贯通测量误差预计

贯通测量误差预计（精选8篇）

贯通测量误差预计 第1篇

传统的贯通测量误差预计, 其高程误差预计采用解析法, 而平面误差预计至今仍沿用图解法[2]。图解法的优点是直观, 能满足贯通工程误差预计的要求。但此种方法太繁琐, 需要绘图、量取点的坐标值, 最后还要计算。当贯通工程较大, 贯通距离较长时, 如果绘图比例太大, 则图纸过大, 使量取坐标增加难度。如绘图比例太小, 则增加量取的误差。虽然现可在AutoCAD图上进行, 但现在一般用测距仪量距, 有些量如sinα′i、cosα′i的量取比较困难, 将使预计的误差增大。

在计算技术高度现代化的今天, 仍沿用图解法来解决生产实际问题, 大大落后于现实, 也有可能延误工期。虽然提出了一种顾及起算数据误差的解析法来预计贯通误差, 但它仅适合于平峒或斜井开拓, 当采用竖井开拓时, 联系测量的误差无法包括在内[3]。因联系测量中投向误差θ无法分解为x、y 2个方向的误差, 其相关误差mxy更无法求得。况且地面网的误差可通过设计网型等来控制[4], 使其可忽略不计, 更高一级的地面控制, 其误差更可忽略, 所以有必要研究新的方法以弥补这些不足。

1 误差预计的新方法

在研究了贯通平面误差预计的基本理论之后, 总结出2种解析方法来预计贯通平面误差原坐标系下的误差椭圆法和假定坐标系下的坐标变换法。

1.1 原坐标系下的误差椭圆法

贯通平面测量误差预计的理论基础是求导线终点的误差。而求贯通相遇点在重要方向的误差, 实质上是求井上下形成的导线, 在贯通相遇点处, 在贯通重要方向上的误差。由误差椭圆理论[5]可知, 只要知道x、y方向的方差和协方差, 即可求出任意方向的误差。

如图1所示的导线, 设有n+1个点, 终点以K表示。则K点坐标表达式为

$\begin{array}{c}X{}_{{\rm K}}=X{}_1+{\displaystyle \sum _{i=1}^{n-1}\text{Δ}}X{}_{ii+1}‚\\ Y{}_{{\rm K}}=Y{}_1+{\displaystyle \sum _{i=1}^{n-1}\text{Δ}}Y{}_{ii+1}.\end{array}(1)$

设起始点无误差, 考虑起始方向误差, 通过全微分式[6]求偏导方差—协方差传播律得到终点K的方差—协方差阵。

设贯通方向为αG, 则贯通重要方向为φ=αG-90°。利用误差椭圆求任意方向误差公式[7]为M${}_{\phi }^2$=M${}_{xx}^2$cos2φ + Myy sin2φ + Mxy sin2φ. (2) 式中:M${}_{xx}^2$=M${}_{xx{}_{\text{上}}}^2$+M${}_{xx{}_{\text{下}}}^2$+M${}_{xx{}_{\text{向}}}^2$, M${}_{yy}^2$=M${}_{yy{}_{\text{上}}}^2$+M${}_{yy{}_{\text{下}}}^2$+M${}_{yy{}_{\text{向}}}^2$, Mxy=Mxy上+Mxy下+Mxy向, 其中Mxx上、Myy上、Mxy上分别以井上数据代入方差—协方差阵求得, 其余同理可求。

值得指出的是, 由于X坐标的不确定性, 利用误差椭圆法无法求其最佳贯通相遇点。

1.2假定坐标系下的坐标变换法

传统的图解法预计贯通重要方向的误差, 其实质是一种坐标变换方法。它是将原坐标系经平移和旋转, 变换为贯通相遇点K为新坐标系的原点O', 贯通重要方向为新坐标系X'轴, 贯通方向为Y'轴。贯通相遇点K的坐标xk、yk一般在设计中给出, 而坐标轴旋转角φ=αG-900。将xk、yk和φ值代入

$\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]=-\left[\begin{array}{cc}\cos \phi & \sin \phi \\ -\sin \phi & \cos \phi \end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x{}_k\\ y{}_k\end{array}\right].(3)$

可求得平移参数c、d, 将平移参数代入

$\left[\begin{array}{c}{x}^{\prime }\\ y^{\prime }\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}c\\ d\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}\cos \phi & \sin \phi \\ -\sin \phi & \cos \phi \end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x\\ y\end{array}\right],(4)$

即可逐点将原坐标系下的坐标变换为新坐标系下的坐标, 这些坐标值即图解法中图解坐标的解析值。而α′i=αi-90°, 这样在新坐标系下, 各边的方位角亦可求得其准确值, 避免sinα′i无法量取的弊病。

有了井上下的新坐标x′、y′和各边的方位角α′i, 代入 (5) 式求得最佳相遇点。$y^{\prime }{}_0=\frac{m{}_{\beta {}_{\text{上}}}^2{\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{上}}}{y}^{\prime }}{}_i+m{}_{\alpha {}_{0A}}^2{y}^{\prime }{}_{0A}+m{}_{\alpha {}_{0B}}^{2}y{}_{0B}+m{}_{\beta {}_{\text{下}}}^2{\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{下}}}{y}^{\prime }}{}_i}{Q}.(5)$式中:Q=n上m${}_{\beta {}_{\text{上}}}^2$+m${}_{\alpha {}_{0B}}^2$+n下m${}_{\beta }^2$.

最佳相遇点的方差为${\rm M}{}_{x^{\prime }{}_0}^2=\frac{m{}_{\beta {}_{\text{上}}}^2}{\rho {}^2}{\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{上}}}(}{y}^{\prime }{}_0-y^{\prime }{}_i){}^2+a$上

$\begin{array}{l}{\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{上}}}\cos }{}^2{\alpha }^{\prime }{}_i+\\ b{}^{2}L{}_{x{}_{\text{上}}}^2+\frac{m{}_{\alpha {}_{0A}}^2}{\rho {}^2}(y^{\prime }{}_0+y^{\prime }{}_{0A}){}^2+\\ \frac{m{}_{\alpha {}_{0B}}^2}{\rho {}^2}(y^{\prime }{}_0-y{}_{0B}){}^2+\frac{m{}_{\beta {}_{\text{下}}}^2}{\rho {}^2}{\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{下}}}(}{y}^{\prime }{}_0-y^{\prime }{}_i){}^2+\end{array}$

α${}_{\text{下}}^2$${\displaystyle \sum _1^{n{}_{\text{下}}}\cos }{}^2{\alpha }^{\prime }{}_i+b$下L${}_{x{}_{\text{下}}}^2$, (6) 求实际相遇点K的方差的附加项为${\rm M}{}_F{}^2=\frac{Q}{\rho {}^2}(y^{\prime }{}_k-y^{\prime }{}_0){}^2‚(7)$则M${}_{x^{\prime }{}_k}^2$=M${}_{x^{\prime }{}_0}^2$+M${}_F^2$。

贯通相遇点K的允许区间为$W=\pm \frac{\rho }{\sqrt{Q}}\sqrt{{\rm M}{}_{x^{\prime }{}_{{\rm K}}}^2-{\rm M}{}_{x^{\prime }{}_0}^2}.(8)$

1.3算例

某矿为了通风的需要, 拟从中央风井向南翼风井贯通一通风平巷。2井均采用一井独立定向2次, 其差值Δα≤±2′, 取mα=±42″。井上下用同一台日本索佳SET2全站仪施测, 仪器参数:测角方向中误差为:J=±2″, 测距误差为:ml=2 mm+2 ppmD。考虑井下困难条件, 取mβ下=±7″;ml下=5 mm+5 ppmD。井上下均采用导线, 如图2所示。表1为用误差椭圆法计算的数据, 表2为用图解法和坐标变换法计算的数据。采用3种方法预计了贯通相遇点K (xk=83 640.167, yk=29 151.186) 在重要方向的误差, 如表1、表2所示。

若每项工作均独立进行两次, 且取2倍中误差为允许误差, 则误差椭圆法算得M预$=\pm \frac{2{\rm M}{}_{\phi }}{\sqrt{2}}=\pm 0.1474\text{m}$;由表2数据算得, 坐标变换法为:M预=±0.147 3 m;图解法为:M预=±0.147 7 m。

若采用求最佳贯通点的方法, 得:y′0=64.803 m, M${}_{x^{\prime }{}_0}^2$=10 439.236 4×10-6, 可求得其附加项M2F=427.590 0×10-6, 贯通相遇点K的误差为M${}_{x{}_k}^2$=M${}_{x{}_0}^2$+M${}_F^2$=10 866.826 4×10-6。

若贯通重要方向上的容许偏差为Δx′=0.3 m, 贯通相遇点在x′方向上的容许中误差应为${\rm M}{}_{x^{\prime }{}_{{\rm K}}}=\frac{\text{Δ}x\sqrt{2}´}{2}=\pm 0.212\text{m}$, 则K点的允许区间为:$W=\pm \frac{\rho }{\sqrt{Q}}\sqrt{{\rm M}{}_{x^{\prime }{}_{{\rm K}}}{}^2-{\rm M}{}_{x^{\prime }{}_0}{}^2}=\pm 582\text{m}$。

2 结 论

1) 3种方法求得数据基本一致, 上述3种方法的数据仅在0.01 mm位上有差异。

2) 新方法处理过程简单, 可以大大的节省时间, 提高工作效率。

参考文献

[1]田佩俊.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1988.

[2]周立吾, 张国良, 林家聪.矿山测量学[M].徐州:中国矿业学院出版社, 1987.

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[5]赵吉先, 万程辉.贯通横向误差处理新方法[J].测绘通报, 2008 (1) :10-11.

[6]于正林, 孙海燕, 王新洲, 等.广义测量平差[M].武汉:武汉大学出版社, 2005.

贯通测量误差预计 第2篇

摘要：随着人们对交通运输便利性的要求，特长隧道工程在国内外得到了越来越广泛的应用。结合实际的隧道工程施工经验，总结出对隧道贯通产生影响的主要测量误差来源，并详细的叙述了为实现贯通精度，而采用的相应控制方法，希望对今后特长隧道贯通的测量工作有一定的指导作用。

关键词：特长隧道；贯通测量；误差；精度控制

近年来，在我国便利的交通网络建设中，隧道建设发挥着相当重要的作用，占据着不可替代的位置，发展势头也越来越猛。在对隧道长短的限定中，通常情况下隧道长度小于五百延长米的称为短隧道，而长度限定在五百至三千延长米之间的隧道被称之为中长隧道，而处于三千至一万延长米的隧道称之为长隧道，大于一万延长米的隧道就被称之为特长隧道。根据相关的统计数据得知，现在我国的公路隧道达到2889处，当中包括有43处的是特长隧道，如何做好特长隧道的高精度贯通是特长隧道工程中的重中之重。这就需要施工人员在相关的技术指导下采用相应的技术措施及设备，做好精度分析，从而保证特长隧道工程的贯通质量。

1.贯通测量概念

贯通误差是指相向或同向掘进的隧道，在施工中线的贯通面上，因未准确接通而产生的偏差。隧道贯通误差的主要来源为洞外控制测量、联系测量、洞内控制测量的误差，洞内施工放样所产生的误差。从贯通误差的性质可分为：横向贯通误差，纵向贯通误差，高程贯通误差。横向及纵向贯通误差属于平面贯通误差。正确的贯通测量是按照相关的规范精度要求、施工图设计要求，编制相应可行技术方案，使用符合精度要求的仪器设备，采用可靠的人员及方法来实现。

2.进行贯通测量的方法以及对其误差分析计算

2.1高程控制测量

高程控制测量的任务是按规定的精度施工测量隧道洞口附近水准点的高程，作为高程引测进洞的依据。对于短隧道，使用三角高程测量还是能够满足测量要求的，但是对于特长隧道来说，隧道洞外贯通测量的方法需要采用高精密水准的方法才可以。水准测量应选择连接洞口最平坦和最短的线路，以期达到设站少、观测快、精度高的要求。每一洞口埋设的水准点应不少于两个，且以安置一次水准仪即可联测为宜。高精密水准测量方法虽然可以满足测量的精度要求，但其缺点是劳动强度大，工作效率不高，所以这种方法也逐渐被GPS拟合高程代替精度相当的水准测量。而特长隧道洞内的高程贯通测量主要采用高精密水准的测量方法。

2.2洞外平面贯通测量的方法

隧道工程平面控制测量的主要任务是测定各洞口控制点的平面位置，以便根据洞口控制点将设计方向导向地下，指引隧道开挖，并能按规定的精度进行贯通。洞口外的平面控制测量可采用GPS测量、三边、导线测量或者多种测量方法相组合的形式进行综合性的测量工作。在现代隧道施工中大部分采用的贯通测量方法是GPS测量，对于特长隧道的贯通GPS网形，从这种测量方法的灵活性出发，在隧道洞口线路中线位置上增设进出口点位，再增设其他的点位，组成的网形如图1所示。从此图中也可以看出，必须减小垂线方向上的偏差，每个端位的控制点高度都不能差的太大。

2.3洞内平面控制测量的方法及精度分析

隧道工程的洞内是非常狭窄的沿着一个方向进行延伸的巷道，巷道里的条件与外界的地面具有很大的差距，在隧道内部进行平面控制测量的一般方法是支导线法。支导线法适用于隧道长度小于3km的长隧。对于隧道工程中的特长隧道工程，在贯通测量中经常采用的方法是使用导线网的方式建立隧道洞内平面控制测量网。通常隧道内的导线布置方式有两种，分别为大地四边形构成的直伸型导线网以及双导线构成的交叉双导线网。这两种方式中因为直伸型导线网的特点为观测量大，并且在靠近隧道洞壁的两边非常容易受到折光影响，所以在特长隧道贯通测量时采用交叉双导线网比较有优势。

误差预计与精度分析理论是依据现行的误差理论，根据实际的隧道工程贯通测量设计方案在施工的过程前对贯通相遇点偏差量可能出现的误差范围进行预计。倘若预计的范围值超过了相关规定的范畴，那么应该对现在的设计方案进行调整修订，提高设计的精度，从而满足实际工程中的误差要求；倘若误差的预计值小于相关规范的要求，那么可以改变贯通测量的方案，降低观测量，从而减少成本支出。

在按照计划的贯通测量方案中，进行实际的测量工作时，一定有偏差最小的贯通相遇点的位置，此位置也被称之为最佳贯通点。在应用误差限差与精度分析公式时，要根据设计方案、误差理论求得最佳贯通点的位置。在具体的分析过程中，依据贯通测量的数据进行误差的分析，需要明确的一点是横向贯通误差预计的.方法是对过程中已经被确定好的特长隧道贯通相遇点位置为基础的。倘若因为其他的状况改变了此点的具体位置，也就是改变了洞内导线测角。因此对于特长隧道的贯通测量工序，在实际的施工中出现贯通点变化时只需要在这个限定的范围内就可以仍然按照原来设计的测量方案进行，且保证贯通测量的误差不会超过规范内的要求。

3.结语

综上所述，特长隧道的贯通测量的误差限差以及精度的确定与分配是非常亟待解决的问题，需要使用系统的完整的解决方案，而GPS技术在隧道控制测量中应用是非常的广泛的，前景也是不容忽视的，尤其是适用于特长隧道，这种技术的优点是节省人力与时间，而且能够使工作效率大大提升，其次是能够大大的提高洞外控制测量的精度。在本文中分析了对特长隧道有影响的主要测量误差，尤其是隧道的横向贯通误差的限定问题，此误差主要来源于洞内导线测角误差，针对此种状况必须依据具体的施工特点进行合理的布网工作。隧道的洞内平面控制网采用交叉双导线网布网形式能够较好的对此项误差进行限制。

贯通测量误差预计 第3篇

所谓贯通测量误差预计, 即根据提前确定的测量方案以及具体的技术, 通过最小二乘准则与误差传播定律, 来估算贯通精度。值得注意的是, 它主要是对贯通实际偏差最大误差进行预计, 并非对具体偏差数值进行预计。鉴于此, 误差预计仅仅具备概率上的作用, 主要是为了对测量方案进行改善, 同时为了选用科学合理的测量技术手段, 从而能够有效地掌握贯通状况。在迎合采矿生产要求的基础上, 一方面不会因为精度相对较低而使得项目蒙受经济损失, 不会对正常安全生产产生负面作用, 另一方面还不会因为随意的追求高精度而使得任务负担加重。

1 确定贯通测量方案与科学合理的测量技术

1.1 搜集信息, 确定初步方案

当接到贯通测量工作安排以后, 必须先向相应的设计与施工方进行咨询, 以掌握贯通项目方面的设计安排、项目限差标准与贯通相遇点的具体地点等信息, 同时积极主动地对设计机构给予的图纸进行认真的检查。并且搜集许多和贯通项目相关的测量信息, 准确记录其中涉及到的测量起算数据, 另外, 还应当确定其可靠性与精度。然后就需要认真绘制贯通平面图, 同时在上面绘出和贯通项目相关的巷道与井下测量永久控制点等, 为测量设计创造良好的条件, 接着则能够按照具体状况制定几种测量方案, 由此, 仔细比对各种方案的优劣, 通过深入仔细地分析之后, 从中确定一个相对理想的方案。

1.2 选用科学合理的测量方法

初步确定测量方案以后, 选择哪一种仪器以及具体的方法, 明确限差的范围, 选择什么样的检核方法, 均必须提前明确。该选择流程应当与误差预计实现有机结合, 这是一个反复的过程。一般情况下, 按照矿上当前所配备的设备以及普通的一些测量技术来进行, 依靠积累的工作经验首先选择一个方法, 经过误差预计, 最终才可以选择相应的方法。就那些规模相对较低的关键的贯通, 如果有必要, 还能够对外寻求帮助, 借来该领域较为先进的设备, 或者派若干矿山测量工作者进行独立复测, 同时将最后获得的测量数据进行比对分析, 从而能够牢牢掌握贯通相关资料。

1.3 贯通方案测量技术措施

本文主要以某矿-329 m北大巷与411~159 m贯通测量方案为例进行分析。

1) 井下导线测量。导线起始点为-129 m水平运输大巷永久点Q12~Q13, 根据7″级的导线标准来设置两个支导线, 以此来对这一次贯通进行控制。首条从-129 m水平的点Q12~Q13起, 经过-129 m上方的车场与辅助付斜井, 一直至-329 m北运输大巷、-329 m底部车场贯通点K。次条同样是从-129 m水平Q12~Q13起, 通过411-159 m运输大巷、411 m轨道上山、411~159 m人行上山到贯通点K, 求解导线主要是根据统一坐标系统来完成。起始边的坐标数据如下所示:

Q12:2878727.513m Y=20521362.883 m H=-117.638 m

K8:H=-115.284 m

测量过程中主要是选择初测、复测等方法进行。测角采用全站仪1个测回施测, 半测回互差应当满足条件:≤10″, 一测回2C值必须满足条件:≤12″, 通过测距仪来进行量边, 测回读取两个读数, 需要发现的问题是, 边长相对误差必须满足的条件是:≤2+2 ppm D。

2) 高程测量。-129 m运输平巷内Q13~K8主要是通过NA2水准仪开展往返测量, 别的平、斜巷通过GTS-332全站仪来实施独立2次三角高程测量, 然后求取它们的平均值, 将其当做最终结果。此时应该注意, 其精度应当满足以下条件: (1) 水准测量, 往返测量高程较差必须。 (2) 三角高程测量, 通过钢尺来对仪高与觇高进行测量, 都测量2次, 其误差必须不大于±4 mm, 邻点往返测高差的误差必须小于等于10+0.3 mm×L。每段三角高程导线的高差往返测互差必须满足的条件是: (其中, L是指导线水平边长, 其单位是km) 。

1.4 确定基本误差参数

1) 测距仪测边精度:2+2 ppm D。

2) 井下测角中误差:mβ=±7″:测距相对中误差1/8 000。

3) GTS-332全站仪电子测距a=0.72mm, b=0.92 mm/km。

4) 钢尺量边的a、b系数:a=0.000 5、b=0.000 05。

5) 单位距离高程测量中误差:

6) 竖直角观测中误差:mβ=±8″。

(1) 平面重要方向误差预计。一是导线测角误差产生的干扰:Mβ=±0.092 m;二是测边误差产生的干扰:Mx=±0.011 m;三是每一个误差造成的贯通点K在X轴上的中误差:MX=±0.093 m;四是K点在X轴上的预计误差:MX预=2MX平=±0.132 m。

(2) 高程测量误差预计。一是水准高程测量误差所产生的干扰:Mh水=±0.017 m;二是三角高程误差所产生的干扰:Mh径=±0.091 m;三是K点在高程上的中误差:Mhk=±0.093 m;四是K点的预计误差:MH预=±0.132m。

1.5 贯通方案测量误差预计

-329 m北大巷与411~159 m人行上山K点的贯通方案测量误差预计, 首先需要绘制相应的图纸。K点在水平重要方向上的预计误差。在预计图上按照设计弄清楚贯通相遇点位置绘出K点。

1.6 确定科学合理的贯通方案

以上误差预计结果为贯通点K在水平向上误差为0.132 m, K1在高程上误差之相等。7″导线规定上述的两个误差应当满足的条件是:前者为0.3 m, 后者是0.2 m。经过分析可以得知, 这两个误差都在准许的范围之内, 正因如此, 我们确定以上的测量方案与方法就是所选择的方案。

2 结语

矿山测量属于该领域的一项十分关键的基础技术工作, 但是, 贯通项目的测量精度优劣在很大程度上决定着这一个项目能否准确贯通, 此外, 还决定着矿井的设计、建设以及经营运行质量与效率等诸多方面。经由对这一个贯通项目的误差预计我们发现:-329 m北大巷与411~159 m人行上山的贯通, 在水平以及高程两个方面均满足容许的贯通偏差值。需要关注的情况是, 后者的预计误差只有±0.132 m, 通过分析可以得知, 这一个误差要比准许偏差小得多, 水平重要方向上的贯通误差基本上是由于测角误差所造成的, 但是沿贯通中线方向的量边误差不会干扰到贯通精度。为了不断提升贯通通精度, 一定要反复进行测量, 然后求取所得结果的平均值, 同时, 还要能够熟练掌握贯通方面的信息资料, 以取得预计的贯通效果。

参考文献

[1]陈德忱.贯通测量误差预计在矿山测量中的应用[J].铁法科技, 2007 (2) :52-55.

[2]何爱保, 朱远坤.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用[J].矿山测量, 2013 (3) :73-75.

[3]张自宾.矿山大型贯通测量误差预计分析及应用[J].科技信息, 2012 (2) :365-365.

[4]骆祥均.王庄煤矿胶带巷与轨道暗斜井贯通测量[J].水力采煤与管道运输, 2010 (2) :87-88.

[6]李云涛.忻州窑煤矿8937工作面贯通误差预计[J].科技信息, 2011 (20) :329-331.

贯通测量误差预计 第4篇

在矿山测量中, 贯通测量较为复杂和艰辛, 也是矿山测量的重中之重。尤其是大型贯通工程, 施测精度的高低直接关系到整个矿井的设计、建设与生产, 事关重大。如果有重大偏差出现, 不仅会影响井巷质量, 严重时甚至会造成井巷报废、人员伤亡等恶劣后果。

贯通测量中的误差主要是起算数据引起的误差、测量方法误差以及系统误差三种。起算数据影响的点位误差, 主要是对附和导线影响较大, 附和导线两端起始, 相当于两段支导线, 故对贯通精度影响较大;因此, 附和导线的起算数据误差是贯通误差的重要来源, 特别是不同时期测设的附和导线, 影响比较大。所以, 在进行贯通测量方案的选择过程中, 应尽量布设闭和导线。另外, 考虑测量方法的误差, 主要是瞄准和读数造成的误差;系统误差对贯通精度造成的影响也要结合实际情况予以考虑。全站仪等新仪器设备在贯通测量中得到了普遍应用, 其测距精度达2 mm+2ppm, 量边误差对贯通重要方向的影响较小, 不是主要的误差来源。

1 48709工作面概况

西铭矿设计为年产360万t大型矿井, 采用平硐开拓方式。按照生产衔接计划, 下一步将对48709工作面进行回采。48709工作面皮带巷设计长度1 865 m, 胶轮车巷设计长度1 845 m, 设计方位均为334°35'52″;切眼设计长度220 m, 设计方位244°35'52″。支护方式为锚杆支护, 遇构造时改为架棚子。为了保证如期贯通、形成系统, 现由开拓一队施工48709皮带巷, 到设计位置后停掘, 同时由掘进三队施工48709胶轮车巷, 到切眼设计位置后, 施工切眼与48709皮带巷贯通。现剩余实际贯通距离为600余米。示意图如图1所示。

掘进巷道的贯通测量是矿山测量的重要工作之一, 不论贯通位置在轨道巷、运输巷还是在切眼, 按照《煤矿测量规程》及《矿井安全质量标准化标准》规定, 贯通限差应控制在横向±300 mm, 纵向±200 mm;当水平重要方向上的贯通误差<0.4 m时, 不影响使用, 能够降低测量成本、减少占用巷道时间、缩减人员配备, 同时也可以满足将来的矿井生产需要。因此在满足矿井生产需要的前提下, 结合我处《煤矿测量规程》实施细则要求, 决定本次贯通在水平重要方向上的允许偏差为不>0.400 m, 高程不预计 (沿8#煤顶板掘进) 。

2 贯通测量方案及测量方法

2.1 地面控制测量

平面控制测量采用GPS定位技术建立地面首级控制, 由地质处施测平差后提供数据, 我矿地质科由冀家沟进风斜井引入井下, 形成7 s闭合导线, 经平差并对原有导线点进行审核, 最终认定“B6、B7”两个导线点资料可靠, 将其作为开口起算控制点。以上2点资料保存在成果台帐中, 由矿地质科施测并平差计算, 成果为1954北京坐标系。其最弱点点位中误为±3.56 mm, 最弱边相对中误差为1/46 000。

2.2 井下控制测量

2.2.1 井下平面控制测量

井下平面控制导线的敷设路线设计为: (1) 由“B6”和“B7”两点为起始点, 经皮带巷开口处, 敷设一条30″级复测支导线。 (2) 由“B6”和“B7”两点为起始点, 经胶轮巷开口处, 敷设一条30″级复测支导线。

2.2.2 施测仪器、方法、要求及限差的确定

本次贯通测量采用尼康NIV02.M全站仪进行控制测量。其测角精度为±2″, 测距标称精度为± (2 mm+2ppm D) 。测量仪器按国家规定每年送国家授权检定部门检定, 合格后方使用。水平角的观测采用测回法, 其各种互差的限差和其作业细节均严格按照规定《煤矿测量规程》中的要求进行。在施测30″级导线时, 采用三架法进行强制对中, 采用测回法进行左、右角观测。并严格按照《煤矿测量规程》中的规定进行测量, 当各类限差超限时及时重测。边长<30 m或出现长短边相接的情况时, 加大测量次数和对中次数, 采用每一测站同时观测左右角, 进行测站平差以降低对测角精度的影响。对中时以挡风布挡风并采用大垂球对点, 同时保证前后视照明充分, 提高清晰度, 最终以良好的施测环境, 施测方法来确保测量精度。

2.3 施工测量

巷道掘进时, 采用激光代替中线的方法指导巷道施工。其要求如下:激光的近、远点必须由本次使用的全站仪精确标定, 点间距应>30 m。每次标定激光近、远点时均应严格按照30″导线测量方法施测。标定激光近、远点后, 应在3个工作日内对数据进行复查。激光指向仪位置的设置必须安全牢靠, 仪器至工作面的距离应不<70 m, 使用中应注意检查, 光斑应严格对准激光近、远点线绳, 每施工100 m对数据检查一次, 以保证其正确指示巷道掘进方向。

3 贯通误差预计

在贯通测量中, 应根据工程的精度要求进行贯通误差预计和最弱点误差估算, 从而正确指导贯通测量工作的实施。误差预计与控制方法是对贯通精度的一种估算和控制, 不是预计贯通实际偏差的大小, 而是预计实际偏差可能达到的限度。将估算误差与工程允许偏差相比较, 选择符合工程要求的、合理的测量方案和方法, 进行指导和施工。井下巷道工程根据贯通图形的不同, 其测量误差的影响程度也不一样。如在直巷地段的相向、同向贯通要重点提高测角精度。量边误差相对来说对贯通工程影响不大;而横向贯通要注意提高量边精度, 防止粗差, 即可保证贯通顺利, 而测角误差相对贯通工程来说影响不大。有些测量人员认为工程都能精确贯通, 无须进行闭 (附) 合测量, 其成果也是可靠的。若有这样的想法, 是绝对错误的, 甚至会因工作中的一个小失误, 致使贯通失败, 造成工程的巨大损失。

3.1 贯通误差预计图

本次预计图采用比例尺为1∶2 000的图纸用微机绘制, 预计中所需量取数值都为微机上直接量取。

3.2 各种误差参数的确定

1) 井下30″级光电测距导线测角误差mβ下=30″。

2) 井下光电测距导线量边误差m L=± (2mm+2ppm D) 。

3.3 贯通相遇点在水平重要方向X'上的预计误差

本次贯通在水平重要方向上误差预计公式:

1) 井下导线测角误差引起贯通点在X'方向上的误差:

2) 井下导线量边误差引起进风井在X'方向上的误差:

3) 因以上测量都进行了二次, 取其二次独立观测平均值做为贯通点在水平重要方向上的中误差:

4) 取2倍中误差为贯通在水平重要方向上的预计:

根据以上预计可以看出, 在水平重要方向上未超过贯通允许偏差, 可以满足生产需要。

4 结语

井下工作面的顺利贯通是一个系统工程, 离不开全体人员的努力和配合。首先是要科学地进行贯通误差预计, 选用技术上可行、精度上允许、经济上合理的测量方案和测量方法, 不必过分追求高精度。目前, 全站仪已经得到了普遍应用, 在井下使用全站仪测量, 不仅能大大降低测量人员的劳动强度, 减少作业计算量, 而且能提高测量速度和精度。另外, 选择水平重要方向上偏差最小的贯通相遇点, 即选择最佳的贯通位置。无论是大型或小型贯通, 搞好导线测量的基础工作是关键, 不能掉以轻心, 不能因是小型贯通而放低精度要求, 杜绝因麻痹大意产生的不可预见的粗差。

摘要：贯通测量是矿山测量的重中之重, 施测精度的高低直接关系到矿井的安全生产和长远发展。文章对贯通测量误差作了简要介绍, 并结合工作实践, 对某工作面贯通的测量情况作了简要介绍。

关键词：矿山,贯通测量,工作面

参考文献

[1]魏祥平, 程志强.全站仪在井下测量中的应用[J].江西煤炭科技, 2008 (2) .

[2]吴全, 姜维, 孙洪亮, 等.土堆—沙旺贯通测量方案及误差预计[J].矿山测量, 2010 (1) .

新集一矿西区副井贯通测量误差预计 第5篇

1 主要工程概况

西区副井位于西风井以北105米处, 设计井筒直径7.2m, 井口标高+26.5m, 井底车场标高-700m。井下-550水平有轨道联巷由西皮带大巷三联巷拨门与西区副井相连接。根据工程计划, 西区-550水平有轨道联巷井底车场掘至距西区副井中9米处停头。待井筒施工到位后, 在停头处贯通。

2 近井点位置测量

西区副井近井点 (西1) 选择在西区风井出风口平台上。西区平面控制系统采用坐标一级边角附合导线 (副1——行管楼——罗杨——西1——风3——张塔) , 高程控制采用往返三等高程测量 (岩标——FN1——岩标) 。为保证观测精度, 观测时应避免望远镜调焦, 要求观测方向边长之比不得超过1∶3, 拟增加过渡边来调整边长之比。副1~行管楼~煤电楼, 煤电楼~行管楼~供应楼, 供应楼~行管楼~罗杨~西1~西2, 西2~西1~风3 (其中, 行管楼~煤电楼、行管楼~供应楼, 均为过渡边) 。

3 误差预计

西区副井—西1—风3—西风井—井下导线—西区副井。

3.1 地面连接导线对贯通相遇点K在水平重要方向的误差

mβ地面导线测角中误差, Ryi导线各点与K点连线在y'轴上投影长度。

mL为光电测距中误差取±5ppm, L为导线边长, α为各边与x'轴夹角, Lcos2α从图上量取。

3.2 井下起算边对贯通相遇点K在水平重要方向的误差

mα0为定向中误差, Ry0井下起算点与贯通点K连线在y'轴上投影长度。

3.3 井下导线对贯通相遇点K在水平重要方向的误差

1) 井下导线测角对贯通相遇点K在水平重要方向的误差

mβ为井下导线测角中误差, Ryi导线各点与K点连线在y'轴上投影长度。

2) 井下导线量边对贯通相遇点K在水平重要方向的误差

a为井下量边偶然误差系数取0.0004, b为井下量边系统误差系数取0.00005, L为导线边长, α为各边与x'轴夹角, Lcos2α从图上量取。Lx下为井下起算点与贯通点K连线在x'轴上投影长度。

4 各项误差引起K点在x′轴上的总中误差

由于各项工作均独立进行两次, 固贯通项遇点K在x'轴上的预计中误差为:

MX为定向投点误差取±30mm则, 贯通项遇点K在x'轴上的预计误差为:Mxk预=±2 Mxk=±0.080m。

摘要：新集一矿拟开凿西区副井, 为了满足工程建设的需要, 必须及时恢复建立与井下一致的地面控制测量系统, 测定近井点。西区副井位于西风井以北105米处, 设计井筒直径7.2m, 井口标高+26.5m, 井底车场标高-700m。井下-550水平有轨道联巷由西皮带大巷三联巷拨门与西区副井相连接。根据工程计划, 西区-550水平有轨道联巷井底车场掘至距西区副井中9米处停头。待井筒施工到位后, 在停头处贯通。通过对新集一矿西副井贯通测量误差的分析和预计, 对西副井贯通测量提供了可靠依据。

关键词：近井点,贯通测量,误差预计,副井,新集,误差分析

参考文献

[1]煤矿测量规程.煤炭工业出版社, 1989.

[2]煤矿测量手册.煤炭工业出版社, 1990.

[3]魏碧江, 袁明, 郝波, 铜绿山矿副井井简延伸工程贯通测量.采矿技术, 2011.

[4]马支训, 周玉华, 曾凡盛, 卢恒.济宁二号煤矿副井罐笼提升天轮更换测量:煤矿现代化, 2011.

[5]曲爱红, 牟翠雨.五龙矿主副井与南风井间贯通测量方案设计及误差预计:中国科技博览, 2010.

[6]任富强.冬瓜山副井延深工程测量精度的探讨.采矿技术, 2010.

[7]赵光立.地方煤矿主、副井与回风井贯通测量浅谈:能源技术与管理, 2010.

[8]张惠武, 杨天亮.任楼煤矿副井井筒延深工程第二水平联系测量:淮北建设科技, 2005.

[9]王卫生.冬瓜山副井罐道装备安装测量技术应用.矿业快报, 2005.

贯通测量误差预计 第6篇

与地面测量不同, 地下工程测量难度大, 主要有以下特点: (1) 受到施工环境的影响, 控制点点位可能布设在巷道顶部, 需要进行点下对中, 并且导线的边长长短不一, 测量精度较低; (2) 绝大多数情况下巷道独头掘进, 无法按照常规的测量方法进行精度检核, 如果出现了错误很难及时发现, 并且随着掘进的推进和距离的增加, 受到累积误差的影响, 测量误差越来越大; (3) 巷道施工时, 施工面狭窄, 布设贯通导线时只能前后方向通视, 测量方法单一。受到以上因素的影响, 地下贯通工程控制测量精度要求高, 测量难度大。进行巷道贯通测量时, 首先进行贯通误差预计, 并采用合适的测量方法, 做好质量控制工作, 保证测量的精度。

某矿山需要进行巷道贯通, 贯通长度约600m。以本项目为例, 进行巷道贯通误差预计, 并结合贯通测量的实施, 分析测量过程中需要注意的问题, 为以后类似工程的实施提供依据和参考。

2 贯通误差预计

根据误差的方向, 贯通误差可以分为3类, 即纵向贯通误差 (沿巷道中心线方向) 、横向贯通误差 (在水平面内且垂直于巷道中心线的方向) 、竖向贯通误差 (高程贯通误差) 。其中纵向贯通误差对贯通质量的影响较小, 横向贯通误差和竖向贯通误差对贯通质量的影响较大, 因此, 进行贯通误差预计时, 重点对横向贯通误差和竖向贯通误差进行预计。

2.1 横向贯通误差预计

横向贯通误差主要包括地面测角误差、地面测距误差、地下测角误差、地下测距误差四部分。

(1) 误差参数的确定。根据选用的仪器精度和以往项目的经验, 首先确定误差参数:地面控制测量中误差=±2″、井下控制测量中误差=±4.5″。 (2) 地面测角误差对贯通误差的影响。地面测角误差, 其中为地面测角的中误差 (单位″) , ρ为206265, 为K点与各导线点连线在y'轴上的投影长 (mm) 。经过计算, 可以得到地面测角误差对贯通误差的影响为±29mm。 (3) 地面测距误差对贯通误差的影响。地面测距误差, 其中为激光测距误差 (mm) ;为导线各边与x轴间夹角。计算得地面测距误差对贯通误差的影响为±20mm。 (4) 地下测角误差对贯通误差的影响。地下测角误差计算方法与地上测角误差计算方法类似, 只是计算时采用井下测角精度即可。经计算, 地下测角误差对贯通误差的影响为±53mm。 (5) 地下测距误差对贯通误差的影响。地下测距误差计算方法与地上测距误差计算方法相同, 计算得地下测距误差对贯通误差的影响为±20mm。 (6) 横向贯通误差预计结果。根据误差传播定律, 各项误差引起K点在水平方向的总中误差=±53mm。以两倍中误差作为极限误差, 即贯通预计误差, 则贯通预计误差为±106mm。

2.2 贯通K点的高程误差

贯通K点的高程误差由四部分组成, 分别为地面水准测量误差、地下水准测量误差、地下三角高程测量误差、竖井导入误差。由于地下高程测量的方法与地面高程测量方法基本相同, 且采用几何水准测量或三角高程测量, 技术方法成熟, 检核条件较多, 因此, 不再详细介绍高程贯通误差预计计算过程。经计算, 贯通K点的高程中误差为±57mm, 以两倍中误差作为极限误差, 即贯通预计误差, 则贯通预计误差为±114mm。

2.3 贯通误差预计分析

根据横向贯通误差和竖向贯通误差预计计算结果, 贯通预计误差小于技术设计的允许偏差, 该贯通测量方法及使用的仪器可以保证贯通质量。

3 贯通测量的实施

3.1 地面平面控制测量

根据贯通的需要和要求, 进行地面平面控制测量。在已有控制点的基础上, 采用GNSS静态测量或全站仪导线测量的方法布设贯通地面控制点。根据精度检核结果, 新布设的地面控制点平面精度可以满足地下贯通的精度要求。

3.2 地面高程控制测量

以测区已有的三等水准点为起算点, 按照《国家三、四等水准测量规范》的要求, 采用DS3自动安平水准仪进行四等水准测量, 本次测量布设一条闭合水准路线, 联测新布设的地面平面控制点。测量时各项限差需要满足规范的要求, 保证高程测量的精度。

3.3 地下控制测量

(1) 地下平面控制测量。地下平面控制测量采用2″全站仪布设支导线。导线测量时, 使用全站仪每站正倒镜四测回测角, 各测回间互差要求小于等于±10″且同一测回半测回间互差小于等于±20″。测距时测量两个测回, 两测回间较差小于等于±10mm。在地下平面控制测量时, 可以采用三联脚架法、重复测量法等提高测量的精度。 (2) 地下高程控制测量。地下高程测量方法与地面高程测量方法相同, 只要严格执行GB50026-2007《工程测量规范》各项要求, 精度即可满足地下贯通的要求。

3.4 贯通精度分析

该项目完成后, 重新布设导线并进行平差, 得到了精度较高的控制网。经过计算, 本项目横向贯通误差为65mm, 远小于预计误差106mm;高程贯通误差为73mm, 远小于预计误差114mm。横向贯通误差与高程贯通误差均小于贯通预计误差的2/3, 接近贯通预计误差的1/2, 说明贯通误差预计合理, 技术方案科学, 测量方法和仪器的选择符合技术设计的要求。

4 保证贯通测量精度的措施

(1) 加测陀螺定向边。在进行较长距离的地下贯通测量时, 测角精度受到累积误差的影响, 距离越远精度越低, 对贯通测量的误差影响越大。可以采用陀螺仪加测陀螺边, 保证贯通测量的精度。 (2) 严格执行各项规范。《工程测量规范》、《国家三、四等水准测量规范》中规定的各项限差和要求, 从各方面减小了外界环境、观测、仪器对误差的影响, 保证了测量的精度, 并设置了充足的精度检核条件, 因此, 测量时严格执行《工程测量规范》和《国家三、四等水准测量规范》, 可以从根本上保证测量的精度。

5 结论

在某地下工程贯通测量项目中, 进行了横向贯通误差与高程贯通误差预计, 经过计算, 横向贯通预计误差为±106mm, 高程贯通预计误差为±114mm。贯通后, 布设精度较高的导线并进行平差计算, 得到贯通误差, 本项目横向贯通误差为65mm, 高程贯通误差为73mm。横向贯通误差与高程贯通误差均小于贯通预计误差的2/3, 接近贯通预计误差的1/2, 说明贯通误差预计合理, 技术方案科学, 测量方法和仪器的选择符合技术设计的要求。科学的误差预计和合理的观测方法, 为该项目的顺利贯通提供了保证。

参考文献

[1]张立志.贯通测量方案的选择与误差预计[J].煤炭技术, 2008 (7) :140-141.

[2]孙兴凯, 郑崇启, 刘爱军, 梁斌, 岳冲, 王艳龙.巷道贯通测量误差预计系统开发及应用[J].矿业工程研究, 2013 (2) :1-5.

[3]李兴国.大型矿井巷道贯通测量方法与误差分析[J].煤炭科学技术, 2012 (7) :93-95.

[4]乔拴栋.贯通测量误差来源及质量控制技术探讨[J].北京测绘, 2014 (1) :122-124.

[5]徐宝龙, 包锦春.矿山巷道贯通测量精度估算新方法初探[J].北京测绘, 2014 (3) :134-136+127.

贯通测量误差预计 第7篇

1技术方案

由于巷道风量大、线路长、施测困难且要求精度高, 此次新风井-650 m大巷的贯通测量决定采用以下技术程序。

(1) 检测并使用新风井工业场地内2009年布设的2个地面E级GPS平面控制点作起算点, 在八矿新风井和轨道暗斜井两侧分别埋设2组地面控制点, 按E级标准进行GPS测量, 为提高精度, 布网采用自由形式。

(2) 在新风井一侧的井底布设陀螺定向边1条;在轨道暗斜井一侧的井底布设陀螺定向边3条。

(3) 在井下导线测量中采用全站仪“三架法”导线测量技术, 进行7″级导线测量, 导线测量独立进行2次;以陀螺定向边为坚强边对导线进行整体平差。

(4) 井下高程测量与全站仪“三架法”导线测量同步进行, 并独立进行2次。

(5) 边长处理分别加入以下改正:加常数改正、乘常数改正、周期误差改正、化算到海平面的改正、化归高斯投影面的改正。仪器测量边长时, 将自动加入温度和气压改正。①常数改正:加常数改正ΔDk=k×10-3, 乘常数改正ΔDR=R×D×10-6。其中, k为测距仪加常数;R为测距仪乘常数;D为观测距离。②周期误差改正:ΔDT=A×sin (Ψ0+D/L×360) 。其中, A为振幅;Ψ0为初始相位角;L=λ/2, 为调制光波的半波长。③化算到海平面的改正[1]:ΔDM=- (H/R′) ×D。其中, H为导线边两端高程平均值;R′为地球平均半径, 取6 371 600 m。④化归高斯投影面的改正[1]:ΔDG= (Ym2/2R′2) ×D。其中, Ym为导线边的平均横坐标。

2贯通路线

(1) 八矿斜井一侧:

由地面的GPS点作为起算点直接实测导线→大胶带斜井→轨道暗斜井→3005岩中巷→贯通点K。

(2) 八矿风井一侧:

井底车场→贯通点K。

根据贯通设计, 贯通路线总长约3 000 m, 倾角约20°。

3贯通允许偏差

根据工程需要及巷道的用途和性质, 依据《煤矿测量规程》规定, 此次贯通工作在水平重要方向X轴上允许偏差值不大于±0.5 m, 在高程方向上允许偏差值不大于±0.2 m。

4贯通误差参数

(1) 平面控制。

使用北极星9600型GPS卫星定位仪检测原布设的E级GPS近井点。GPS卫星接收机的标称精度 (5±1×10-6 ) mm。

(2) 陀螺定向。

使用WILD GAK1型陀螺经纬仪, 取一次定向中误差mαt=±15″。

(3) 井下测角误差。

使用PTS-V2全站仪测角, 测角中误差mB=±7″。

(4) 井下测边误差。

使用PTS-V2全站仪测边, 标称精度 (2±2×10-6 ) mm。

5贯通预计误差

5.1K点在水平重要方向X轴上的误差

此次贯通属于两井巷间的贯通, 一侧为斜井, 另一侧为立井。贯通相遇点K在水平重要方向X轴上的误差包括:地面近井点的测量误差、地面连接导线的测量误差、定向误差以及井下经纬仪导线的测量误差。

5.1.1地面近井点的测量误差

地面近井网为E级GPS平面自由网, 两井间的近井点A、B可构成一条边。

由近井点的误差引起K点在X轴上的误差预计公式[1]:

MxΔ=±1/T×Sx

式中, 1/T为A、B边长平差值的相对中误差;Sx为A、B两点间的连线在X轴上的投影长度。

(1) A、B点实际点名是八矿胶带 (G1) 和八矿风井 (G2) 点。

G1与G2点的距离为2 307 m。G1至G2点的连线在X轴上的投影长度Sx=1 946 m。

(2) GPS卫星接收机的标称精度 (5±1×10-6 ) mm。

G1至G2点的点位中误差M2T=±52+[ (1×10-6) ×2 307]2, MT=±5.5 mm。G1、G2边长平差值的相对中误差1/T=MT/S, 1/T=1/420 000。

代入数据计算得, MxΔ=±4.6 mm。

5.1.2地面连接导线的测量误差

(1) 暗斜井一侧。

暗斜井一侧由地面点直接进行经纬仪导线测量, 没有地面连接导线的测量误差。

(2) 风井一侧。

地面连接导线的测量误差引起K点在X轴上的误差预计公式[1]:测角误差的影响:M2xβΔ= (mβ上/ρ) 2×∑R2yi

量边误差的影响:M2xSΔ=∑ (mundefinedcos2α)

式中, mβ上为地面导线测角中误差;ρ为换算常数, ρ=206 265″;Ryi为各导线点与K点连线在Y轴上的投影长度;ms为导线量边误差;α为各导线边与X轴之间的夹角。

计算如下:mβ上=±7″, Ryi=91 m, 即八矿风井 (G2) 与近井点在Y轴上的投影长度为91 m。

测角误差的影响:MxβΔ=±3 mm, ms=±10 mm, α=34°。

量边误差的影响:MxSΔ=±8.3 mm。

5.1.3陀螺定向误差

由陀螺定向边误差引起K点在贯通重要方向X轴上的误差为[1]:

M2xα= (m2αt/ρ2) ×[ (yZ19-yOⅠ) 2+ (yOⅠ-yOⅡ) 2+ (yOⅡ-yK) 2+ (yF2-yK) 2]

式中, mαt为陀螺定向中误差, 取±15″;y为K点及各段导线重心的横坐标。

将数据代入公式计算得, M2xα=2 675 mm2。

Mxα=±52 mm。

5.1.4井下经纬仪导线的测量误差

(1) 由导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差为[1]:

M2xβ下= (m2B/ρ2) { ([η2]) 00+[η2]0Ⅰ+[η2]0Ⅱ+[R2y]Z35-K+[R2y]F2-K}

式中, mB为导线测角中误差, 取±7″;η为各导线点至本段导线重心的距离在Y轴上的投影长;Ry′为支导线段各导线点至K点的距离在Y轴上的投影长。

计算得, Mxβ下=±36 mm。

(2) 由导线测边误差引起的K点在贯通重要方向X轴上的误差。

采用全站仪测边, 标称精度 (2±2×10-6 ) mm。其中比例误差 (乘常数) 为±2×10-6 , 假设边长=3 000 m, 比例误差的影响只有1.5 mm, 在此比例误差的影响可以不计, 只计算测边偶然误差影响。

M2xS下= (m2s) ×∑Lcos2α

式中, ms为测边偶然误差影响系数;L为各导线边长。

代入数据计算得, MxS下=±92 mm。

5.1.5K点在贯通重要方向X轴上的预计中误差

由以上计算得知K点在贯通重要方向X轴上的预计中误差。

(1) 地面近井点的测量中误差MxΔ=±4.6

mm。

(2) 地面连接导线的测量中误差, 其中:

测角中误差MxβΔ=±3 mm, 量边中误差MxSΔ=±8.3 mm。

(3) 定向中误差Mxα=±52

mm。

(4) 井下经纬仪导线的测量误差, 其中测角中误差Mxβ下=±36

mm, 量边中误差MxS下=±92 mm。

K点在贯通重要方向X轴上的一次预计中误差 (Mxk′) 2=M2xΔ+M2xβΔ+M2xSΔ+M2xα+M2xβ下+M2xS下, 从而得MxK′=±112 mm。

所有测量工作独立进行2次情况下, K点在贯通重要方向X轴上的预计中误差M2xK= (MxK′) 2/2, 从而得MxK=±79 mm。

5.1.6K点在贯通重要方向X轴上的预计误差

预计误差取2倍中误差。预计误差Mx预′=2MxK, 即Mx预′=±158 mm。

5.2K点在高程方向上的误差

(1) 井下红外代水准测量的预计中误差。

井下红外代水准测量按等外水准的标准, 水准路线长3.0 km, 引起的一次独立测量高程中误差为:

(Mh′) 2=±m2hL′

式中, mh为每千米高程测量高差中误差, mh=±20 mm;L′为水准路线长度, L′=3 km。

经计算得, Mh′=±34 mm。

由于贯通测量时, 高程测量独立进行两次, 两次独立测量高程平均值的中误差M2h= (Mh′) 2/2, 从而得Mh=±24 mm。

(2) K点在高程方向上的预计误差。

贯通相遇点K在高程方向上的预计误差MhK预=2Mh, 即MhK预=±48 mm。

6结语

综上分析计算可知, 贯通相遇点K在重要方向X轴上的预计误差为±0.158 m, 小于允许偏差值 (±0.5 m) ;贯通相遇点K在高程方向上的预计误差为±0.048 m, 小于允许偏差值 (±0.2 m) 。满足工程需要, 误差预计的结果说明, 所采用的测量设计方案可行, 也为今后的贯通测量工作打下了基础。

摘要：为了确保鹤煤公司八矿-650 m大巷的顺利贯通, 对现有测量资料进行了检核分析, 提出了地面使用GPS平面控制, 井下采用7″控制导线并加测陀螺边为坚强边的测量方法。针对该方案进行了贯通测量误差预计, 结果表明该方法预计偏差小于允许偏差。

关键词：GPS平面控制,7″控制导线,加测陀螺边

参考文献

桥里冲5#斜井贯通误差预计 第8篇

关键词：贯通,误差预计,导线敷设,精度分析

0前言

桥里冲矿是湖南有色新田岭钨业有限公司下属矿山, 矿区现有5个中段, 分别为480中段、365中段、318中段、285中段、256中段, 为了提高生产效率, 缓解提升运输瓶颈, 从480中段施工一条斜井, 分别贯通各个中段, 根据生产需要, 斜井先施工至318中段标高后, 再由318中段施工平巷贯通5#斜井, 贯通点位于斜井与平巷的相交处, 本文主要针对318中段与5#斜井贯通点K的误差预计。

1贯通测量整体方案布置

1.1 制定的原则

收集与井巷贯通有关的测量起算数据及图纸 (设计平面图、井上下对照图、有关巷道和井上下测量控制点) , 根据实际情况拟定测量方案。测量方法的选择主要根据作业人员的素质、使用的仪器、误差预计及以往实践经验决定。依据《矿山测量规范》、工程要求、矿区实测数据、使用的测绘仪器和方法等, 经分析确定各项误差参数。由初步贯通测量方案预计出误差大小, 以及产生误差的主要环节, 从而进一步修改测量方案和施测方法。将贯通预计与容许误差相比, 若满足限差要求, 则方案和方法可行;否则, 重新调整测量方案和方法。有时需要多次修改方案, 采取必要技术措施, 或改变贯通相遇点的位置、测量方法才能更有效地减小测量误差, 从而确定测量方案和方法。

1.2 导线布置方案

考虑到井下已有敷设到各中段的7″级导线, 本次测量主要考虑贯通点精度, 因此在480中段选择原有点E05和E06作为整个贯通导线的起始坚强边。沿480中段→5#斜井→贯通点敷设导线一, 沿480中段→1#斜井→365中段→3#斜井→318中段→贯通点敷设导线二, 整个导线共设有测站15个, 总长1 560 m, 平均边长为105 m (见图1) 。

1.3 使用仪器及测量方法

本次测量所使用仪器为徕卡TCR402全站仪, 测角标准偏差为2″, 测距精度为2mm+2ppm, 每个测站独立观测两个测回, 按照井下7″级导线精度要求, 两测回间测角互差不超过12″, 同一测回间半测回互差不超过20″。同测回间测距互差不超过5 mm, 往返测距互差不超过undefined, 其中, A为固定误差 (2 mm) , B为比例误差 (2 mm/km) , D为测距边长度。高程采用三角高程测量, 其中倾角互差不超过15″, 指标差不超过15″, 对向观测高差较差不超过100Smm, 闭合差不超过undefined (其中S为导线边长, 单位为km) 。

2贯通误差预计

由于斜井提前施工到318中段, 且318车场平巷与斜井方位一致, 如图1所示, 水平重要方向上Y′轴与贯通中线在同一方向, 故对贯通没有影响。贯通点两边导线都起始于同一条起算边, 且未经过竖井定向, 可以认为起始边为坚强边, 对贯通无影响。因此影响贯通点误差主要是水平重要方向上X′轴的误差和高程误差。误差投影及来源。

2.1 水平重要方向上X′轴误差

(1) 由导线一测角引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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式中, p=206265, mρ=7″;∑Yi2为所有导线点与K点连线在Y′轴上的投影长度平方和。

(2) 由导线二测角引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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测角引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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(3) 由导线一量边引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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式中, m2为偶然误差系数 (A+BD) ;α为导线与X′轴的夹角。

(4) 由导线二量边引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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量边引起的水平重要方向上X′轴上误差:

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水平重要方向上X′轴误差为:

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2.2 高程误差预计

(1) 由导线一三角高程测量引起误差:

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(2) 由导线二三角高程测量引起误差:

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由三角高程测量引起的误差为:

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2.3 贯通点总误差预计

贯通点误差为:

m′总undefined

由于导线独立观测两次, 则取平均值中误差为:

m′预undefined

3贯通精度分析

经过贯通误差预计, 贯通点水平重要方向上X′轴误差为±0.037 m, 贯通点高程上的误差为±0.122 m, 两次独立观测后总误差为±0.074 m, 根据《矿山测量规范》中的规定, 一井内巷道贯通点K在重要方向上的允许误差值为0.3 m, 贯通点在高程上的允许误差为0.2 m。所以本次贯通测量导线布置方案和测量方法完全能够满足贯通精度要求。

为提高导线测量的精度, 井下导线测量可以采用更精密的仪器、增加重复对中, 多测回测角;或采用“三架法”作业, 短边角测量时, 严格整平对中仪器, 多测回测角, 减少对中误差;前后视采用挡风措施, 减少仪器照准误差;调整导线边长, 减少长短边悬殊的测站数, 减少误差累积。

4结论

通过贯通误差预计分析, 导线的布置方案和测量过程中的误差控制是提高贯通精度的重要方法, 当导线越长或离贯通点越远时, 测角误差就会越大, 当导线与X轴夹角越小, 量边误差就越大, 当导线长度越长, 高程误差就越大。此外, 测量过程中, 测量方法、测量环境、测量人员的经验和配合程度都会对成果产生一定的影响, 经过本次贯通实践, 为以后矿山贯通测量打下了基础。

参考文献

[1]张国良.矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001.

[2]张凤祥, 张华海, 赵长胜, 孟鲁闽, 卢秀山.控制测量学[M].北京:煤炭工业出版社.