用广泛。电阻焊的焊接原理是通过电极间的大电流产生大量的热量，使钢板在电极的压力下形成焊核。从而达到连接钢板的目的。焊接时不同位置的温度如图1所示。 图1 不同位置的温度图。镀锌板的焊接过程是一个复杂的物理和化学变化过程。最典型的化学变化是锌和铜化合生成黄铜。由于镀锌板锌的熔点较低，焊接加热时，锌首先熔化沉淀并与电极表面的铜结合生成黄铜，粘附在电极表面，导致电极导电率下降。因此，黄铜的存在将直接影响下一步焊接的效果，铬是锌和铜发生化学反应生成黄铜的催化剂。采用含铬的铜合金制作电极，可以增加冷轧钢板焊接过程中电极的硬度，减少修磨次数，从而提高电极的使用寿命。然而，在焊接镀锌板时，焊接过程中会产生黄铜，容易造成焊条与镀锌板粘连，增加打磨次数。可见铬锆铜并不是镀锌板焊接理想的电极材料。对于目前采用铬锆铜作为焊接镀锌板的电极材料来说，电极失效主要有三个方面：一是电极变软，出现蘑菇头状，如图2所示，缩短了电极寿命。电极的使用寿命并影响焊接质量；其次，焊接过程中出现“炸枪”，火花过大，焊点质量差，出现毛刺、飞刺；最后，焊接工件与电极之间发生粘连，导致电极烧蚀。如图3所示，工件焊接后，电极脱落，严重影响焊接质量和生产效率。 2 故障原因分析 2.1 软化 汽车电阻焊工艺是高温冶金工艺，电极不同位置的温度不同。由于焊接时的温度很高，会导致钢板软化并产生塑性变形，也会使焊条软化。因此，电极的形状会发生变化，它会受到压力的影响，出现蘑菇头的形状。不同材料的软化温度不同，这是由材料的物理性质决定的。汽车焊接用铬锆铜电极材料，软化温度不超过550℃。然而，为了焊接需要，电极需要承受约900°C的温度。温度。因此，电极软化和蘑菇头失效是电阻焊电极材料作为焊材的主要失效现象。工人们也采用各种方法试图减缓这种故障现象。对于镀锌板焊接，为了缓解焊条与镀锌板之间的附着力，往往通过增大电流来击穿镀锌板的锌层，导致铬锆铜电极材料在焊接时出现蘑菇头失效。镀锌板。现象越严重，使用寿命越短。图2 蘑菇头失效电极 图3 烧蚀失效电极 2.2 喷枪焊接过程中“喷枪”火花过多，是由于细小的熔融金属颗粒从电极与工件的结合面溅射而产生的，导致这种现象。飞溅的产生不仅会造成工作环境恶劣，还会造成焊点表面不平整、毛刺、焊点熔合半径过大等问题，影响产品质量。造成这种故障的主要原因是焊接电流过大、焊接压力过大以及电极与工件接触面不均匀。对于镀锌板的焊接，表面的低熔点锌层更容易被熔化，所以会出现这种情况。 “爆枪”现象较多。 2.3 电极粘附工件 电极粘附工件是汽车焊接过程中最忌讳的现象，会导致严重的质量问题。电极与工件的粘连主要从以下几个方面考虑：（1）电流过大，造成电极粘连。当电流过大时，焊接回路中的电流密度大于正常焊接时电极工作面上的电流，使电极与零件达到可焊温度，在电极与零件之间形成熔接连接，造成电极粘附工件的现象。如果在调整焊接工艺时出现粘焊现象，则必须考虑局部电流过大的问题。局部电流过大的原因主要有两个：①上下电极工作面不平行。当两个电极表面不平行时，电极的工作表面与零件部分接触，接触电阻增大，导致回路中的电流减小。但正常焊接时，局部接触点处的电流密度大于工作表面的电流密度，导致接触点损坏。温度达到电极与零件可焊温度，造成电极粘连； ② 电极工作面粗糙。当电极帽变得粗糙时，也会发生局部接触，导致局部电流过大，导致电极粘连。 (2)电极压力不足造成电极粘连。当电极压力不足时，电极与零件之间的接触电阻会增大，从而导致接触部分的电阻热增大，导致电极与零件接触面的温度升至电极与零件的可焊温度，导致电极与零件的熔合，造成电极粘连现象。 (3)电极冷却效果不好，造成粘电极现象。由于焊枪长期使用，冷却管会被堵塞。如果冷却效果不好，电极温度就会过高。特别是连续点焊时，温度上升更快，温度达到电极和零件的可焊性。当温度达到一定温度时，电极与零件会发生熔合，产生粘连。对于镀锌板的电阻焊来说，即使严格控制上述因素，仍然不能很好地解决附着力问题。这主要是由于锌层的存在。锌层将先于母材熔化，从而增加电极和母材之间的距离。接触面的面积减小了焊接电流密度，因此需要比普通钢板焊接更大的焊接电流。另外，使用传统的铬锆铜焊条焊接镀锌板需要较大的电流才能穿透锌层。大电流的存在加速了锌与铜的冶金结合，导致电极与工件之间的粘附更加严重。 。铬锆铜电极材料焊接镀锌板电极与工件之间的粘连是电极失效的主要表现。 3 主要改进措施 镀锌板焊接电极失效可从电极失效原因来判断。但由于镀锌板的锌层与铜在高温下发生冶金结合，这是一个无法避免的过程。电流越大，温度越高，电极越容易粘附工件，电极蘑菇头失效，出现“爆枪”现象。采用传统的铬锆铜电极材料并不能从根本上解决上述问题。因此，解决点焊镀锌板工件粘附电极、减缓电极失效的最佳方案是更换电极材料。由于传统的铬锆铜和锌在高温下进行冶金结合形成锌黄铜，因此材料的特性决定了铬锆铜和镀锌板在焊接过程中会相互粘附。目前焊接镀锌板最好的材料是Al2O3弥散强化铜。针对Al2O3弥散强化铜电极材料，在某汽车轮罩增强板上进行了试验。使用传统铬锆铜焊条时，模具必须在焊接80点后进行修复，否则会出现工件粘连和假焊现象。采用氧化铝铜电极材料焊接200点后的实验报告如图4所示。可以看出，焊接200点后，Al2O3弥散强化铜电极与工件无粘连，熔核半径合格并且不存在虚焊现象。提高了焊接质量和生产效率。图4 氧化铝铜焊条焊接实验报告。 Al2O3弥散强化铜作为电极材料在焊接镀锌板时的优势主要是因为Al2O3弥散强化铜基体中分散有大量纳米氧化铝颗粒，与镀锌层中的铜发生相互作用。当电极进行冶金结合时，大量的氧化铝颗粒可作为缺陷源，阻碍其达到完美的冶金结合效果。当电极与工件分离时，能顺利分离，从而有效防止铜锌。它们之间发生冶金结合，达到防粘连的效果。此外，Al2O3弥散强化铜由于大量氧化铝颗粒的钉扎效应，阻碍了金属晶粒的回复和再结晶[5-6]，使其在高温下仍能保持较高的强度，因而具有比传统铜更高的强度。电极材料。铬锆铜具有更高的软化温度（约 550°C）。一般情况下，Al2O3弥散强化铜的软化温度可达900℃以上，从而大大提高使用寿命，减少蘑菇头失效的发生。由于Al2O3弥散强化铜焊条大大减轻了与锌层的附着力，焊接前无需使用大电流穿透锌层，从而降低了电流，显着改善了喷枪的外观。目前，Al2O3弥散强化铜电极已经慢慢开始得到大型汽车制造商的认可。上海荣威、长城汽车、北京现代、东风日产、神龙汽车、上海通用等国内汽车制造商已初步开始在整车生产线上大规模应用。 。随着镀锌板在汽车上的应用越来越广泛，相信Al2O3弥散强化铜电极也将拥有广阔的应用市场。 4 结论 (1)镀锌板焊接电极的失效模式主要是蘑菇头损失和喷枪与电极与工件之间的粘连。 (2)由于焊接镀锌板时铜、锌在高温条件下发生冶金结合，目前使用的传统铬锆铜电极材料的电极失效比焊接普通冷轧板时更为严重。(3)Al2O3弥散强化铜，其铜基体上分布有大量的氧化铝颗粒，能有效阻止高温下铜与锌的冶金结合。另外，由于氧化铝颗粒的钉扎效应，氧化铜的分散强化效果大大提高。铜的软化温度高，因此这种材料是目前焊接镀锌板材料的最佳选择。参考文献：[1]李美霞，罗辑，郭志猛。内氧化法制备Al2O3分散铜复合材料的研究[J].粉末冶金技术, 2011, 29(3): 214-217. [2] 刘平，任凤章，贾树国，等。铜合金及其应用[M]．北京：化学工业出版社，2007：316． [3] SHEIBANI S，ATAIE A. Al2O3 增强对 Cu-Cr 纳米复合材料析出动力学的影响[J]．热化学学报，2011，（9）：222-228。 [4] 田保红，宋克兴，刘平，等。高性能弥散强化铜合金复合材料及其制备技术[M].北京：科学出版社，2011：245。 [5]梁淑华，范志康。超细Al2O3颗粒增强铜基复合材料的研究[J].复合材料学报, 1998, 15(3): 44-48。 [6] 郭明星，王明璞，李周，等。纳米粒子原位复合制备弥散强化铜合金的研究进展[J].机械工程材料，2005，（4）：1-3。镀锌板焊接电极失效的分析与改善张东平、钟万良、陈峰、叶福兴、刘辉、刘诗桥（广东省材料与加工研究所，广东广州510651）摘要：本文分析了镀锌板焊接电极失效的形式及原因。镀锌板焊接电极的失效，指出了传统铬锆铜电极材料在焊接镀锌钢板时的缺点，采用Al2O3分散强化铜针对镀锌板焊接实验材料的电极，分析了减少Al2O3弥散强化铜作为电极材料在镀锌板焊接中失效的原因。关键词：镀锌板； Gispersion强化铜；电极;失效 CLC 号：TG4 文献标识码：A 文章编号：2096-2789(2017)07-0005-02 作者简介：张东平 (1980-)，男，工程师，研究方向：铜合金及耐磨研究材料
第三部分：中国钨工业及钨电极行业发展分析
国海证券李招娣
1。背景
2015年以来，世界经济发展整体放缓。除美国在长期宽松政策支撑下出现复苏迹象外，欧洲、日韩等发达经济体仍深陷经济泥潭无法自拔。由于大宗原材料和资源性产品价格大幅波动，俄罗斯、巴西、南非等国经济受到严重冲击。中印两国经济发展虽然保持在较高水平，但整体发展势头也呈现缓慢下滑的趋势。发达经济体和新兴经济体的同时疲软，使得全球经济短期发展前景依然不容乐观。
然而，随着互联网、金融、房地产泡沫的挤出效应，制造业在主要经济体中的重要性上升到了新的高度。美国倡导的“制造业回归”、德国“工业4.0”、中国“制造业转型升级”等发展政策也为制造业发展注入了新的活力。钨是一种极其稀缺、不可替代的战略资源。尤其是钨合金工具产品被誉为“工业的牙齿”，其重要性可见一斑。钨的元素符号是W，是自然界中熔点最高的金属之一，熔点高达3410℃。钨的最大特点是密度高，具有良好的耐高温性、强度和导热性。钨的化学性质在室温下很稳定。 APT（仲钨酸铵）以钨矿为基本原料，经冶炼加工，再经煅烧、还原、萃取，制得钨粉。以钨粉为基本原料，可以加工成钨材料、硬质合金、钨基高比重合金等产品。由于钨行业的发展与制造业密切相关，因此将受益于本轮制造业发展的推动。
2。中国钨工业的发展
地壳中钨资源储量为620万吨，可采储量为290万吨。中国是钨生产大国，钨资源储量超过500万吨，约占世界总量的80%。据《2015中国钨工业年鉴》统计，2015年我国钨矿产量为7.1万吨，较2009年增加2.2万吨，占世界钨矿产量的81.61%。目前，我国钨产品产量和出口量均居世界第一。
数据来源：中国钨工业（2015）年鉴
由于钨具有耐高温（熔点3410摄氏度）、密度高（每立方厘米19.3克）、产品硬度高（碳化钨莫氏硬度为9左右）、良好的热硬性和耐磨性，因此主要钨的应用产品包括硬质合金、高比重合金、钨合金钢、钨电极、钨丝、钨型材等，主要应用领域包括加工工具、矿山机械、焊接照明、耐热原件等。
近年来，国民经济的发展带动了钨下游产业的快速发展。建材、汽车、钢铁、机械加工、金刚石、电子、工程机械等工业快速发展。新领域应用的开发增加了钨消费的需求。 。 2015年，我国钨消费量达到4.2万吨，成为全球最大的钨消费国。 2009年至2015年，我国钨产量维持在6万吨左右，需求量在3.5万吨左右。市场供应超过需求。但我国每年仍需进口钨2万吨左右，反映出国内钨产品结构性需求矛盾突出。
数据来源：中国产业信息网
钨资源储量，湖南、江西、河南三省位居全国前三。湖南、江西钨资源储量占全国的55%。除钨矿石集中度较高外，钨的主要原料仲钨酸铵APT、氧化钨、钨粉、碳化钨粉等也主要集中在江西、湖南、四川、福建等地区，钨的终端产品和消费市场主要集中在湖南、四川、江西、福建、长三角、珠三角地区。此外，由于钨资源稀缺，欧洲、美国、日本、韩国等主要发达国家也从中国进口大量钨原料及产品。
中国钨行业企业集中度也很高。控制资源、拥有完整产业链的有中国五矿、厦门钨业、章源钨业等，占据上游资源的还有赣州各大钨业企业和洛阳地区的大型企业。由于集中度高，又是战略金属，当钨原料市场价格剧烈波动时，国储局和大公司往往出手救市。
回顾近几年来，整体钨行业的发展在2008年经济危机之后迎来了一波快速发展的浪潮。2009年至2012年，主要原材料价格翻倍，产量也大幅增长，上游原材料新建企业和扩建项目大幅增加。随着中国经济到达拐点，消费者对钨制品的需求也慢慢下降。虽然一度受到泛亚金属交易所出口和收购的支撑，但在长期需求疲软和价格下跌的影响下，市场明显供给过剩，消费需求低迷，整体钨市场发展不振。仍以下跌为主。
2015年，受大宗原材料价格大幅下跌影响，我国钨行业发展呈现持续下滑态势。直到第四季度，才在国家收储等消息刺激下出现反弹。以钨的主要原料仲钨酸铵APT为例，2015年初，价格仍在13万元/吨左右。到11月，价格已跌至8万元/吨以下，降幅约40%。
（资料来源：宜兰网）
3。钨电极行业发展
钨电极是氩弧焊、等离子焊、切割和喷涂等工艺的关键材料。广泛应用于新能源制造、船舶制造、车辆制造、工程机械、五金加工、核电及航空制造等领域。钨电极具有电子逃逸功能低、再结晶温度高、机械切削性能好、耐高温、电子发射能力强等特点。由于钨的熔点高达3410℃，沸点高达5900℃，因此可以承受高温。当钨中添加微量功函数较小的元素，如钍（Th）、铈（Ce）、锆（Zr）或其氧化物，如氧化钍（ThO2）、氧化铈（Ce O2）等，可以显着提高电子发射能力。
钨电极材料主要应用于“TIG”（钨极惰性气体）焊接，即钨极惰性气体保护焊，通常称为钨极氩弧焊。由于焊条是非消耗品，因此无需添加填充金属，仅熔化母材即可进行焊接。钨电极材料具有良好的高温强度。在焊接电弧燃烧过程中，用作电极的钨棒或钨合金棒基本不熔化或变形。在惰性气体的保护下，电弧区的热扩散也较小，能够保持相对稳定的电弧形状和电弧长度。焊接过程非常稳定；同时，焊接区金属基本与空气隔绝，从而保证了高质量的焊缝。钨极电弧焊适用于几乎所有金属材料，特别是有色金属及其合金、不锈钢、高温合金、钛及钛合金、难熔活性金属等的焊接。
钨电极已广泛应用于氩弧焊（TIG焊）。它可以焊接多种金属并获得高质量的焊缝。根据添加稀土元素的不同，钨电极类型可分为纯钨、钍钨、铈钨、镧钨、锆钨、钇钨和复合钨电极。
目前国内外使用的钨电极、钨阴极、钨丝等材料大多含有氧化钍。钍钨电极是最早使用的稀土钨电极。该类型钨电极在全球市场占有率较高。 。钍元素是天然放射性元素（其辐射剂量达3.60×105居里/千克）。生产和使用过程中会产生放射性污染，对人体和环境产生危害。铈钨电极是最早用于替代钍钨的非放射性钨电极。通常在钨铈中添加2~4%的氧化铈。工作环境为低压直流，但在大电流、高电压条件下焊接时容易开裂，且铈钨电极还存在引弧差、使用寿命短的缺点。
非放射性多元素复合稀土钨电极材料是替代具有放射性危害的钍钨电极的新一代绿色环保产品。其化学成分添加量与单位钨电极相同。多种稀土复合材料中添加的原材料成本相同。钍原料成本是钍钨的一半，尤其是提高成品率的新生产工艺，生产成本比钍钨低，大致相当于现有稀土钨电极如铈钨等单位。多元复合稀土钨电极具有极其优异的综合焊接性能，能适应不同电流焊接范围和焊接母材的需要。未来将成为替代钍钨等牌号的绿色环保电极。
由于钨电极主要应用于不锈钢、铜合金、铝合金等特种焊接领域，在我国新一轮制造业转型升级中得到了更大程度的支持。虽然国内钨电极消费需求也出现下滑，但总体情况好于其他行业。此外，传统欧美市场对钨电极的消费需求也保持旺盛，带动钨电极市场整体好转。
据中国钨业协会公布的《中国钨工业(2015)年鉴》统计数据，2014年，我国钨棒产量为2531吨，比2004年的1269吨增长99.45%； 2014年，我国钨电极产量为1354吨。与2004年的450吨相比，增长了200.01%。
数据来源：中国钨工业（2015）年鉴
中国钨工业发展“十二五”规划提出，推动产业结构调整，优化钨产品结构，通过自主科技创新推动产业升级，加快发展深加工产品，不断提高产品质量，全面提升技术装备水平，逐步构建技术先进、结构合理、效益显着、环保达标、资源节约的可持续发展产业体系，提高国际竞争力。同时，要求通过产品结构调整和产业升级，力争到2015年实现销售收入1200亿元，工业增加值300亿元，利润超过150亿元。在调整出口产品结构的基础上，逐步减少初级冶炼加工产品出口量，出口总量控制在3万吨（金属量）以内。
目前国内主要加工钨电极成品、产业链较长的企业有威乐科技、北康新材（原北康，现江苏北钨）、安泰天龙、山东迈科、德州华业等。加工企业有十几家，产业链短。当前，我国钨电极市场面临着更大的机遇和挑战。由于钨原料价格疲软，拥有完整产业链的企业将更具优势和主动权。此外，随着稀土添加剂资源的消耗，能够开发新技术的企业将占据未来产业发展的制高点。尽管短期内面临国内消费需求低迷和国外需求不稳定的情况，但随着国内小型加工企业逐渐萎缩，未来钨电极行业将出现集中度不断提高的过程。
第四部分：各类电池的电极反应、优缺点、自放电、解决办法及密封措施
1.化学电源的分类（一）按工作性质分： 1.原电池，又称原电池电池：例如：Zn-MnO2、Zn-HgO、Zn-AgO、锂电池等。 2.储存电池，又称二次电池：例如：Pb-PbO2、Cd-NiOOH等。 3.备用电池，又称活性电池：Mg-ClAg、Zn-AgO。 4、燃料电池，又称连续电池：H2-O2燃料电池。 （二）按电解液的性质分： 1、电解液为碱性水溶液——碱性电池（例如：Cd-NiOOH） 2、电解液为中性水溶液——中性电池（例如：Zn - MnO2） 3. 电解质为酸性水溶液 - 酸性电池（例如：铅酸电池） 4. 电解质为有机电解质溶液 - 有机电解质电池（例如：锂离子电池） 5. 电解质为固体电解质-固体电解质电池（例如：锂碘电池）（3）按正负极活性物质材料分为：Zn-MnO2系列电池、Zn-AgO系列电池
2。电池自放电
（1）自放电原因：从热力学角度来看，自放电的根本原因是电极活性物质在电解液中的不稳定。由于负极活性物质大部分为活性金属，其在水溶液中的还原电位比氧负极更负。因此，会发生金属自溶解和析氢的共轭反应，导致负极活性物质不断被消耗。正极活性物质也会与电解液或电极中的杂质发生反应并被还原，产生自放电。
其他原因： 1、正负极间微短路或正极活性物质溶解转移到负极，必须用好的隔膜来解决。 2、电池密封不严，让水分、空气等物质进入，引起自放电。（2）克服自放电的方法：采用高纯度原料，在负极材料中添加氢过电位高的金属（Hg、Cd、Pb），在电极或溶液中添加缓蚀剂，抑制析出。氢。锌二氧化锰电池
1。锌负极自放电：锌电极自放电的原因：
1。氢离子阴极还原引起锌电极自放电（主要原因） 2、氧阴极还原引起锌电极自放电 3、电解液中杂质引起锌电极自放电的影响 锌电极影响因素自放电
1。锌纯度和表面均匀性的影响。 2、溶液pH值的影响。 3、电解液中NH4Cl和ZnCl2浓度的影响。 4、温度的影响。
2。减少锌阳极自放电的措施：
1。添加添加剂，在金属锌中添加添加剂，在电解液中添加缓蚀剂。 2、确保原材料质量符合要求。 3、净化电解液。 4、蓄电池温度低于25℃。 5、电池必须严格分配。
镉/镍氢电池
由于电解液中负极镉的平衡电极电位比氢的平衡电极电位更正，不易形成自腐蚀电池，且氢在镉上的析出过电位很大，因此自腐蚀镉镍电池放电量小。镍氢电池
1。影响镍氢电池自放电的因素：（1）成分自分解（构成正极的氢氧化镍的热和动力学不稳定）。正极成分分解产生的氧气可能到达负极，造成正极和负极活性物质的损失，也会降低相应的容量。 (2)储氢合金负极上产生的氢气到达正极并与正极发生反应，造成活性物质的损失，相应的容量降低。 (3)由于正极上存在杂质氮化物，亚硝酸盐与氨发生氧化还原穿梭反应，导致正极降解，容量降低。 (4)由于负极表面氧化而导致负极劣化，导致负极容量损失。 (5)镍氢电池内压形成、电解液泄漏。
2。减少镍氢电池自放电的措施：
1。改变电极成分和合金成分的影响；
2。使用正极添加剂材料，添加Co、Mn化合物等
3。改进隔膜并使用具有OH-交换功能的聚合物薄膜，以提高电池的自放电和循环寿命性能。
4。储存环境应清洁、整洁，防止灰尘中含有导电物质，加速电的自放电。
5。电池应带电存放，存放温度为20±5℃。铅酸电池的自放电
1。负极产生的自放电
由于负极活性物质铅是活性金属粉末电极，在硫酸溶液中，电极电位比氢负，可以发生置换氢的反应。以下几个方面影响铅的自溶速率： (1)铅的自溶速率随着硫酸浓度和电解液温度的升高而增大。 (2)杂质对负极表面的影响。负极表面存在各种金属杂质。当杂质的氢过电势值较低时，它们能与负极活性物质形成腐蚀性微电池，从而加速铅的自溶速度。例如，当存在锑、铁和银等金属时。 (3)PbO2在正极反应放出的氧很容易在负极被还原吸收，从而促进负极引线的自溶。 (4)隔膜和电解液中含有的金属杂质与负极活性物质产生的微电池，促使负极引线自溶。
2。正极产生的自放电
(1)正极板栅中金属锑、金属铅、金属银的氧化。 (2)极板深孔与极板外表面之间的硫酸浓度差异造成电池内的浓度差，引起自放电。这种自放电随着充电后存放时间的延长而逐渐减少。 3）负极产生的氢气的影响。 4）隔膜电解液中杂质的影响。如果隔膜或电解液中存在易氧化的杂质，就会引起正极活性物质的还原，引起自放电。 (5)正极活性物质中铁离子的影响。锂离子电池自放电
自放电的原因： 1、可逆容量损失的原因：可逆容量损失的原因是可逆放电反应，其原理与电池的正常放电反应一致。不同的是正常放电电子路是外电路，反应速度很快；自放电电子路径是电解质，反应速度很慢。
2。不可逆容量损失的原因：A：正极与电解液之间的不可逆反应（相对主要发生在锰酸锂和镍酸锂这两种容易出现结构缺陷的材料）。 B：负极材料与电解液发生不可逆反应（化成时形成的SEI膜是为了保护负极不被电解液腐蚀。） C：电解液本身杂质引起的不可逆反应，消耗锂电解质离子，从而损失电池容量。 D：生产过程中因杂质造成微短路而引起不可逆反应。空气中的灰尘或生产过程中极片和隔膜上的金属粉末会导致内部微短路。
如何密封电池？
要实现电池密封必须解决三个问题：
1。负极在电解液中稳定，不会自动溶解并释放氢气。如果负极材料过量，当正极充满电并产生氧气时，负极上仍然会有未充电的活性物质，保证负极上不会有氢气。过度充电产生氢气；正极上产生的氧气很容易在负极上被还原，即负极活性物质可以吸收正极上产生的氧气。
2。有一定的气室，有利于氧气迁移。
3。使用合适的隔膜有利于氧气的通过，促进氧气快速扩散到负极。 Cd/Ni00H电池的密封措施：
1。负极的容量大于正极的容量。当正极过充时，负极上仍有过量的Cd(OH)2仍可被还原，因此不会发生析氢过程。正极充电和过充电时产生的O2可与还原到负极的Cd反应并被消除，形成镉-氧循环。
2。控制电解液的量。
3。采用多孔薄镍电极和Fu电极，电极间距减小，有利于氧向负极的扩散和氧的吸收。
4。使用微孔分离器。 5. 将对电极材料 Cd(OH)2 添加到氧化镍电极。一旦电池过度放电，正极中的Cd(OH)2（对电极材料）就会发生阴极还原，从而防止正极析氢。如果负极也过度放电产生氧气，则可以被正极中对电极材料产生的镉吸收，形成镉-氧循环。
6、使用密封安全阀
7、正确使用和维护电池，严格控制电池的充放电制度和对工作温度的控制。
铅酸蓄电池密封措施：
铅酸蓄电池采用负极活性物质过量设计，正极在充电后期产生的氧气扩散到负极，与负极海绵状铅发生反应变成水，使负极处于去极化状态或充电不足状态，达不到析氢过电位，所以负极不会由于充电而析出氢气，电池失水量很小，故使用期间不需加酸加水维护。氧循环如下： 正极：PbSO4+H2O——PbO2+O2-----扩散 负极:
PbSO4----------Pb
O2
H2O---------H2SO4+PbO 负极起着双重作用，即在充电末期或过充电时，一方面极板中的海绵状铅与正极产生的O2反应而被氧化成PbO，另一方面是极板中的硫酸铅又要 接受外电路传输来的电子进行还原反应，由硫酸铅反应成海绵状铅。 金属氢化物镍电池密封措施：
电池设计和镉镍电池基本相同，负极容量比正极容量大，过充电时，正极产生的氧气在贮氢合金负极上还原，过放电时，在镍电极析出的氢气则可被氢化物电极吸收，电池可实现密封设计。
过充电时：正极：4OH------2H2O+O2+4e氧循环 负极：2H2O+O2+4e-----4OH- 过放电时：正极：2H2O+2e----2OH-+H2氢循环 负极：2OH-+H2----2H2O+2e
如何提高活性物质的利用率?
影响活性物质的利用率主要有以下几点：⑴活性物质的活性，活性大小与其晶型结构、制造方法、含杂多少以及表面的状态有密切的关系，活性高的其利用率也高。有时活性物质吸附一些有害杂质也会使活性降低，造成电池容量下降。⑵电极和电池的结构，电极的结构包括电极的成型方法、极片的孔径、孔率、厚度，极片的真实表面积的大小等。在活性物质相同的条件下，极片越薄，其活性物质的利用率越高;电极的孔径大一些孔率高一些，有利于电解液的扩散，但是孔径过大、孔率过高，电子导电的电阻增大，因此孔径和孔率要适当，利用率才会较高;极片的真实表面积越大，活性物质的利用率也越高。⑶电解液的数量、浓度和纯度。电解液的浓度要保证其有较高的导电率;电解液的纯度越高，活性物质的利用率也越高。另外，影响活性物质利用率的外在因素则是放电制度，I放越大，利用率越小;T放越高，利用率越大;V终越高，利用率越小。
电极反应
碱性锌—二氧化锰电池
正极：2MnO2+2H2O+2e-----2MnOOH+2OH- 负极：Zn+2OH- -2e----Zn(OH)2==ZnO+H2O 总反应：Zn+2MnO2+2H2O---2MnOOH+Zn(OH)2 铅酸蓄电池
正极：PbO2+3H++HSO4-+2e----PbSO4+2H2O 负极：Pb---Pb2++2e Pb2++HSO4-----PbSO4+H+ 总反应：Pb+PbO2+2H2SO4-----2PbSO4+2H2O Cd/Ni00H电池
负极：Cd+2OH-----Cd(OH)2+2e
正极：2NiOOH+2H2O+2e----2Ni(OH)2+2OH-
总反应：Cd+2NiOOH+2H2O----2Ni(OH)2+Cd(OH)2 高压镍氢电池
负极：1/2H2+OH------H2O+e
正极：NiOOH+H2O+e----Ni(OH)2+OH- 总反应：NiOOH+1/2H2-----Ni(OH)2 低压镍氢电池(金属氢化物镍电池) 负极：MH+OH------M+H2O+e
正极：NiOOH+H2O+e ------Ni(OH)2+OH- 总反应：NiOOH+MH-----Ni(OH)2+M 锌---氧化银电池
Zn+2AgO+H2O-----Zn(OH)2+Ag2O Zn+Ag2O+H2O----Zn(OH)2+2Ag 锂离子电池
正极：LiCoO2----Li1-xCoO2+xLi++xe 负极：6C+xLi++xe-----LixC6
总反应：6C+LiCoO2-----LixC6+Li1-xCoO
2 碱性锌锰电池特点 1.放电性能好:容量高，可大电流连放，放电曲线平稳。2.低温性能好:可以在-40℃的温度下工作。性能：
1、碱锰电池的开路电压约为1.55v，工作电压约为1.25v。
2、电池内阻小，在快速放电时能提供足够的容量，而且在低温(一20℃)下，其放电容量相当于干电池室温下的数量。
3、放电曲线相当平坦，放电到终止电压(0 .9v)时，放电量明显高于其他锌锰电池。 铅酸蓄电池的优缺点
优点:1.原料易得，价格相对低廉;2.高倍率放电性能良好;3.温度性能良好，可在-40~+60℃的环境下工作4.适合于浮充电使用，使用寿命长，无记忆效应;5.废旧电池容易回收，有利于保护环境。缺点:1.比能量低，一般为30一40Wh/kg;2.使用寿命不及Cd/Ni电池3制造过程容易污染环境，必须配备三废处理设备。 Cd/Ni00H电池的优缺点
优点:使用寿命长，蓄电池自放电小，使用温度范围广，耐过充过放，放电电压平稳，机械性能好。缺点:活性物质利用率低，成本较高，负极镉有毒，电池长期浅充放循环时有记忆效应。 高压氢镍电池
优点:较高的比能量，循环寿命长，耐过充、过放，能力强，以及可.以通过氢压来指示电池荷电状态。
缺点:成本高，密封难，自放电大，安全性低. 低压氢镍电池(金属氢化物镍电池)
1、耐过充过放能力强
2、容量和比能量提高1.5一2倍;电池寿命相当.3、自放电较大，环境污染小，无记忆效应。 锌一氧化银电池
优点:(1具有很高的比能量(2)很高的放电速率(3)平稳的放电电压(4)较小的自放电速率.缺点:(1)成本很高(2)寿命较短(3)高低温性能较差 锂电池
优点:①比能量高，放电电压高(3.0v}②工作电压平稳③使用温度范围宽(-40℃一+50℃)④体积小、重量轻⑤湿储存寿命长⑥资源丰富，性价比高
缺点:①安全性·某些锂非水溶液电池，如Li/SO2等电池，在重负荷放电，特别是当外部短路时会发生爆炸。②成本高。锂电池在制作过程中要避免与水接触。所用有机溶剂和无机盐均需彻底除去水份，这就提高了成本，另外，有些正极活性物质的成本也较高。③比功率低。有些锂电池(如有机电解液的锂电池)由于有机电解液的比电导较小，放电电流密度提不高，故其比功率较低。 锂离子电池
优点：
1、工作电压高。通常单体锂离子电池的电压为3.6V，为镉镍和镍氢电池的3倍。
2、体积小、重量轻、比能量高。利于便携式电子设备小型轻量化。
3、安全快速充电。采用1C充电速率，可在2h内充足电，且安全性能大大提高。
4、寿命长。
5、工作温度范围宽。可在-20℃~60℃之间工作，高温放电性能优于其它各类电池。此外，锂离子电池还具有自放电小、无记忆效应、无污染等优点。 缺点:
1、内电阻高。电解液为有机溶液，其电导率比镉镍、镍氢电池电解液小得多，内电阻约大10倍。
2、工作电压变化较大。
3、放电速率较大时，容量下降较大。
第五篇：矿山测量111
煤矿测量图简称矿图，它是表示地面自然要素和经济现象，反映地质条件和井下采掘工程活动情况的煤矿生产建设图的总称。
1近井点是为工业广场各项测量提供基准并用于将地面坐标系统传递到井下而在井口附近布设的平面测量控制点。
2.凡是由井下一条起算边开始，能够敷设井下导线到达贯通巷道两端的，均属于一井内的巷道贯通。
3方向附合导线：由已知坐标及坐标方位角的起始边敷设导线附合到一条仅已知坐标方位角的边上所形成的附合导线。 4投点误差：由于风流、滴水等影响，使得钢丝地面井下投影不重合引起的线量偏差。 5投向误差：由投点误差引起的垂球线连线的方向误差叫做投向误差。 6陀螺仪：用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置叫陀螺仪。 7自由陀螺仪：没有任何外力作用，并具有三个自由度的陀螺仪称为自由陀螺仪。 8自由陀螺仪的特性:1)定轴性：在不受外力矩作用时，它的方向始终指向初始恒定;2)进动性：在受外力作用时，将产生非常重要的效应 9陀螺灵敏部：能敏感地球自转的水平分量，形成参照真北方向的往复运动，从而达到定向的目的。灵敏度包括转子和内外两环。
10逆转点：当光标摆动到最大位置处就称为逆转点。
11悬带零位是指陀螺马达不转时，陀螺灵敏度受悬挂带和导流丝扭力作用而引起扭摆的平衡位置，就是扭力矩为零的位置。。在陀螺仪观测工作开始之前和结束后要做悬带零位观测，相应称为测前零位和测后零位。
12仪器常数：家乡的陀螺仪轴的稳定位置通常不与地理子午线重合，二者的夹角称为仪器常数，一般用Δ表示。
13跟踪：用水平微动螺旋微动照准部，让光标像与分划板零刻线随时重合就叫做跟踪。 14粗略定向：在测定已知边和定向的陀螺方位角之前，必须把经纬仪目镜视准轴置于近似北方，即粗略定向。最常用的方法：两个逆转点法。
15精密定向：精确测定已知边和定向边的陀螺方位角。方法：①逆转点法：仪器照准部处于跟踪状态②中天法：仪器照准部固定不动。
16贯通的重要方向：垂直于贯通巷道中线的方向。
17两井间巷道贯通测量是指在巷道贯通前不能由井下的一条起算边向贯通巷道的两端敷设井下导线的贯通。
18中线：巷道水平投影的几何中心线。
19腰线：是用来指示巷道在竖直面内的掘进方向及调整巷道底板或轨面坡度。
20连接点：指为了把地面坐标系统中的平面坐标及方向传递到井下，在定向之前必须在地面井口附近设立作为定向时与垂球线连接的点。
21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，为了使其按设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作，称为贯通测量。 22贯通测量误差预计：就是按照所选择的测量方案与测量方法，应用最小二乘准则及误差传播定律，对贯通精度的一种估算。
23预计误差：预计贯通实际偏差最大可能出现的限度。
24两井定向：是在两个有巷道连通的竖井井筒内，各悬挂一根重锤线，根据地面控制网测定两根重锤线中心的平面坐标，并在巷道内用导线对两重锤线中心进行联测，从而将地面控制网的平面坐标和方向，传递给井下的控制点和导线边。
25三联架法：指用经纬仪和全站仪进行测角量边时，由于仪器头和棱镜觇标可以共用相同的基座和三脚架，这样每个三脚架连同基座可以只整平对中一次，在随后搬站时，只需要移动仪器头和棱镜觇标，而不需要移动三脚架和基座。
26碎部测量：目的：测得井巷的细部轮廓形状，作为填绘矿图的依据。导线测量完成之后，丈量仪器中心到巷道顶板、底板和两帮的距离(量上、量下、量左、量右);还要测量巷道、硐室或工作面的轮廓，通常是用支距法，，将钢尺拉紧，然后用皮尺或小钢尺丈量巷道两帮特征点到钢尺的垂直距离和垂足到仪器站点的距离。
27井下平面控制测量的特点和目的是什么：特点：由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、gps网和交会法等多种可能方案。目的：
28井下经纬仪导线有哪几种类型：依导线的形状及与已知点边的连接方式分类：1)闭合导线或导线网2)空间交叉闭合导线3)附合导线4)复测支导线5)方向附合导线
29井下经纬仪导线是如何实现高级控制低级的：一般情况下，先布设基本控制导线(作为首级控制)，后布设采区导线(作为加密控制)，但是在掘进巷道中，先布设采区导线后布设基本控制导线(检校采区导线给定巷道方向正确性)
30水准测量前后视距相等可消除那些误差：由于水准管轴与视准轴不平行所产生的误差，i角误差,地球曲率和大气折光的误差
31联系测量的任务有哪些：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x和y;3)确定井下水准基点的高程H。前两项任务通过矿井定向来完成，第三个通过
32矿井平面联系测量为什么又称为定向：平面联系测量的任务是确定井下经纬仪起算边的坐标方位角和起算点的平面高程。由于起算边坐标方位角误差对井下导线的影响较之起算点坐标误差的影响多，因此把平面联系测量简称为定向。 33几何定向的外业工作包括哪几项：投点：由地面向定向水平投点;连接：在地面和定向水平上与垂球线连接。几何定向误差包括：投点误差，井上连接误差和井下连接误差。 34一井、两井和陀螺经纬仪定向、立井导入高程的实质是什么?答：一井：结算连接三角形的α和β，然后进行导线的解算。两井：计算两井无定向导线边的坐标方位角。陀螺经纬仪：测定待定点的陀螺方位角。立井导入高程的实质：如何测出井深。
35在地球北极和地球南极能用陀螺仪定向么?不能。因为陀螺仪放在两极无指向力矩，陀螺经纬仪不产生进动，所以无法定向。
36确定陀螺北方向常用的方法分为哪几类?代表方法有哪些?罗盘法;两逆转点法;四分之一周期法;已知坐标法。 37运用陀螺经纬仪进行矿井定向的常用方法主要有逆转点法和中天法。
38时蔬一测回陀螺方位角的观测步骤：1)以经纬仪两个镜位观测线方向值——测前方向值;2)对上架式陀螺经纬仪，应进行近似指北观测。若近似陀螺北偏离子午线的偏差，中天法应小于10’，跟踪逆转点法应小于60’;3)测量悬挂带零位置——测前零位;4)用跟踪逆转点法，中天法或其他方法精确测定陀螺北方向值;5)测量悬挂带零位置——测后零位;6)以经纬仪两个镜位观测线方向值——测后方向值。测前和测后方向值的互差，对DJ2和DJ6级经纬仪分别不得超过10’’和25’。
39立井导入高程常用哪些方法?长钢尺导入高程;长钢丝导入高程和光电测距仪导入高程。
40什么是巷道贯通的容许偏差?在确定巷道容许偏差时应考虑哪些因素?答：巷道贯通后接洽处的偏差达到某一极限值，仍不影响巷道的正常使用，则称该极限为巷道贯通的容许误差。应考虑的因素有：①中线的偏差②两腰线的偏差③工程技术要求
41何谓三轴误差?用正倒镜观测能否消除其对水平角观测的影响?用一个镜位测角时，分析其在平巷、斜巷、平斜巷相交处测角时的影响。
答：(1)将相应的产生视准轴误差(视轴差C)、水平轴倾斜误差i和竖轴倾斜误差v称为三轴误差;(2)视轴差和水平轴倾斜误差对测量水平角的影响可用正倒镜两个镜位观测的方法来消除或减少到最低限度;而竖轴倾斜误差只能因加改正数或采用跨水准管来整平水准轴的方法来减少或消除其影响;“(3)一个镜位观测时，C对水平角观测的影响为Δβ=﹙1/cosδ2-1/cosδ1)式中δ为前后视点的倾角：①在平巷2和δ1内，δ1≈δ2，Δβ=0，影响较小②在斜巷内，δΔβ=0，影响较小③在平斜巷1≈-δ2，交叉处，δ1≠-δ2，Δβ≠0，影响较大。
42量边误差中，a、b的含义及其单位是什么?如何确定?答：a是由于偶然误差所引起的单位长度的量边中误差，通常称为偶然误差影响系数，单位为根号m;b为单位长度的系统误差，通常称为系统误差的影响系数，在一定条件下为常数。确定方法(1)按实测资料求a、b，可以按多个不同边的双次观测列来求;(2)用实验方法求a、b系数。
43如果矿井同时具有一井和两井定向的条件，为什么应首先选用两井定向方案?答：两井斤定向就是在两筒中各挂一根垂球线，一井定向就是在一个井筒内挂两根垂球线。两井定向时，由于两铅垂线距离大大增加，因而由投点误差引起投向误差也大大减小，这是两井定向的精度最大。
44贯通测量误差预计的实质和作用是什么?在进行贯通测量误差预计时，为什么应尽量采用本矿积累和分析求的误差参数?答：实质：估算支导线终点位置平面和高程，预计贯通实际偏差最大可能出现的限度;作用：优化测量方案和选择适当的测量方法，做到贯通心中有数;原因：本矿积累和分析求得的误差参数更接近实际可能产生的误差。
45试述选择测量方案和误差预计的一般过程。答：选择测量方案：经过几种方案的对比，根据误差大小、技术条件、工作量和成本大小、作业环境好坏等进行综合考虑，结合以往的实际经验，初步确定一个较优的贯通测量方案;误差预计：根据所选择的测量仪器和方法，确定各种误差参数。依据初步选定的贯通测量方案和各项误差参数，就可估算出各项测量误差引起的贯通相遇点在贯通重要方向上的误差。
46用垂球线投点的误差来源及估算方法? 答：误差来源：(1)气流对垂球线和垂球的作用。(2)滴水
对垂球线的影响(3)钢丝的弹性作用(4)垂球线的摆动面和标尺面不平行(5)垂球线的附生摆动
2.一井定向测量包括哪些工作?对所用设备有哪些要求?如何布置?
答：主要包括投点和连接，一井定向有连接三角形法，四边形法和适用于小型矿井的瞄直法等。投点时，一般采用出球线单重投点法，减少投点误差的主要措施：1)尽量增大两垂球线间的距离，并选择合理的垂球线位置;2)定向时最好减少风机运转或增设风门，以减少风速。3)采用高强度，小直径的钢丝，适当加大垂球重量，并将垂球浸入到稳定液中;4)减少滴水对垂球及垂球线的影响。连接时(1)点C与D及点C’与D’要彼此通视，且CD’和CD边长要大于20m;(2)三角形的锐角r和r’要小于2度;构成最有利的延伸三角形(3)a/c与b’/c’的值要尽量小，一般应小于1.5m。
3.两井定向测量的实质是什么?其内业工作有哪些?
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筒中，与一井定向测量相比，两垂线之间的距离大的多，因而投点误差显著减少，这就是两井定向的实质。外业工作主要是投点、地面连接测量和井下连接测量。1.投点：指在两个立井中各悬挂一根垂球线A和B。2。地面连接测量：指从近井点分别向两垂球线A、B测设连接导线，以确定A、B的坐标和AB的坐标方位角。在连接导线敷设时，应使其具有最短的长度，尽可能沿两垂线连接的方向延伸。3.井下连接测量：指定向水平测设经纬仪导线，完成控制导线。内业工作：1.根据地面联系测量结果，计算两垂球连线的方位角及长度;2.根据假定坐标系系统计算井下连接导线;3.测量和计算检验;4.按地面坐标系计算井下导线各边的方位角及各点坐标;5.两井定向应独立进行两次，其互差不得超过1’。
4.什么是测量工作的三项基本原则?井下平面控制测量是怎么样体现三项原则的?
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。井下测量工作的三原则：分次布设，逐步布设;先低级，后高级;不断向前，直至边界。井下基本控制导线测设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。在井下测导线都布设闭(附)合导线，支导线都必须往返测量。每站上测角采用二测回，每测回采用正测镜观测，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置误差，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
5.井下水准点应如何布设?点的结构及埋设方法如何?
答：在进行井下高程测量之前，应在井底车场和主要巷道内预先设置好水准点。从井底车场高程起算点开始，沿井底车场和主要巷道逐段向前布设，每个300-500m设置一组高程点，每组至少应由三个点组成，其间距以30-80m为宜，永久导线点也可作为高程点使用。水准点可设在巷道的顶板、底板或两帮上，也可以设在井下固定设备的基础上。设置时应考虑使用方便并选在巷道不宜变形的地方。设在巷道顶、底板的水准点构造与永久导线点相同。井下所有高程点应统一编号，并将编号明显地标记在点的附近。
6.何谓钢尺比长?说明野外比常器的建立和比长方法?
答：钢尺吃面刻划之间所注记的长度与标准长度比较以求出它的实际长度，称为钢尺的检定或比长。野外检定方法要先建立比长器再用它来检定钢尺。野外比长器又叫比长基线。钢尺检定时，就是用待检定的钢尺去丈量比长器的长度，同样要进行2-3个测回。每尺段应测记一次温度。各尺段所测温度须化算到同意温度，即对各尺段分别加以改正。按钢尺丈量的比长器与标准长度比较，便可求得该尺的尺长改正。 7.在井下一个测站上如何测角量边?
答：井下角度测量的方法步骤为：1安置仪器：导线点在巷道底板时，安置仪器的方法与地面相同。当测点在巷道顶板是，应进行点下对中。对中是，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点上悬挂下垂球，移动经纬仪使镜上中心对准垂球尖。再整平仪器，重新对中。2测量角度：井下测角方法与地面一样，有复测法和测回法。
井下边长测量：钢尺量边方法：悬空丈量法，用经纬仪的水平视线瞄准前后视点所挂垂球线，用大头针在绳上标出十字丝交点，然后用钢尺丈量仪器镜上中心或者横轴右端中心与大头针之间的距离。对准经纬仪镜上横轴中心，另一端加钢尺检定时的拉力P并对准大头针，两端同时读数。零端估读到毫米。每读一次数后，移动钢尺2-3米。每条边要读数三次。互差小于3mm，同时还要测记温度。为了检验，每边须往返测量，即在每一测站上量前后视距离。在倾斜巷道中则丈量倾斜距离。当丈量的边长大于尺长时，则必须分段丈量，为此要进行定线。
光电测距仪侧边：1安置仪器：在测站上整平对中经纬仪，将测距头通过连接器安装在经纬仪上，在镜站安设反射棱镜对中整平，并用反射棱镜上的准星照准测距头。2检查仪器是否正常。3测距按下测距键，开始测距，并按要求记录测距结果，井下经纬仪导线的边长通常是用钢尺直接丈量的。 8.井下高程测量的目的、任务和种类?
答：井下工程测量时测定井下各种测点高程的测量工作。其目的是为了建立一个与地面统一的高程系统，确定各种采掘巷道在竖直方向上的位置及相互关系，以解决各种采掘工程在竖直方向上的几何问题。其具体任务大体为：1在井下主要巷道内精确测定高程点和永久导线点的高程，建立井下高程控制;2给定巷道在竖直面内的定向;3确定巷道底板的高程;4检查主要巷道及其运输线路的坡度和测绘主要运输巷道纵剖面图。井下高程测量分三种类型：通过立井导入高程、水准测量、三角高程测量。
9.《规程》对陀螺定向测量有哪些要求?陀螺仪定向测量中应注意什么事项?
(1)必须在熟悉陀螺经纬仪性能的基础上，由具有一定操作经验的人员来使用仪器。仪器的定向精度与操作熟练度有关。井上、下观测一般应由同一观测者进行。前后两次测量仪器常数，一般应在三昼夜内完成。
(2)在启动陀螺马达达到额定转速之前和制动陀螺马达的过程中，陀螺灵敏部必须处于紧锁状态，防止悬挂带和导流丝受损伤。
(3)在陀螺灵敏部处于紧锁状态、马达又在高速旋转时，严禁搬动和水平旋转仪器。否则将产生很大的力，压迫轴承，以致毁坏仪器。
(4)在使用陀螺电源逆变器时，要注意接线的正确，使用外接电源时应注意电压、极性是否正确。在没有负载时，不得开启逆变器。
(5)陀螺仪存放时，要装入仪器箱内，放入干燥剂，仪器要正确存放，不要倒置或躺卧。
(6)仪器应存放在干燥、清洁、通风良好处，切忌置于热源附近，环境温度以10—30°为宜。
(7)仪器用车辆运输时，要使用专用防震包装箱。
(8)在野外观测时，仪器要避免太阳光直接照射。
(9)目镜或其他光学零件受污时，先用软毛刷轻轻拭去灰尘，然后用镜头纸或软绒布揩拭，以免损伤光洁度和表面涂层。
10.巷道掘进测量的任务是什么?步骤如何?常用哪些器具?
任务：
1、在实地标设巷道的位置
2、及时准确测定巷道的实际位置，检查巷道的规定质量和丈量巷道进尺，并把巷道填绘在有关的平面图立体图和剖面图上
3、测绘回采工作面的实际位置，统计产量和贮量变动情况
4、有关采矿工程，井下钻探，地址特征点，瓦斯突出点，涌水点的测定等
步骤：
1、标定巷道开切点和掘进方向
2、标定直线巷道的中线
3、直线巷道中线的延长与检查
4、标设曲线巷道的中线
5、碹岔中线的标定
6、标设竖直巷道中线
7、斜巷腰线标定
8、平巷腰线标定
9、平巷与斜巷连接处的标定。
仪器：经纬仪、锤球线、激光指向仪
11.采取简易联系测量的两种方法：单锤球切线法，斜线辅助垂球法
12.井巷贯通一般分为一井内巷道贯通、两井之间的巷道贯通和立井贯通三种类型。 13.贯通测量工作的步骤?
1、调查了解贯通井巷的实际情况，根据贯通的容许偏差，选择合理的测量方案和测量方法。
2、依据选定的测量方案和方法，进行施测和计算，每一施测和计算环节，均须有独立可靠的检核，并要将施测的实际测量精度与设计书中要求的精度进行比较。
3、根据有关数据计算贯通巷道的标定几何要素，并实际标定巷道的中线和腰线。
4、根据掘进巷道的需要，及时延长巷道的中线和腰线，定期进行检查和填图，并按照测量结果及时调整中线和腰线。
5、巷道贯通之后，应立即测量出实际的贯通偏差值，并将两端的导线连接起来，计算各项闭合差
6、重大贯通工程完成后，应对测量工作进行精度分析与评定，写出总结。
14.两井之间贯通的方案
从井巷布置条件来看，可能有两条贯通测量方案供选择：1，由主副井巷-425m水平进行联系测量。测得井下两边的左边方位角及01点坐标和高程，由此敷设导线及高程测量到中央回风上山的下端。有风井巷-70m水平进行一井定向和导入高程测量，并向-70m水平车场的井下起始边I0-I1向2000石门敷设导线及高程测量到中央回风上山上端。在地面上，主副井与风井之间进行连测。2，由主副井向-425m水平进行联系测量并由井下起始边向中央回风上山的下端进行导线测量和高程测量，这一部分与第一方案相同。所不同的是不由风井向-70m水平进行联系测量，而由副井向-125m水平进行一井定向和导入高程测量，并沿-125m水平大巷进行导线才和高程测量到2000石门处的中央回风石门上端。这一方案因副井进行一井定向及-125m水平大巷中进行导线测量和高程测量的条件极差而未被采用。 15.立井贯通时的测量工作有何特点?应注意什么问题?如何预计误差?
特点：贯通精度要求更高，测量工作量大、难度高;必要时须进行补测。贯通时应当遵循：一是要在确定测量方案和方法时保证贯通所必须的精度，过高的或过低的精度要求都是不对的;二是对所完成的测量和计算工作应有客观的检查校核，尤其杜绝粗差。立井贯通后，可由地面上或由上水平的井中处挂下中心锤球线到下水平，直接丈量出井筒中心之间的偏差值，即为立井贯通的实际偏差值。
16.贯通测量在实测中应注意哪些问题?应进行哪些检查和调整?
1、注意原始资料的可靠性，起算数据应当准确无误。
2、各项测量工作都要有可靠的独立检核
3、精度要求很高的贯通测量，要采取提高精度的响应措施
4、对施测成果要及时进行精度分析，并与原误差预计的精度要求进行对比，各个环节均不能低于原精度要求，必要时要进行返工重测
5、利用测量成果计算标定要素时，注意不要抄错或用错已知数据资料
6、贯通巷道掘进过程中，要及时进行测量和填图，并根据测量成果及时调整巷道掘进的方向和坡度
17.试述井下矿山测量图的投影原理
投影是矿图的基础;井下矿山测量图属于平行正投影中的标高投影，即采用水平面作为投影面，将空间物体上的特征点垂直投影到该投影面上，并将各特征点的高程标注在旁边。
18.什么是矿井地质测量信息系统?
矿井地质测量信息系统就是以采集、存储、管理、和描述矿井范围内有关矿井地质和测量系数的空间信息系统。是矿井资源环境信息系统的基础和核心子系统。
19.井下经纬仪导线测角、量边误差的来源有哪些?其对测角和量边的精度的影响?
误差来源：(1)仪器误差：视轴差和水平轴倾斜误差对测量水平角的影响可用正倒镜两个镜位观测的方法来消除或减少到最低限度;而竖轴倾斜误差只能因加改正数或采用跨水准管来整平水平轴的方法来减少或消除其影响。对于电子经纬仪而言，由于采用了单轴、双轴或三轴自动补偿装置可不受或基本上不受三轴误差的影响。(2)测角方法误差：由于瞄准和读数不正确所引起的误差;但它与测角方法有关。(3)战标对中误差和仪器对中误差：由于战标和仪器的中心与测点中心没有在同一铅垂线上锁引起的误差，井下测角时，尤其当边长脚短时，对中误差是测角误差的主要来源，这也是《规程》中规定当井下7”及15”导线边长小于30m是要增加对中次数的原因。
20.什么叫采区测量?包括哪些内容?
通过竖直和倾斜巷道把方向、坐标和高程引测到采区内所进行的测量工作。包括的内容：通过竖直的急倾斜巷道向采区内传递方向、坐标和高程。
21.中天法定向是的主要误差来源是什么?
1)经纬仪测定测线方向的误差 2)陀螺仪与经纬仪的链接误差 3)悬挂带零位变动误差和摆动平衡的变动误差
4)中天时间的测定误差和摆幅的读数误差
5)外界条件的影响
22.跟踪逆点法和中天法两种定向方法各有何优缺点?
1)两种定向方法的精度均能满足工程测量所要求的精度，但逆转点的定向精度稍高一点 2)逆转点定向观测5个逆转点所需陀螺仪运转时间是19分钟，中天定向需要16分钟，从尽量缩短井下作业时间，延长仪器寿命和增加逆变器容量的定向观测时间来考虑，中天法由于逆转点法
3)中天法定向时的观测者要较逆转点法的观测者轻松。因为中天法照准器固定不动，观测者只需在读取中天时间和摆幅是集中注意力，逆转点法定向是，观测者要用微动螺旋来跟踪灵敏部光标线，整个过程都要集中注意力
4)逆转点法定向是要求粗略定向小于2度即可， 中天法要求15秒，不过一般定向时都能达到要求。
23.减少投点误差的措施?
1)尽量增加两垂球线间的距离，并选择合理的垂球先位置
2)尽量减少马头们处气流对垂球线的影响
3)采用小直径高强度的钢丝，适当加大垂球重量，并将垂球浸入稳定夜中 4)摆动观测时，垂球线摆动的方向应尽量与标尺平行，病适当增加大摆幅，但不宜超过100m 5)减小滴水对垂球线及垂球的影响，在大水桶上加挡水盖。
