论文部分内容阅读
[摘 要]贯通误差预计是在贯通工程施工之前，预先对坑道和井筒贯通时由地面控制、定向和地下导线等测量误差引起的水平方向贯通误差，和由地面高程测量、导入高程测量和地下高程测量等测量误差而引起的高程贯通误差等进行的估算工作。在矿山测量工作中，贯通测量是非常重要的。它关系着整个矿井生产建设和安全，贯通点误差的多少，关系整个工程质量和使用。
[关键词]贯通测量；误差；预计；矿山；
中图分类号：TD175.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0381-01
1 前言
在矿山建设和采矿过程中，矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等工作进行时，尤其是在重要贯通工程中，贯通误差的控制尤为重要，为了满足掘进按设计要求顺利贯通，必须研究每一步测量工作所带来的误差，包括地面控制测量，井上下联系测量，地下导线测量等过程。贯通误差的就是预计了横向贯通误差和高程贯通误差。为贯通工程的顺利贯通提供技术指导。
2 新副斜精确贯通施测方法
2.1地面测量
2.1.1现有资料
现有GPS四等控制点三个，其中近1点遭到破坏，近2、近3点保存完好，且两点均位于楼顶。
2.1.2观测方法
根据现场实际情况布设向副井和新副井布设导线。
①导线测量
利用全站仪按照5″级导线进行观测。采用测回法，测回间互差不大于12″，两次对中互差不大于30″，同一测回中半测回互差不大于20″。独立观测两次。
②高程测量
利用全站仪，采用三角高程的测量方法，竖直角测两测回，测回间互差应不大于25″，半测回间2c值不大于25″。距离每测回观测三次，往返测量，换算成水平距离的互差不得大于1/6000。
2.2井下测量
2.2.1井下平面测量
由于副井为斜井，可将地面坐标通过测量的一般方法直接到入到井下，无需进行联系测量。井下基本控制采用7″级导线，采用测回法，测回间互差不大于12″，两次对中互差不大于30″，同一测回中半测回互差不大于20″。独立观测两次。
2.2.2高程测量
由于副井及新副井均为斜井，坡度为25°，使用水准测量方法会加大工作量，因此采用三角高程的方法进行测量。而副井与新副井之间的距离较短，同样采用三角高程的方法进行测量而不会对精度影响过大。观测时竖直角测两测回，测回间互差不大于25″，半测回间2c值不大于25″。距离每测回观测三次，往返测量，换算成水平距离的互差不得大于1/6000。
2.3贯通测量允许偏差及误差参数
2.3.1贯通测量允许偏差
按照《煤矿测量规程》和《煤矿测量手册》中的规定，贯通测量中在水平重要方向上的允许偏差值为0.3米，高程的允许偏差为0.2米。
2.3.2误差参数确定
井下测角中误差：Mβ下=±7″
地面测角中误差：Mβ地=±5″
测距仪量边中误差：MS=±（5+5×10-6D）=±（5+5×10-6×50）≈5mm
每千米长度三角高程路线中误差：MHL=±50mm/Km
2.4贯通误差预计
贯通误差预计图
根据设计，绘制出误差预计，如图所示
2.4.1贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计
①地面导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差：
MXβ地=±Mβ（∑R2Y地）1/2/ρ=±5*（1842014）1/2/206265=±0.0329（m）
②地面导线测距仪量边引起K点在X轴上的误差
MXS地=±MS（∑COS2α’）1/2=±5×2.1671/2（mm）=±0.0074（m）
③井下导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差：
MXβ下=±Mβ（∑R2Yi）1/2/ρ=±7*（3627889）1/2/206265=±0.0646（m）
④井下导线测距仪量边引起K点在X轴上的误差
MXS下=±MS（∑COS2α’）1/2=±5×3.3471/2（mm） =±0.0091（m）
5、量边及测角误差引起K点在水平重要方向上的中误差
MXK=±（M2XS地+M2Xβ地+M2XS下+M2Xβ下）1/2 =±0.0734（m）
由于各项贯通测量工作均必须独立进行两次，故贯通相遇点K在X轴上的中误差： MXKO=±MXK/21/2=±0.052（m）
贯通相遇点K在X轴上的预计误差取中误差2倍，即：
MXK预=2MXKO=±0.104（m）
2.4.2贯通相遇点K的高程误差预计
在本次贯通中只采用了三角高程的测量方法，地面三角高程线路全长L地=637.338m，井下进行高程测量时副井路线长为L副=923/cos25°=1018m，新副斜井路线长为L新=910/cos23°=989m，井下巷道路线长为L下=189m，所以井下三角高程线路全长为L下=1018+189+989=2196m。
①地面三角高程测量误差引起K点在高程上的中误差：
MH地=±50L1/2=±50×0.6373381/2=±0.040m
②井下三角高程测量误差引起K点在高程上的中误差：
MH下=±50L1/2=±50×2.1961/2=74（mm）=±0.074m
③三角高程测量误差引起K点在高程上引起的总中误差：
MH0=±（M2H地+M2H下）1/2=±0.084m
由于貫通测量工作须独立进行两次，故贯通相遇点K在高程上的中误差为：
MHK=±MH0/21/2=±0.084/21/2=±0.059（m）
贯通相遇点K在高程上的预计误差取中误差2倍，即：
MHK预=±2MHK=±2×0.059=±0.118m
2.5小结
经上述误差预计，贯通相遇点K在水平方向上的预计误差为：在水平重要方向上的预计误差为±0.104m，在高程方向上的预计误差为±0.118m。能达到设计允许偏差水平方向±0.3m、高程方向±0.2m的要求。因此，按7″级导线进行该贯通测量是可行的。在施测过程中要严格按照本设计规定的精度及测量方法进行，以确保该贯通工程的精度。
3新副斜井施工中的注意事项
注意原始资料的可靠性，起算数据应该准确无误。各项测量工作都要有可靠的独立检核。对实测成果及时进行精度分析，并与误差预计的精度进行对比，各个环节不能低于原精度要求，必要时进行返工重测。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。在掘进过程中，及时进行测量和填图，并根据测量成果及时调整中腰线。
参考文献：
[1]欧星明；魏靖宇；《贯通测量误差预计》的新方法及应用；2007（6）
[2]欧星明；魏靖宇；《贯通测量误差预计》的新方法及应用；2007（6）
[关键词]贯通测量；误差；预计；矿山；
中图分类号：TD175.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0381-01
1 前言
在矿山建设和采矿过程中，矿山的规划设计、勘探建设、生产和运营管理以及矿山报废等工作进行时，尤其是在重要贯通工程中，贯通误差的控制尤为重要，为了满足掘进按设计要求顺利贯通，必须研究每一步测量工作所带来的误差，包括地面控制测量，井上下联系测量，地下导线测量等过程。贯通误差的就是预计了横向贯通误差和高程贯通误差。为贯通工程的顺利贯通提供技术指导。
2 新副斜精确贯通施测方法
2.1地面测量
2.1.1现有资料
现有GPS四等控制点三个，其中近1点遭到破坏，近2、近3点保存完好，且两点均位于楼顶。
2.1.2观测方法
根据现场实际情况布设向副井和新副井布设导线。
①导线测量
利用全站仪按照5″级导线进行观测。采用测回法，测回间互差不大于12″，两次对中互差不大于30″，同一测回中半测回互差不大于20″。独立观测两次。
②高程测量
利用全站仪，采用三角高程的测量方法，竖直角测两测回，测回间互差应不大于25″，半测回间2c值不大于25″。距离每测回观测三次，往返测量，换算成水平距离的互差不得大于1/6000。
2.2井下测量
2.2.1井下平面测量
由于副井为斜井，可将地面坐标通过测量的一般方法直接到入到井下，无需进行联系测量。井下基本控制采用7″级导线，采用测回法，测回间互差不大于12″，两次对中互差不大于30″，同一测回中半测回互差不大于20″。独立观测两次。
2.2.2高程测量
由于副井及新副井均为斜井，坡度为25°，使用水准测量方法会加大工作量，因此采用三角高程的方法进行测量。而副井与新副井之间的距离较短，同样采用三角高程的方法进行测量而不会对精度影响过大。观测时竖直角测两测回，测回间互差不大于25″，半测回间2c值不大于25″。距离每测回观测三次，往返测量，换算成水平距离的互差不得大于1/6000。
2.3贯通测量允许偏差及误差参数
2.3.1贯通测量允许偏差
按照《煤矿测量规程》和《煤矿测量手册》中的规定，贯通测量中在水平重要方向上的允许偏差值为0.3米，高程的允许偏差为0.2米。
2.3.2误差参数确定
井下测角中误差：Mβ下=±7″
地面测角中误差：Mβ地=±5″
测距仪量边中误差：MS=±（5+5×10-6D）=±（5+5×10-6×50）≈5mm
每千米长度三角高程路线中误差：MHL=±50mm/Km
2.4贯通误差预计
贯通误差预计图
根据设计，绘制出误差预计，如图所示
2.4.1贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计
①地面导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差：
MXβ地=±Mβ（∑R2Y地）1/2/ρ=±5*（1842014）1/2/206265=±0.0329（m）
②地面导线测距仪量边引起K点在X轴上的误差
MXS地=±MS（∑COS2α’）1/2=±5×2.1671/2（mm）=±0.0074（m）
③井下导线测角误差引起的K点在X′方向上的误差：
MXβ下=±Mβ（∑R2Yi）1/2/ρ=±7*（3627889）1/2/206265=±0.0646（m）
④井下导线测距仪量边引起K点在X轴上的误差
MXS下=±MS（∑COS2α’）1/2=±5×3.3471/2（mm） =±0.0091（m）
5、量边及测角误差引起K点在水平重要方向上的中误差
MXK=±（M2XS地+M2Xβ地+M2XS下+M2Xβ下）1/2 =±0.0734（m）
由于各项贯通测量工作均必须独立进行两次，故贯通相遇点K在X轴上的中误差： MXKO=±MXK/21/2=±0.052（m）
贯通相遇点K在X轴上的预计误差取中误差2倍，即：
MXK预=2MXKO=±0.104（m）
2.4.2贯通相遇点K的高程误差预计
在本次贯通中只采用了三角高程的测量方法，地面三角高程线路全长L地=637.338m，井下进行高程测量时副井路线长为L副=923/cos25°=1018m，新副斜井路线长为L新=910/cos23°=989m，井下巷道路线长为L下=189m，所以井下三角高程线路全长为L下=1018+189+989=2196m。
①地面三角高程测量误差引起K点在高程上的中误差：
MH地=±50L1/2=±50×0.6373381/2=±0.040m
②井下三角高程测量误差引起K点在高程上的中误差：
MH下=±50L1/2=±50×2.1961/2=74（mm）=±0.074m
③三角高程测量误差引起K点在高程上引起的总中误差：
MH0=±（M2H地+M2H下）1/2=±0.084m
由于貫通测量工作须独立进行两次，故贯通相遇点K在高程上的中误差为：
MHK=±MH0/21/2=±0.084/21/2=±0.059（m）
贯通相遇点K在高程上的预计误差取中误差2倍，即：
MHK预=±2MHK=±2×0.059=±0.118m
2.5小结
经上述误差预计，贯通相遇点K在水平方向上的预计误差为：在水平重要方向上的预计误差为±0.104m，在高程方向上的预计误差为±0.118m。能达到设计允许偏差水平方向±0.3m、高程方向±0.2m的要求。因此，按7″级导线进行该贯通测量是可行的。在施测过程中要严格按照本设计规定的精度及测量方法进行，以确保该贯通工程的精度。
3新副斜井施工中的注意事项
注意原始资料的可靠性，起算数据应该准确无误。各项测量工作都要有可靠的独立检核。对实测成果及时进行精度分析，并与误差预计的精度进行对比，各个环节不能低于原精度要求，必要时进行返工重测。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。在掘进过程中，及时进行测量和填图，并根据测量成果及时调整中腰线。
参考文献：
[1]欧星明；魏靖宇；《贯通测量误差预计》的新方法及应用；2007（6）
[2]欧星明；魏靖宇；《贯通测量误差预计》的新方法及应用；2007（6）