矿山贯通测量的应用与精度分析.pdf

江 西 煤 炭 科 技2008年第1期 J I ANGXICOAL SCIENCE 误差预计;精度分析 中图分类号 TD175 15 文献标识码B文章编号 1006 - 25722008 01 - 0056 - 02 Application of Through Survey and Its Precision Analysis GUO Zhi, ZHAO Jun, HU Chuanyi Hengyuan Coal Power Ltd. Co. , Huaibei, Anhui, 230000 Abstract This article has introduced the application of through survey aswell as its error estimate and precision analy2 sis . key word through survey; error estimate; precision analysis 1 贯通测量方案的制定 1 了解情况,收集资料并确认其可靠性和精度。绘制 巷道贯通测量设计平面图,并在图上绘出与工程有关的巷 道和井上下测量控制点、 导线点、 水准点等,为测量设计做 好准备工作,然后就可以根据实际情况拟定出可供选择的 测量方案。 2 测量方案初步确定后,选用仪器和测量方法,规定 观测限差,明确检核措施。这是个反复的过程,通常是根 据矿上现有的仪器和常用的测量方法及“ 规程 ” 的规定先 确定一种,经过误差预计最后予以确定。 3 根据所选择的测量仪器和方法,确定各种误差参 数。这些参数原则上应采用本矿积累和分析得到的实际 数据,亦可采用有关测量规程中提供的参考数据。通过误 差预计,不但能求出贯通的总预计误差的大小,而且还可 以知道那些测量环节是主要误差来源,在实测过程中给予 充分注意。 2 贯通误差预计 产生贯通测量误差的主要方面有地面控制及联接测 量、 矿井联系测量、 井下导线和高程测量、 陀螺定向测量。 贯通相遇点k点在水平面内垂直巷道中线的左右误 差为X轴误差,是巷道贯通重要方向偏差。 1 地面导线测量引起X轴误差 Mxβ m β 上 p ∑Ry’ 式中 Ry′为地面导线各点在y’轴上的投影长;m β 上 为地 面导线测角误差。 2 地面导线量边引起的误差 Mxl上 ′ ∑m 2 lcos 2 a′ 式中ml为地面各导线量边误差;地面导线各边与x’ 轴的夹角。 地 面 导 线 测 量 引 起 的 总 误 差 为 Mx′上 M 2 x β 上 M 2 xl上。 3 井下导线测量引起K点在水平主要方向x’ 轴的误 差 M′ x上 M 2 x β 下 M 2 xl下 定向测量引起K点在水平方向X′轴的误差 M′ xo mao ρ 3Ry′ o 式中mao为陀螺定向误差; Ry′ o为井下导线起始点与K 点连线在y’轴上的投影长。 各项误差引起K点在X’轴上总误差为 M′ k M′ x上M′x下M′xo 4 若各项测量都独立测n次,则平均误差为 M′ xk平 M′ xk n 65 取2倍平均误差为预计总误差 M′ xk预2M′xk平 一井贯通高程测量一般都能到达要求,本文省略。 3 贯通实例 1 工程概况 恒源公司根据生产实际,为保証矿井正常接替需要, 决定施工二水平北总回风巷,用于二水平北翼回风、 Ⅱ62 采区出煤、 排水。二水平北总回风巷开始于 Ⅱ62运输下 山,穿过孟口断层与二水平北大巷貫通、 二水平北回风巷 总长度5130m,根据施工进度,预计巷道贯通点为二水平 北总回风巷中K点,贯通水平重要方向以K点为原点,以 垂直二水平北总回风巷的方向为X轴,在贯通导线中,三 条陀螺定向边NG4 - NG5、NG7 - NG8和WG1 - WG2将导 线分成四段。其中NG4 - NG7、NG8 - WG1两段为两端附 合在陀螺定向边上的导线段,其重心分别为O1、O2,而 NG5 - K和WG1 - K两段为支导线,其方向是由陀螺定向 边NG4 - NG5和WG2 - WG1控制的。 2 误差预计 贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计 1导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差 在附合导线段内测角误差对点位误差的影响与导线 点至本段导线重心的距离Roi成正比例,而支导线测角误 差对点位误差的影响则是与导线点到K点的距离Ri成正 比例的。因此,顾及支导线独立测两次,由测角误差引起 的K点在X′方向的误差为 Mxβ m2 β ρ 2 ∑ NG4 - NG7η 2 ∑ NG8 - wG1η 2 ∑ NG11 - kR 2 y′∑R 2 y′ 72 2062652 1045736 261174 7 2 5503231 22062652 01068m 式中mβ为导线测角中误差,取7″;ρ为弧秒值, 为206265;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’为支导线各导线点至K点的距离在y’ 轴 上的投影长;式中的η 、Ry’均由图中直接量取。 2由导线边误差引起的K点在X’ 方向上的误差 因为整个7″级基本控制导线均采用光电测距导线,且 贯通后导线成为闭合导线,所以量边系统误差将无影响。 Mxl ’MD∑Licos 2 a 0. 005313635 0. 009m 式中MD测距中误差,取DT M352C全站仪的标准精 度,5ε/γ; α导线边与X’ 轴的夹角, licos 2 a在图上直接量出。 因测距进行往返观测,故 Mxl平Mx’l / 2 0. 009/ 2 0. 0065m 3螺定向边的误差引起的K点在X’ 方向上的误差 陀螺定向边误差对贯通的影响是与导线段重心到K 点的距离成正比例的。由陀螺定向边误差引起的K点在 X方向上的误差为 MX’ a1 ρ m2a1 y ’ k- y ’ o1 2 m2a2 y ’ o1- y ’ o2 2 m2a3 y ’ o2- y ’ k 2 1 206265 101222211424182 496 14 2211 4 2 4182496142 01030m式中 Y’ 为K点及各段重心的横坐标; mα为陀螺定向边ai的误差。 上述三项误差引起的贯通相遇点K在X轴上的误差 为 Mx’ kM 2 x’βM 2 x’lM 2 x’ a 01068 2 01007 2 01030 2 01075m 取两倍的中误差作为预计误差 Mx’预2Mx’k0. 150m 根据本测量方案所做的误差预计,在贯通点处水平重 要方向上的误差为01150m,小于工程要求的013m,故本 测量方案是可行的。 4提高精度的方法 1 导线应布设成闭合或附和导线,另外导线最好布设 成等边直伸型。 2 设法提高定向测量的精度,有可能时,应加测陀螺 定向并进行平差。 3 要尽可能增大导线边长,并用测距仪量边,当边长 较短时要设法提高觇标和仪器的对中精度,可采用增加对 中次数或采用三架法测量、 省点法测量。 4 斜巷测角时要提高仪器整平的精度,注意仪器的三 轴误差考虑加竖轴倾斜改正。 5 改变贯通相遇地点,使其在平直巷道中贯通。 5 结束语 在复杂条件下大型贯通测量中,应有准确并优化了的 贯通预计,使误差控制在容许范围内。另外测量人员必须 认真负责贯通测量中的各项工作,增加检核条件,避免粗 差,保证测量成果的精度和可靠性。 作者简介郭 智1977 - ,男,安徽淮北恒源煤电地测科技术 员,主要从事生产矿井的测量工作。 收稿日期 2007 - 9 - 28编辑叶忠群 75