摘要：二道沟公司平房金矿五井与平房矿竖井于2014年10月完成了贯通工作，从而保证了五号斜井成为了竖井的安全出口和通风通道，我主持了此项贯通工程，所有测量的实际偏差数据全部符合相关国家规定，在此次贯通工程中，我使用了PENTAX---R425NM全站仪进行导线测量，水准测量使用DS6水准仪进行测量，全站仪的使用不仅提高了劳动效率，还减轻了劳动强度，为先进的测量仪器在矿山工作中的应用打下了很好的基础。
关键词：矿山测量；误差分析；贯通测量
1.工程概况与控制点
1.1工程概况
二道沟公司平房金矿始建于1980年，现有两座斜井（四井、五井）进行生产，为扩大生产规模，二道沟公司决定在平房矿掘砌一座新竖井，新建一座选厂，使日处理矿量达到400t。因新的安全生产法的出台，要求竖井要有通风通道和安全出口，否则不允许生产。
为使现有斜井成为平房矿竖井的安全出口和通风通道，在竖井掘砌一中段马头门时参考了五号斜井八中段标高+113.76米（底板），竖井一中段与五号斜井贯通工程始于2014年8月，并于10月顺利贯通，本文主要阐述了斜井定向工作；中线和腰线的标定工作，导线测量及水准测量的误差分析。
1.2贯通工程性质
平房矿五号斜井斜长522米，斜井8中北沿长435米，贯通距离155米，总长1112米，按《岩金矿山地质及测量工作条例》中的相关规定，本工程属于中型贯通工程。
1.3控制点
平房矿现有两个控制点，其中一点位于高位水仓山顶（K01），另一点位于办公楼楼顶（K03）两点坐标及高程为：
平房金矿控制点80坐标：
K01：X=4641156.118 K03：X=4640241.112
Y=40540781.820 Y=40541596.742
Z=428.730 Z=368.520
此控制点由朝阳市地质三队进行提供，基于国家一级控制点，使用高精度GPS进行测量所得，两个控制点通视，且保存完好，完全符合贯通测量工作对测量基准点的要求。
2.所使用的的仪器
本次贯通工程所使用的主要仪器为PENTAX---R425NM全站仪，相对经纬仪而言，全站仪有几个优点：
全站仪在测量过程中自动测距，不必拉钢尺，这就有效的减小了测距误差。
在斜井定向的过程中，全站仪能够将坐标和高程一次测出，大大的节省了测量时间.
井下测量过程中，由于全站仪测量距离远，可以减少测站的数量，这就降低了点位误差、对中整平误差。
下面一组数据为全站仪在井下的测距误差
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从上表可以看出，全站仪在井下的测距误差非常小，这就保证了井下测量工作的准确性，
在水准测量中，使用的是 苏州一光的DSZ3水准仪，利用后、前、前、后的测量顺序，使每站的高程误差控制在3mm以内。
3.斜井定向
测量工作首先要测量近井点坐标，简单介绍为在K01点架设全站仪将仪器高与目标高输入仪器，后视K03点，确定方位角后，观测近井点，测量出近井点坐标及高程。重复以上的操作四次，取四次数据的平均值，此平均值即为近井点坐标：
近井点坐标：X=4640272.253
Y=40541736.246 Z=358.626m
确定近井点坐标后，进行斜井定向工作，斜井定向使用全站仪相比使用经纬仪精度和速度都得到很大提升。
4.井下导线的布设和误差的控制
井下导线很少有闭合导线，多为支导线，但支导线由于前方没有已知坐标检核，精度相对较低。众所周知，在井下测量导线时存在两种误差：测角误差、测距误差。由于我们使用的是全站仪，所以测距误差可以忽略不计。我们主要是考虑如何减小测角误差，为减少测角误差，我们在测量过程中采用两次摆站，每次摆站都观测左、右角的方式（一测回），在计算坐标时，用两次摆站角度的平均值来计算。这就大大的降低了在测量过程中产生的测角误差，保证了导线的精度。
全站仪测量的误差分析：
在井下测量导线过程中，测角对于横向贯通误差的影响，按照等边支导线计算。
其横向误差见图。
MA=ms／ρ×H（N+1.5／3）1/2
设ms=±2〃；H=1km；N=18；ρ=206 000；则MA是±24.7mm。
边长误差对于贯通误差的影响：
对于曲线巷道来说，其边长误差不仅影响其纵向误差，而且影响其横响误差：
E=＆／L（∑NJ=1△YJ2）1／2
此公式是边长误差对于横向贯通误差的影响。它说明：
当△Y较大时，影响就会较大。直伸导线△Y=0，所以没有影响。
2）如果说半径较大，曲线又较短时，则各边△Y近似于相等。这时：
G=＆E1/2Q／L
一般为Q／L=1／5；＆=±3mm；E=24；G=2.9mm
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图 横向误差分析示意图
根据以上的分析，贯通误差主要是由于角度测量误差所引起，而测距误差影响很小。
水准仪测量高程的误差：
水准误差的来源主要为观测误差和仪器调平所带来的读数误差，假设每站的水准误差为m
那么到终点的误差即为：
m终=m1+m2+m3+m4++++mn
因为此次贯通使用的是全站仪，它的测距距离远，这样就减少了测站的数量，这也间接的
减少了水准测量所产生的误差。同时使用后、前、前、后的水准测量方法，使水准工程的误差
控制在水准仪最高精度范围内。
误差预计
在斜井和竖井两个不连通的地点间进行水平井下贯通时，需要将两个井口用一套坐标系统和高程系统一在一起，而且需要做地面的连接测量及两井间的联系测量。
在测量过程中必然会产生测量误差，为了保证贯通的精度，就要在此项贯通工程开工之前，进行两井贯通测量设计及对贯通误差做出预计。
两个井口之间的水平巷道或斜井巷道的贯通测量误差的预计，贯通掘进也就是水平X轴方向和铅垂方向（即为高程）。
（1）水平掘进方向误差预计
这主要包含有地面测量导线的测角、量边所产生的导线测量误差影响；井下导线的测角、测边产生的的误差影响。
我们做贯通工程误差预计，全部以技术规范中要求规定的基本误差参数值来作为参考。
M极﹦2Mx
（2）铅垂重要方向误差预计
在铅垂方向的贯通误差包含有：
井上导线的高程测量误差、井下水平巷道几何水准观测的误差和斜井巷道三角高程产生的测量误差。
M极=2MH
公式中Mx、MH是国家规定的允许水平测量和铅垂方向测量产生的中误差。
在进行的贯通测量误差预计时，为了更好的保证贯通精度，通常取二倍中误差来作为预计误差，用此误差来于规定所允许的偏差进行比较，如果所得误差比允许值小，则我们认为所设计的两井贯通测量的方案是可行的，否则就要对设计做出修改、进行变动。
参照相关的技术规定，我们采用如下数值；平巷和竖井斜巷贯通时，中线间的允许偏差值采用0.15～0.3m.
中线和腰线的标定
为使五110m中段与竖井贯通，每隔10m用全站仪给一次中线，每隔5m给一次腰线，在施工过程中一经发现方向或坡度出现偏差，就要求生产工段进行调整，使其按设计方向和设计坡度施工。
贯通结果
此次贯通工程从2014年8月开始至2014年10月正式贯通，通过测定最终误差为：水平误差 0.13m、高程误差：0.06m。这样的结果符合国家的相关规定。在此项贯通工程中，生产技术人员、井下施工人员、生产段长兢兢业业的工作，每天下井跟踪施工进度、检查施工方向及腰线，正是这些矿山工作人员的辛勤劳动，通过两个月的不间断施工最终完成此项工程。
心得体会
此次贯通工程使五号斜井成为平房矿竖井的安全出口和通风通道，为平房矿按时达产提供了重要的条件。我主持了此次贯通工程，有几点心得体会与大家分享一下：
1.先进仪器的使用为矿山测量工作带来了极大的便利，全站仪、反射片以及绘图软件的普及使现在的测量工作的准确性、快速性都得到了提高。
2.对最终误差的估计使测量工作的目的性更强，这也是在无形中要求测量工作必须有严谨的工作态度，保证高精度。
3.具体测量工作中，为控制测角误差，采用的每个测站摆两次仪器，分别观测左、右角的测量方法极大的减少了测角误差。在以后有大的工程时，将会在二道沟金矿推广应用。
4.测量人员必须要有一颗热爱本职工作的心，这样才能加强自己的责任感，使命感。
5.测量工作是一项要求十分精准的工作，在测量过程中仔细，仔细的检查每个操作步骤，每个记录的数据。
6.测量工作从来不是一次就能做完的工作，每个测出的数据，每个坐标、图纸的产生都要经过最少两次的检核，只有这样才能保证所得数据的准确性。
7.测量工作需要有团队合作精神，测量成果的精度与团队中的每个人都密不可分，所以需要相互配合相互信任，共同努力完成每一个测量项目。
论文作者:李颖明,王建华,赵东海
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/9
标签：误差论文; 测量论文; 斜井论文; 导线论文; 竖井论文; 平房论文; 井下论文; 《基层建设》2019年第27期论文;