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[摘要]重点解决煤矿应用计算器计算两已知点之间巷道贯通测量中的坐标方位角、平距、指向角、坡度和斜长等数据计算的繁琐问题，提出用vb自动实现的具体方法，为煤矿测量工作提供了方便。探讨vb在煤矿测量工作中的应用。
[关键词]巷道贯通方位角平距指向角斜长
中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510056－02
一、问题的提出
煤矿生产过程中经常采用相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷，使巷道准确接通是一项重要的工作。要使巷道
准确贯通，测量数据的准确性起着决定作用。而巷道贯通测量数据的计算是比较繁琐的问题，云南大部分煤矿在对两已知点之间巷道贯通的测量数据大多用计算器来计算，煤矿技术员的工作量很大。
本文提出用vb实现煤矿测量数据的计算机化的一种思路，旨在减轻煤矿技术员的工作量，提高劳动效率。本文重点解决了煤矿应用计算器计算两已知点之间巷道贯通测量中的坐标方位角、平距、指向角、坡度和斜长等数据计算的繁琐问题，提出用vb自动实现的具体方法，为煤矿测量工作提供了方便。
二、基于VB实现两已知点之间巷道贯通的测量数据分析
贯通测量的基本方法是测出待贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程，通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度，计算出巷道两端点处的指向角，利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线，指示巷道按照设计的同一方向和坡度分头掘进，直到贯通相遇点处相互正确接通。
设要在主巷的A点与副巷的B点之间贯通二石门。则测量计算工作如下：
1．根据设计，从井下某一条导线边开始，测设经纬仪导线角到待贯通巷道的两端，并进行井下高程测量，然后计算出两条导线边的坐标方位角以及A、B两点的坐标和高程。
2．计算标定数据：
（1）贯通巷道中心线AB的坐标方位角为：
在测量中，已经知道A、B两点坐标，求直线的坐标方位角，得到放样数据。根据上面公式可以得到象限角的弧度值。公式用vb代码表示为（Xa、Ya、Za分别为A点的X、Y、Z坐标值；Xb、Yb、Zb分别为B点的X、Y、Z坐标值；pi为圆周率；X1为两点的X坐标值差；Y1为两点的Y坐标值差；Z1为两点的Z坐标值差）：
pi=4*Atn(1)
X1=Val(Xb.Text)-Val(Xa.Text)
Y1=Val(Yb.Text)-Val(Ya.Text)
Z1=Val(Zb.Text)-Val(Za.Text)
Atn(Abs(Y1/X1))
根据上面代码得到的是角度的弧度值。根据数学公式，角度＝弧度*180/∏。Vb代码可写为：
Atn(Abs(Y1/X1)*180/pi)
根据上面代码得到的是象限角的角度值，要把象限角转换为方位角，则还要进行复杂的转换。而要进行转化，必须明白方位角和象限角的定义和关系。
从某点的坐标纵线北方向起，依顺时针方向到目标方向线间的水平夹角，称为该直线的坐标方位角。
直线与坐标纵线方向所夹的锐角称为直线的象限角。
在求方位角的过程中，主要的难点在于由A、B两点已知坐标反算方位角时，如何判断连线所在的象限，实现起来有一定的难度。
根据定义，得到判断连线所在的象限的方法如下图：
用vb代码表示象限角和方位角的关系为（ab1为方位角角度值）：
If X1=0 Then
If Y1=0 Then MsgBox"方位角不存在"，vbOKOnly，"提示"
If Y1>0 Then ab1=90
If Y1<0 Then ab1=270
End If
If X1>0 Then
If Y1=0 Then ab1=0
If Y1>0 Then ab1=Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
If Y1<0 Then ab1=360-Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
End If
If X1<0 Then
If Y1=0 Then ab1=180
If Y1>0 Then ab1=180-Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
If Y1<0 Then ab1=180+Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
End If
根据上面代码得到的数据为小数形式，要转化为度分秒的形式，需要进行一定的转化。
如果要得到度数，则直接对该小数取整则可。
如果要得到分数，则（角度－度数）然后乘于60取整。
如果要得到秒数，则（角度－度数－分数/60）然后乘于3600四舍五入取整。
用vb代码表示为（d31为A点到B点方位角的度数；d32为A点到B点方位角的分数；d33为A点到B点方位角的秒数）：
d31=Int(ab1)
d32=Int((ab1-d31)*60)
d33=Int((ab1-d31-d32/60)*3600+0.5)
B点到A点的方位角计算方法可以根据A点到B点方位角得到。用vb代码表示为（d41为B点到A点方位角的度数；d42为B点到A点方位角的分数；d43为B点到A点方位角的秒数）：
If d31>180 Then
d41=d31-180
Else
d41=d31+180
End If
d42=d32
d43=d33
（2）计算AB边的水平长度（平距）lab为：
分析：此式较简单，用vb代码表示为（lab表示平距）：
Lab.Text=Sqr(X1*X1+Y1*Y1)
（3)计算指向角。由于经纬仪水平度盘的刻度均沿顺时针方向增加，所有在计算A点和B点的指向角时，也要按照顺时针方向计算。
因为导线 角已知， 通过计算已经得到，本来要计算比较简单，可麻烦的问题是 为度分秒的表示方法，要把他转化为小数形式再计算，否则计算方法比较复杂。
此式用vb代码表示为（dx51表示指向角角度；d51为A点到B点指向角的度数；d52为A点到B点指向角的分数；d53为A点到B点指向角的秒数）：
dx51=ab1-(Val(d11.Text)+Val(d12.Text)/60+Val(d13.Text)/3600)
d51=Int(dx51)
d52=Int((dx51-d51)*60)
d53=Int((dx51-d51-d52/60)*3600+0.5)
后式同理可得。
（4）计算贯通巷道的坡度为：
分析：此式较简单，只是要注意如果lab＝0的情况，即Xb-Xa=0并且Yb-Ya=0，则坡度i不存在。
用vb代码表示为：
If X1=0 And Y1=0 Then
i.Text="不存在"
Else
i.Text=Z1/Sqr(X1*X1+Y1*Y1)
End If
（5）计算贯通巷道的斜长（实际贯通长度）：
分析：用vb代码表示为：
l.Text=Sqr(X1*X1+Y1*Y1+Z1*Z1)
三、结果验证
为了验证系统的可行性和可靠性，对云南省师宗县五一煤矿的测量数据进行验证实验。结果证明，在煤矿测量中用本文设计的方法是可行的。
参考文献：
[1]张国良等，矿山测量学，中国矿业大学出版社，2006.
[2]周爱武等，Visual basic程序设计实训，清华大学出版社，2004.
作者简介：
浦娅芳，女，云南宣威人，助理讲师，云南能源职业技术学院计算机信息与工程系教师，本科（在读硕士），主要从事计算机图形图像处理方向和计算机编程方向。
[关键词]巷道贯通方位角平距指向角斜长
中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0510056－02
一、问题的提出
煤矿生产过程中经常采用相向或同向掘进的工作面掘进同一井巷，使巷道准确接通是一项重要的工作。要使巷道
准确贯通，测量数据的准确性起着决定作用。而巷道贯通测量数据的计算是比较繁琐的问题，云南大部分煤矿在对两已知点之间巷道贯通的测量数据大多用计算器来计算，煤矿技术员的工作量很大。
本文提出用vb实现煤矿测量数据的计算机化的一种思路，旨在减轻煤矿技术员的工作量，提高劳动效率。本文重点解决了煤矿应用计算器计算两已知点之间巷道贯通测量中的坐标方位角、平距、指向角、坡度和斜长等数据计算的繁琐问题，提出用vb自动实现的具体方法，为煤矿测量工作提供了方便。
二、基于VB实现两已知点之间巷道贯通的测量数据分析
贯通测量的基本方法是测出待贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程，通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度，计算出巷道两端点处的指向角，利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线，指示巷道按照设计的同一方向和坡度分头掘进，直到贯通相遇点处相互正确接通。
设要在主巷的A点与副巷的B点之间贯通二石门。则测量计算工作如下：
1．根据设计，从井下某一条导线边开始，测设经纬仪导线角到待贯通巷道的两端，并进行井下高程测量，然后计算出两条导线边的坐标方位角以及A、B两点的坐标和高程。
2．计算标定数据：
（1）贯通巷道中心线AB的坐标方位角为：
在测量中，已经知道A、B两点坐标，求直线的坐标方位角，得到放样数据。根据上面公式可以得到象限角的弧度值。公式用vb代码表示为（Xa、Ya、Za分别为A点的X、Y、Z坐标值；Xb、Yb、Zb分别为B点的X、Y、Z坐标值；pi为圆周率；X1为两点的X坐标值差；Y1为两点的Y坐标值差；Z1为两点的Z坐标值差）：
pi=4*Atn(1)
X1=Val(Xb.Text)-Val(Xa.Text)
Y1=Val(Yb.Text)-Val(Ya.Text)
Z1=Val(Zb.Text)-Val(Za.Text)
Atn(Abs(Y1/X1))
根据上面代码得到的是角度的弧度值。根据数学公式，角度＝弧度*180/∏。Vb代码可写为：
Atn(Abs(Y1/X1)*180/pi)
根据上面代码得到的是象限角的角度值，要把象限角转换为方位角，则还要进行复杂的转换。而要进行转化，必须明白方位角和象限角的定义和关系。
从某点的坐标纵线北方向起，依顺时针方向到目标方向线间的水平夹角，称为该直线的坐标方位角。
直线与坐标纵线方向所夹的锐角称为直线的象限角。
在求方位角的过程中，主要的难点在于由A、B两点已知坐标反算方位角时，如何判断连线所在的象限，实现起来有一定的难度。
根据定义，得到判断连线所在的象限的方法如下图：
用vb代码表示象限角和方位角的关系为（ab1为方位角角度值）：
If X1=0 Then
If Y1=0 Then MsgBox"方位角不存在"，vbOKOnly，"提示"
If Y1>0 Then ab1=90
If Y1<0 Then ab1=270
End If
If X1>0 Then
If Y1=0 Then ab1=0
If Y1>0 Then ab1=Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
If Y1<0 Then ab1=360-Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
End If
If X1<0 Then
If Y1=0 Then ab1=180
If Y1>0 Then ab1=180-Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
If Y1<0 Then ab1=180+Atn(Abs(Y1/X1))*180/pi
End If
根据上面代码得到的数据为小数形式，要转化为度分秒的形式，需要进行一定的转化。
如果要得到度数，则直接对该小数取整则可。
如果要得到分数，则（角度－度数）然后乘于60取整。
如果要得到秒数，则（角度－度数－分数/60）然后乘于3600四舍五入取整。
用vb代码表示为（d31为A点到B点方位角的度数；d32为A点到B点方位角的分数；d33为A点到B点方位角的秒数）：
d31=Int(ab1)
d32=Int((ab1-d31)*60)
d33=Int((ab1-d31-d32/60)*3600+0.5)
B点到A点的方位角计算方法可以根据A点到B点方位角得到。用vb代码表示为（d41为B点到A点方位角的度数；d42为B点到A点方位角的分数；d43为B点到A点方位角的秒数）：
If d31>180 Then
d41=d31-180
Else
d41=d31+180
End If
d42=d32
d43=d33
（2）计算AB边的水平长度（平距）lab为：
分析：此式较简单，用vb代码表示为（lab表示平距）：
Lab.Text=Sqr(X1*X1+Y1*Y1)
（3)计算指向角。由于经纬仪水平度盘的刻度均沿顺时针方向增加，所有在计算A点和B点的指向角时，也要按照顺时针方向计算。
因为导线 角已知， 通过计算已经得到，本来要计算比较简单，可麻烦的问题是 为度分秒的表示方法，要把他转化为小数形式再计算，否则计算方法比较复杂。
此式用vb代码表示为（dx51表示指向角角度；d51为A点到B点指向角的度数；d52为A点到B点指向角的分数；d53为A点到B点指向角的秒数）：
dx51=ab1-(Val(d11.Text)+Val(d12.Text)/60+Val(d13.Text)/3600)
d51=Int(dx51)
d52=Int((dx51-d51)*60)
d53=Int((dx51-d51-d52/60)*3600+0.5)
后式同理可得。
（4）计算贯通巷道的坡度为：
分析：此式较简单，只是要注意如果lab＝0的情况，即Xb-Xa=0并且Yb-Ya=0，则坡度i不存在。
用vb代码表示为：
If X1=0 And Y1=0 Then
i.Text="不存在"
Else
i.Text=Z1/Sqr(X1*X1+Y1*Y1)
End If
（5）计算贯通巷道的斜长（实际贯通长度）：
分析：用vb代码表示为：
l.Text=Sqr(X1*X1+Y1*Y1+Z1*Z1)
三、结果验证
为了验证系统的可行性和可靠性，对云南省师宗县五一煤矿的测量数据进行验证实验。结果证明，在煤矿测量中用本文设计的方法是可行的。
参考文献：
[1]张国良等，矿山测量学，中国矿业大学出版社，2006.
[2]周爱武等，Visual basic程序设计实训，清华大学出版社，2004.
作者简介：
浦娅芳，女，云南宣威人，助理讲师，云南能源职业技术学院计算机信息与工程系教师，本科（在读硕士），主要从事计算机图形图像处理方向和计算机编程方向。