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[摘 要]本文主要论述新仪器、新技术、新方法的运用实践及测量设计与分析,确保4#箕斗斜井的准确贯通,积累了宝贵的经验,获得较好的效果。
[关键词]误差预计 贯通测量 精度分析
中图分类号:TD175.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0395-02
1 引言
根据生产需求设计1560~1400中段4#箕斗斜井一项贯通工程;此工程由甩车道、卸矿平巷、绳道上山、斜井、硐室、溜矿井、环形车场等巷道类型组成。该项工程导线总长8120米,斜井贯通盲距设计460米,高差160米,设计规格3.2×2.8米,坡度-25°。
该工程属井下矿山中型相对贯通工程,关系到整个斜井设计、运输、生产和深部开拓工程。所以编制贯通测量设计书,选择合理的测量方案和测量方法,对此项工程必需进行误差预计,达到贯通要求精确贯通。
2 贯通技术规定
由于该项工程施工顺序是斜井上下施工,根据《矿山测量技术规定》井下Ⅰ级导线精度要求;该工程有平巷、斜井,贯通测量的贯通允许偏差取:点位偏差:MD限=±500mm,竖直方向偏差:MH限=±300mm
3 测量方案
该工程属坑内部贯通,技术要求高,施工难度大,贯通盲距约0.46km,控制导线边总长约8.1km,需要精度可靠的同一平面坐标、高程系统才能满足贯通要求,经讨论决定先对南沿导线进行优化升级,再按该导线延抻控制直至工程贯通,工程控制测量方案如下。
⑴、在1560中段布设有井下Ⅰ级导线控制点ⅠⅡZL042和ⅠⅡZL043点,该两点平面坐标、高程系统均通过贯通工程得到过验证,控制导线点准确可靠完全能满足该工程的控制要求,确定这两个点作为该中段的起算基准点。
⑵、在1360中段布设有井下Ⅰ级导线控制点IZL143和IZL147点,其平面坐标和高程系统也同样得到过贯通工程的验证,精度同样准确可靠,该两点作为1360中段的起算基准点。
为把导线精度再次提高,测量人员再次对1560中段I级导线起始边(IZL53—IZL80)和1360中段I级导线起始边(B2683—B2943)点进行陀螺定向,陀螺方位与经纬仪方位差值为:00?00′13″,由此可以看出资料成果完全能满足此项工程的贯通要求。
4 贯通测量误差预计
4.1 贯通相遇点K的确定
在原坐标系统中取l:500的比例尺绘制导线图。以贯通相遇点K为假定坐标原点,以贯通中心线的方向为y轴,与之垂直的方向为x轴,以此作为贯通误差预计图。
4.2 误差预计中基本参数的选用
根据《矿山测量技术规定》井下Ⅰ级导线精度要求;
误差预计取用:测角中误差:mβ坑=±5″,量边相对中误差:mL/L=1/30000
贯通横向允许偏差小于0.5米
4.3 平面误差预计
根据19-5#矿群综合平面图作误差预计CAD图附后,量取有关数据按测角、量边的影响预计,(计算表略)
X′重要方向误差预计
4.4 Z方向的误差预計
坑内采用Ⅰ级几何水准进行测量故取:m水=±5mm√R R:百米单位
高程误差统一采用三角高程代替四等水准进行估算:
通过对贯通点K在水平重要方向(X′)上的误差预计MK预=2Mk平=±0.1333m和竖直方向上的误差预计MHK预=±0.109m,其预计结果均小于允许偏差值(MD限=±500mm,竖直方向偏差:MH限=±200mm),说明该技术方案合理可靠,可作为该项工程的测量指导技术方案。
5 测量仪器和测量方法的选择
测量仪器的选择采用2M型(5"级)尼康全站仪,宾德S3型水准仪,YBJ600型号激光指向仪。在观测成果满足限差要求时,仪器采用2M尼康全站仪进行观测水平角和垂直角的观测,水平角按测回法2测回测定,垂直角用中丝法2测回测定,水准支线往返测量的高差不符值<±30mm√R,(其中R为单程水准路线长度,以百米为单位)水准往返测量仪器高变换高度>±10cm。
斜井上高程控制采用红外三角高程,为提高垂直角观测精度,采用正、反觇计算取中数为最终值,消除大气折光等误差。
6 贯通测量技术措施
6.1 对设计部门提供的设计数据,必须进行认真检核,熟悉设计图纸。
6.2 根据设计平巷弯道时,首先检查设计参数,然后在CAD等分段和作大样图,认真以施工队组现场交底,并填写交底单。
6.3 布设导线时,长短边大致相等,直线巷道导线边布设尽量不短于150米,相邻边长之比不小于1/3,当导线边长小于30米,在进行水平角观测是必须进行两次对中。
6.4 原始记录,首先要对外业观测成果进行200%的检查,无误后两人独立对算检核,坚持先检查后计算的原则。
6.5 施工指导过程中,中、腰线的标定严格按规程执行,每次标定中腰线均必须进行有效检查,并且做好记录,并将施工放样资料展绘在CAD图上与设计对比分析。
6.6 激光指向仪指示巷道掘进方向、坡度时,遵守下列规定:
(1)、激光指向仪的安置和光束的空间方向,根据全站仪标定的中、腰线确定,所用的中腰点一般不少于三个,激光指向仪安装对向点间的距离须大于70米,保证激光指向精度。
(2)、仪器的安置必须安全稳固,在使用过程中要加强管理,每次使用前应检查光束,使其正确指示巷道的掘进方向和坡度。
(3)、根据仪器的性能和现场条件,在保证光斑清晰,偏离设计轴线不大于0.05米前提下,确定仪器至掘进工作面的最大距离。
(4)、巷道掘进100米以后,用仪器再标订一次中腰线进行检查,根据检查结果将指向仪调整与新标定中腰线一致,严格按照设计规格检查规格断面及中、腰线。
7、贯通效果
通过6个多月艰苦同努力4#箕斗斜井终于2017年12月22日夜班5:30分准确贯通,实测巷道贯通偏差水平方向0.095米(激光中线量取),垂直方向0.03米。
贯通联测成果表1:
导线总长6.9公里,贯通后实际测量中线水平面方向偏差0.033米,垂直面偏差0.02米,总工办测量组及时进行了贯通联测:方位角闭合差:0 0′45.7″,△X=0.086米,△Y=-0.039米,点位误差:0.094米,高程闭合差:0.111米,
贯通相对精度为:<故符合规范要求
相对精度:1/74000,达到了测量技术规范要求
严格按照测量规范认真标定中腰线,勤跑现场指导施工,认真做好现场技术交底,确保工程质量,同时测量人员及时导线升级,确保测量成果精度。
八、结束语
通过对本项测量工作的具体实践,充分验证了测量新仪器、新设备、新技术的测绘工作中的重要作用。在今后的类似贯通工程中,只要遵照有关技术规定,认真做好施工测量的每道工序,井下利用3″导线作为首级控制,可以达到各项贯通要求精度,加强对深部中段导线的复测、升级工作。做好坐标系统的统一及相互间的联系和资料收集工作。编写技术设计书和技术工作总结,该工程从联测后可以看出点位差较小、相对闭合差精度高、达到规范要求,但方位角闭合稍大(00°00′45.7″),应在今后工作中不断总结分析测角误差的影响,采取有效措施,革新测角方法,防止测角误差的过快累积,为今后的测量工作和施工指导提供了宝贵经验,具有重要的意义。
参考文献
[1] 邢永昌,张凤举。矿区控制测量[M],煤炭工业出版社1989年。
[2] 刘延伯,工程测量[M],冶金工业出版社1996年。
[3] 张国良,矿山测量学[M],中国矿业大学出版社,2001年。
[关键词]误差预计 贯通测量 精度分析
中图分类号:TD175.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0395-02
1 引言
根据生产需求设计1560~1400中段4#箕斗斜井一项贯通工程;此工程由甩车道、卸矿平巷、绳道上山、斜井、硐室、溜矿井、环形车场等巷道类型组成。该项工程导线总长8120米,斜井贯通盲距设计460米,高差160米,设计规格3.2×2.8米,坡度-25°。
该工程属井下矿山中型相对贯通工程,关系到整个斜井设计、运输、生产和深部开拓工程。所以编制贯通测量设计书,选择合理的测量方案和测量方法,对此项工程必需进行误差预计,达到贯通要求精确贯通。
2 贯通技术规定
由于该项工程施工顺序是斜井上下施工,根据《矿山测量技术规定》井下Ⅰ级导线精度要求;该工程有平巷、斜井,贯通测量的贯通允许偏差取:点位偏差:MD限=±500mm,竖直方向偏差:MH限=±300mm
3 测量方案
该工程属坑内部贯通,技术要求高,施工难度大,贯通盲距约0.46km,控制导线边总长约8.1km,需要精度可靠的同一平面坐标、高程系统才能满足贯通要求,经讨论决定先对南沿导线进行优化升级,再按该导线延抻控制直至工程贯通,工程控制测量方案如下。
⑴、在1560中段布设有井下Ⅰ级导线控制点ⅠⅡZL042和ⅠⅡZL043点,该两点平面坐标、高程系统均通过贯通工程得到过验证,控制导线点准确可靠完全能满足该工程的控制要求,确定这两个点作为该中段的起算基准点。
⑵、在1360中段布设有井下Ⅰ级导线控制点IZL143和IZL147点,其平面坐标和高程系统也同样得到过贯通工程的验证,精度同样准确可靠,该两点作为1360中段的起算基准点。
为把导线精度再次提高,测量人员再次对1560中段I级导线起始边(IZL53—IZL80)和1360中段I级导线起始边(B2683—B2943)点进行陀螺定向,陀螺方位与经纬仪方位差值为:00?00′13″,由此可以看出资料成果完全能满足此项工程的贯通要求。
4 贯通测量误差预计
4.1 贯通相遇点K的确定
在原坐标系统中取l:500的比例尺绘制导线图。以贯通相遇点K为假定坐标原点,以贯通中心线的方向为y轴,与之垂直的方向为x轴,以此作为贯通误差预计图。
4.2 误差预计中基本参数的选用
根据《矿山测量技术规定》井下Ⅰ级导线精度要求;
误差预计取用:测角中误差:mβ坑=±5″,量边相对中误差:mL/L=1/30000
贯通横向允许偏差小于0.5米
4.3 平面误差预计
根据19-5#矿群综合平面图作误差预计CAD图附后,量取有关数据按测角、量边的影响预计,(计算表略)
X′重要方向误差预计
4.4 Z方向的误差预計
坑内采用Ⅰ级几何水准进行测量故取:m水=±5mm√R R:百米单位
高程误差统一采用三角高程代替四等水准进行估算:
通过对贯通点K在水平重要方向(X′)上的误差预计MK预=2Mk平=±0.1333m和竖直方向上的误差预计MHK预=±0.109m,其预计结果均小于允许偏差值(MD限=±500mm,竖直方向偏差:MH限=±200mm),说明该技术方案合理可靠,可作为该项工程的测量指导技术方案。
5 测量仪器和测量方法的选择
测量仪器的选择采用2M型(5"级)尼康全站仪,宾德S3型水准仪,YBJ600型号激光指向仪。在观测成果满足限差要求时,仪器采用2M尼康全站仪进行观测水平角和垂直角的观测,水平角按测回法2测回测定,垂直角用中丝法2测回测定,水准支线往返测量的高差不符值<±30mm√R,(其中R为单程水准路线长度,以百米为单位)水准往返测量仪器高变换高度>±10cm。
斜井上高程控制采用红外三角高程,为提高垂直角观测精度,采用正、反觇计算取中数为最终值,消除大气折光等误差。
6 贯通测量技术措施
6.1 对设计部门提供的设计数据,必须进行认真检核,熟悉设计图纸。
6.2 根据设计平巷弯道时,首先检查设计参数,然后在CAD等分段和作大样图,认真以施工队组现场交底,并填写交底单。
6.3 布设导线时,长短边大致相等,直线巷道导线边布设尽量不短于150米,相邻边长之比不小于1/3,当导线边长小于30米,在进行水平角观测是必须进行两次对中。
6.4 原始记录,首先要对外业观测成果进行200%的检查,无误后两人独立对算检核,坚持先检查后计算的原则。
6.5 施工指导过程中,中、腰线的标定严格按规程执行,每次标定中腰线均必须进行有效检查,并且做好记录,并将施工放样资料展绘在CAD图上与设计对比分析。
6.6 激光指向仪指示巷道掘进方向、坡度时,遵守下列规定:
(1)、激光指向仪的安置和光束的空间方向,根据全站仪标定的中、腰线确定,所用的中腰点一般不少于三个,激光指向仪安装对向点间的距离须大于70米,保证激光指向精度。
(2)、仪器的安置必须安全稳固,在使用过程中要加强管理,每次使用前应检查光束,使其正确指示巷道的掘进方向和坡度。
(3)、根据仪器的性能和现场条件,在保证光斑清晰,偏离设计轴线不大于0.05米前提下,确定仪器至掘进工作面的最大距离。
(4)、巷道掘进100米以后,用仪器再标订一次中腰线进行检查,根据检查结果将指向仪调整与新标定中腰线一致,严格按照设计规格检查规格断面及中、腰线。
7、贯通效果
通过6个多月艰苦同努力4#箕斗斜井终于2017年12月22日夜班5:30分准确贯通,实测巷道贯通偏差水平方向0.095米(激光中线量取),垂直方向0.03米。
贯通联测成果表1:
导线总长6.9公里,贯通后实际测量中线水平面方向偏差0.033米,垂直面偏差0.02米,总工办测量组及时进行了贯通联测:方位角闭合差:0 0′45.7″,△X=0.086米,△Y=-0.039米,点位误差:0.094米,高程闭合差:0.111米,
贯通相对精度为:<故符合规范要求
相对精度:1/74000,达到了测量技术规范要求
严格按照测量规范认真标定中腰线,勤跑现场指导施工,认真做好现场技术交底,确保工程质量,同时测量人员及时导线升级,确保测量成果精度。
八、结束语
通过对本项测量工作的具体实践,充分验证了测量新仪器、新设备、新技术的测绘工作中的重要作用。在今后的类似贯通工程中,只要遵照有关技术规定,认真做好施工测量的每道工序,井下利用3″导线作为首级控制,可以达到各项贯通要求精度,加强对深部中段导线的复测、升级工作。做好坐标系统的统一及相互间的联系和资料收集工作。编写技术设计书和技术工作总结,该工程从联测后可以看出点位差较小、相对闭合差精度高、达到规范要求,但方位角闭合稍大(00°00′45.7″),应在今后工作中不断总结分析测角误差的影响,采取有效措施,革新测角方法,防止测角误差的过快累积,为今后的测量工作和施工指导提供了宝贵经验,具有重要的意义。
参考文献
[1] 邢永昌,张凤举。矿区控制测量[M],煤炭工业出版社1989年。
[2] 刘延伯,工程测量[M],冶金工业出版社1996年。
[3] 张国良,矿山测量学[M],中国矿业大学出版社,2001年。