AutoCAD在贯通测量误差预计中的应用.pdf

第 3期 2 0 0 6年 9月 矿 山 测 量 MI NE SURVEYI NG NO ． 3 S e o ．2 0 06 A u t o C A D在贯通测量误差预计中的应用 荆 、 国 庆 ． 白 越 华 北科技 学院 ，河北 廊 坊0 6 5 2 0 1 摘 要 文 中主要 阐述 A u t o C A D在 井巷 贯 通误 差预 计 中的使 用 方法 ， 目的是 说 明把 A u t o C A D的二 次开 发技 术 应 用到贯 通误 差预 计 中所 带来 的快捷 、 方便 和准确 ， 以及 推 广使 用价值 。 关 键词 A u t o L I S P 贯通 误 差预计 ；下拉 式 菜单 中图分 类号 T D I 7 5 5 文 献标识 码 B 文 章编 号 1 0 0 1 3 5 8 X 2 0 0 6 0 3 0 0 5 8 0 3 l A u t 。 c A D中进 行贯 通误 差预 计 方法 M 2 本 文应 用 A u t o C A D 的很 多 开 发 技 术 ． 对 各 种 类 型 的井 巷 贯通误 差 预计进 行 了编 程 。 并 建立 “ 误差 预 计 ” 下 拉菜 单界 面 ， 操作 方便 、 预 计结果 可 靠 。 1 ． 1 井巷 贯通 测量 类 型 井巷 贯通 测量 可 以分 为 三种 类 型 ， 第 一 ， 一 井 内 贯通 测量 ， 即由井 下一 条起 算边 开 始 ， 能 够 敷 设导 线 到达 贯通 巷道 两端 。第 二 ， 两 井 间贯 通 测 量 ， 是 指通 过两个 井 筒 的 联 系 测 量 ． 把 地 面 平 面 和高 程 系统 传 递到 井下 。 然 后 通 过 井 下 两 条 起 始 边 分 别 敷 设 导 线 到 达贯通 巷 道两端 。上述两 种类 型 井下 导线 又 都 还 分 为加测 陀螺 边 和不 加 测 陀螺 边 两 种 方 式 。第 三 ， 立 井贯 通测 量 ． 是 竖 井 开 凿 或 竖 井 延 深 使 用 的 测 量 工 作 。也 分 为 两 种 形 式 ， 一 是 从 地 面 和 井 下 相 向 开 凿 。 涉及 到 地 面 连测 、 联 系 测 量 、 井 下 测 量 三 方 面 内 容。二 是延 深立 井 贯通 。 只有 井下 测量 部分 。 综 上所 述 。 井巷 贯通 测量 分 为三 种类 型 ， 每一 类 又包括 两种 形式 ， 简 称 “ 三类 六种 ” 。 l ， 2 井巷 贯通误 差 预计 模 型 贯通误 差 预计 主 要预 计 贯 通 相 遇点 K 的水 平 重要 方 向 x 和竖 直 方 向 的误 差 ， 误 差 来 源 主要 是 测 角 、 量 边 和 高 程 测 量 误 差 的 影 响 。 由 于 “ 三 类 六 种 ” 采 用 的测 量 方 法 、 内 容 有 所 不 同 。如 地 面 连 测 ， 其测 量方 法有 三 角测 量 、 G P S 、 导 线 测量 ； 井下 贯通 导 线测 量有 加测 陀螺 边 和不加 测 陀 螺 边 两种 形 式 。所 以在 贯通 误差 预计 时 ， 必须 考 虑 这种 差 异 性 ， 采用 相 应 的误 差 预计 模 型编制 程 序 。贯 通误 差 预 计 的 基础 模 型是 式 1 水 平 重 要 方 向 误 差 ， 式 2 高程方向误差 。 58 ， 2 1 0 l M 。 M z IB M ． 1 ‰2 2 √ n 式中 ， 。 地面控制测量引起的 点在 方向 上误差 2 l 0 l 、 2 10 2 定向测量引起的K点在X 方向 上误 差 ，。 、 ．． 井下导线测角、 量边引起的 点 在 方 向上误 差 ． 地 面高 程测 量 引起 的 点高程 误差 ； H 0 l 、 H o 2 导人高程引起的 K点高程误差； 井 下 高程测 量 引起 的 点高 程误 差 ； n测 量次 数 。 式中各项误差的具体计算模 型见文献 [ 1 ] 第十 章 ． 限于篇 幅这 里 不 再 给 出。 井 巷 贯通 误 差 预 计 程 序就 是 以式 1 和 式 2 为 基 础 模 型 ， 结 合 “ 三 类 六 种 ” 情 况 。 作适 当选 择 ， 这 样 就 可 以对 不 同类 型 的贯 通进 行误 差 预计 。 1 ． 3 程序 与应 用方式 井巷 贯通 误 差 预 计 程 序 采 用 A u t o L I S P编 程 。 由 一 个主程序和六个子程序组成 ， 主程序按 自定义命 令方 式 编写 ， 六个 子程 序 采用 自定 义 函数 方式 编 程 。 误 差预计 时 通 过 调 用 主 程 序 ． 按 相应 的井 巷 贯 通 测 量类 型 去调用 同类型 子程 序 。 主程 序 和六 个子 程序 保存 在 G T Y J ． L S P文件 G T Y J ． L S P 要 在A u t o C A D 搜 索 路 径 下 中， G T Y J ． L S P在 A u t o C A D 2 0 0 4中通 过运 行 ． 见贯通 预计 实例。主程序定义的命令为“ WC Y J ” 。 见主程序原代 码 ， 六个 子程 序 函 数 名 分 别 为 Y J 不 加 陀 螺 边 一 井 维普资讯 第 3期 孙 国 庆 等 Au t o CAD在 贯 通 测 量 误 差预 计 中的 应 用 2 0 0 6年 9月 贯 通 预 计 函 数 、 Y J T 加 陀 螺 边 一 井 贯 通 预 计 函 数 、 L J 不 加 陀螺边 两 井 贯 通 预计 函数 、 L J T 加 陀 螺边两 井贯 通预 计 函数 、 K Z 立 井 开凿 贯 通 预计 函 数 、 Y S 立 井 延 深 贯 通 预 计 函 数 ， 在 编 写 L J 、 L J T 和 K Z三个 函数 时 ， 要 考 虑地 面连 测方式 。由于 篇 幅 原 因 ， 文 中只给 出主 程序 原代 码 。 ； ； ； 以下是 贯通 误差 预计 主程 序 d e f u n c WC YJ ； ； ； 输 入 相 关 预 计 参 数 s e t q mb l g e t r e a l “＼ n地 面 测 角 中误 差 秒 ” s e t q mL1 g e t r e a l “＼ n地 面测 边 中误 差 米 ” s e t q mb 2 g e t r e a l “ ＼ n井 下 测 角 中误 差 秒 ” s e t q mL 2 g e t r e a l “＼ n井 下 测边 中误 差 米 ” s e t q ma g e t r e a l “＼ n井 下 定 向边 中误 差 秒 ” s e t q mH l g e t r e a l “ ＼ n地 面水准 测量 每公里 中误 差 米 ” s e t q mH2 g e t r e a l “＼ n井 下 水 准 测 量 每 公 里 中误 差 米 ” s e t q m H 3 g e t r e a l “ ＼ n井 下三 角高程 测量 每公 里中 误 差 米 ” s e t q K g e t p o i n t “ ＼ n鼠标扑捉 K点 ” ； ； ； K是贯 通预计 点 ， 预计 前先在 图上确定 ， 并且 画出重 要 方 向 x 和 Y s e t q P g e t p o i n t “ ＼ n鼠标 扑捉 Y 正方 向 任 意一 点 P ” s e t q d a l a n g l e K P i n i T g e t l 2 4“ Al A 2 Bl B 2 Cl C 2 ” s e t q n一预 计类 型 g e t k w o r d “ ＼ n A1 不 加 陀 螺 边 一 井 贯 通 ／ A2加 陀 螺 边 一 井 贯 通 ／ B1 不 加 陀 螺 边 两 井 贯 通 ／ B 2 加 陀 螺 边 两 井 贯 通 ／ Cl 竖 井 开 凿 贯 通 ／ C 2 竖 井 延 深 贯 通 ” ； 选 择 贯 通 类 型 c o n d n一预 计 类 型 “ Al ” Y J ； YJ 是 调 用 不加陀螺边 一井 贯通预计函数 n一预 计 类 型 “ A2 ” Y J T ； Y J T 是 调 用 加陀螺边 一井贯通预计函数 n一预 计 类 型 “ Bl ” L J ； L J 是 调 用 不 加 陀 螺 边 两 井 贯 通 预 计 函数 n一预 计 类 型 “ B 2 ” L J T ； L J T 是 调 用 加陀螺边两井贯通预计函数 n一预计类 型 “ c l ” K Z ； K Z 是 调用 立 井 开 凿 贯 通 预 计 函 数 n一预 计 类 型 “ C 2 ” Y S ； Y S 是 调 用 立 井 延 深 贯 通 预 计 函数 主程 序框 图如 图 1 所示 。 I 输入相 关参 数} 上 1 选择贯通类型l 上 调用 子程序计算 水平 重要方 向和 高程的预计误差 图 l 主 程序 框 图 应用 本程 序进 行误 差 预计 时 ， 按 下列 步骤 执行 。 第一 步 ， 在 A u t o C AD中 打 开贯 通 预 计 图形 文 件 ． d w g 或 ． d x f ， 确 定贯 通预 计 点 K， 并且 画 出重 要方 向 X 和 Y 见 图 3 。 第二 步 ． 在 贯 通预 计 图上 按 照拟 定 的方 案 ， 定 出 地面 和 井下测 量 点位 置 ， 如 图 3中的 地 面点 “ 风 1 ” 、 “ 风 2 ” ， 井下 导 线点 “ 1 ”、 “ 2 ” 等 等 。 第 三步 ， 调用 程序 ， 按 提示 内容 用 鼠标 扑 捉 地 面 和 井下 各点 ， 程 序 自动 进 行误 差 预 计 。误 差 预 计 结 果输 出 到 指 定 文 本 文 件 “ e ＼ 贯 通 预 计 ＼x x x ．t x t ” ． “X X X” 是 程 序 提 示 用 户 输 入 的贯 通 测 量 项 目名 称 。 调 用程 序进 行 误 差 预 计 有 两 种 方 式 ， 一 是 在 命 令 行上 直接 输入 命令 WC Y J ， 二 是通 过下 拉 菜单 调 用 ． 见 图 2 。定制 下拉 式菜 单方 法 如下 1 打 开 A u t o C A D的 a c a d ． m n u文件 ， 在 下 拉 式 菜单 区 P O P 1 1 后 面加 定 制好 的菜 单 文件 P O P 1 2并保存 省略具 体 菜单 文件 代码 。 2 将 主程 序 和各 个 子 程序 复制 到 a c a d ． m n l 文 件 中 。 3 在 A u t o C A D命 令 行 输 入 “ me n u ” 命 令 并 运 行 ． 在 出现 的“ 选择 菜 单对话 框 ” 中打开 a c a d ． m n u文 件 。结 果在 A u t o C A D的下 拉菜 单 中增加 了如 图 2所 示 的“ 贯 通 预计 ” 下 拉菜 单 。应 用 时 ． 根 据 贯通 类 型 选 择对 应 的下拉 菜单 。 盔阻 一 井更透◆ 竖井贯I 曼 ◆ } 不加陀曩边 0 ． j l 加陀螺边0 ． j r l 图 2 贯通预计 下拉菜单 5 9 维普资讯 第 3期 矿 山 测 量 2 0 0 6年 9月 本程 序特 点 。 只要 输 入 预 计 参 数 和 扑 捉 地 上 及 井 下 各点 ， 就可 自动 得到 贯 通预 计 结 果 ． 并 把贯 通 预 计 结 果保存 到 文本 文件 中 ， 克 服 了传 统 预 计 方 式 繁 琐 的图上 量取 数据 过程 ， 使 用 中快 捷 、 方便 、 可靠 。 2贯 通预 计 实例 某基 建矿 井 ， 设 计 年 产 3 0 0万 t ． 采 用 一 对 立 井 主 、 副井 提 升 和北 风井 开拓 方 式 。 为 了提 高 井 下 巷道 掘进速 度 ， 决定 在副 井 和北 风 井 之 间 ． 采 用 对 向 掘进 北翼 轨道 石 门 长 度 约 8 5 0 m ， 预计 贯 通 点 K 处贯 通 如 图 3所 示 ， 属 于两 井 贯 通 。工 程 要 求 水 平重 要方 向和 高程偏 差 的 限差均 不超 过 0 ． 1 5 0 m。 副井 图 3两 井 贯 通 预 计 图 拟定测 量 方案 1 地 面控 制测 量 以近 l 点为起算点 ， 以近 l 一黄沙 为起算边 由副井 向北风井测量 5 ” 光 电测距 导线 近 l 一 黄沙一 风 l 一 风 2 一 风 3 ， 独立进行 两次 ， 导线 平均边 长 5 0 0 m， 测 角 中 误差 n l B E 5 ” ， 量边中误差 m1 6 m m。 副井和北风井之 间测量 四等水 准 ， 独 立两 次 ， 水 准 线路长约 4 k m， 每千米测量中误差是 m 1 0 m m。 2 矿 井联 系测 量 井 下 N l N 2和 F l F 2两 条边 采用 G A K 1进行 陀螺定 测量 ， 独 立两 次 ， 定 向 中误 差均 为 m 1 0 ” 。 副井和北 风 井 采 用钢 丝 法 导 入 高 程 ， 独 立 进 行 两 次 ， 两 次 互 差 均 小 于 井 深 的 l ／ 8 0 0 0 。 副 井 井 深 7 1 0 m， 风 井深 5 5 0 m。 3 井下 导线 测量 采 用 7 ” 光 电 测 距 导 线 F l F 2 一 l 一2 一 ⋯一 N 2 一 N 1 ， 独 立 进行 两次 ， 导线 平 均边 长 1 0 0 m， 测 角 中误 差 m8 下 - 7 ” ， 量边 中误 差 m。 7 mm。 6 0 4 井 下高程 测 量 北 回风上 山倾 角 l 0 。 ， 按 三 角 高 程 测 量 ， 长 度 约 7 8 0 m， 其它 巷道 均 按 水 准 测 量 ， 长 度 约 3 2 0 0 n l 。所 有巷道高程测量都独立进行两次 ， 三角高程每公里 测量 中误 差 m 粹 4 - 5 0 m m， 水 准每公 里测 量 中误 差 m h 水 l 7． 7 m m 。 根据 拟 定 测 量 方 案 ， 调 用 程 序 G T Y J ． L S P ， 输 入相 应 的参 数 ， 预 算结 果输 出 到文件 “ e 、 贯 通 预计 ＼ 北 翼轨 道 石 门贯 通 ． t x t ” 中 ． 其 内 容 是 北 翼 轨 道 石 门误 差预 计 ， K 点 在 水 平 重 要 方 向和 高 程 上 的误 差分 别参 见 表 l 。 表 1 K点 误 差 地面测角量边误差 0 ． 0 4 4 m 井 下测角量边误差 0 ． 0 5 5 m 定向误差 0 ． 0 5 2 m K点在水平重要方 向总误 差 0 ． 0 8 7 m 地面水准测量 0 ． 0 2 8 11 1 导入高程 0 ． 0 5 5 m 井 下水准测量 0 ． 0 4 7 11 1 井下三角高程测量 0 ． 0 6 2 m K点在高程上 总误 差 0 ． 0 9 9 m 3 结 语 测绘 技 术发 展 ． “ 3 s ” 测 绘 产 品 替 代 了 过 去 传统 测绘 产 品 ， 随着矿 山 测绘新 技 术 应用 进 一 步 深入 ． 越 来越 多 的矿 山实 现 了地 上 井 下矿 图 的数 字 化 ． 为更 好 的利 用 数 字 矿 图提 供 了条 件 ． 加之 A u t o C A D软 件 普及 ， 利 用 A u t o C A D相关 二 次 开 发技 术 编 制 的贯 通 误差预计程序 ， 既能快速 准确的进行各种类 型的贯 通 误差预 计 ， 又 体 现 了数 字 矿 图 的优 势 。利 用 A u ． t o L I S P和 相关 二次 开 发技 术 是 更好 的使 用 数 字矿 图 有效 的手段 及方 法 。 参考文献 [ 1 ] 张 国良等 ．矿 山测量学[ M] ．徐 州 中国矿业大学 出版 社 ． 2 0 0 1 ． [ 2 ] 孙海林等 ． A u t o C A D 2 0 0 2高级使 用篇 [ M] ．北京 清华 大 学出版社 ． 2 0 0 2 ． 作者简介 孙 国庆 1 9 6 2一 ， 男 ， 安徽 芜湖人 ， 工学硕 士 ． 测 量 高级工程师 ， 已发表 论文 1 O多篇 ， 目前在华 北科技 学院从 事 工程测 量教学和研究工作 。 收 稿 日期 2 0 0 60 41 0 维普资讯