胡民
云南锡业股份有限公司大屯锡矿 云南个旧 661000
摘要：本文主要针对贯通测量工作展开分析，探讨了贯通测量工作的过程中，如何采取一些比较可行的测量的方案，明确了在测量过程中的误差的预计方式，希望能够为今后的测量工作带来参考。
关键词：贯通测量方案，选择，误差
前言
在贯通测量的过程中，一定要选择更加科学合理的测量的方案，才能够确保在测量的过程中能够测量出更高的质量，同时也必须要注重其中的误差，对误差进行进一步的估计，确保误差在合理的范围内。
1 选择贯通测量方案及误差预计的一般方法
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。从始发站始发并顺利到达终点实现顺利贯通，贯通误差的控制尤为重要，为了满足盾构掘进按设计要求贯通(贯通误差必须小于50mm)，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，竖井联系测量，地下导线测量，盾构机姿态定位测量四个阶段。贯通误差的就是预计了横向贯通误差和高程贯通误差。确定了符合矿山情况的误差参数体系，从而为矿山测量贯通的误差预计工作提供了可靠的理论数据。
1.1 了解情况，收集资料，初步确定贯通测量方案
了解有关贯通工程的设计、部署、工程限差要求和贯通相遇点的位置等情况。
检核设计部门提供的图纸资料。收集与贯通测量有关的测量资料，抄录必要的测量起始数据，并确认其可靠性和精度。绘制巷道贯通测量设计平面图。拟定出可供选择的测量方案。
1.2 选择合适的测量方法
测量方案初步确定后，选用什么仪器和哪种测量方法，规定多大的限差，采取哪些检核措施，都要一一确定下来。这个选择是和误差预计相配合进行的，常常是有反复的过程。
1.3 进行贯通误差预计
根据所选择的测量仪器和方法，确定各种误差参数。
依据初步选定的贯通测量方案和各项误差参数，就可估算出各项测量误差引起的贯通相遇点在贯通重要方向上的误差。
1.4 贯通测量方案和测量方法的最终确定
将估算所得的贯通预计误差与设计要求的容许偏差值进行比较，若前者小于后者，则初步确定的测量方案与测量方法是可行的。当然前者过小也是不合适的。若预计误差超过了容许偏差，则应调整测量方案或修改测量方法，增加观测次数，再重新进行估算。通过逐渐趋近的方法，直到符合要求为止。
最后，根据测量方案最优、测量方法合理、预计误差小于容许偏差的原则，把测量方案与方法最终确定下来，编写出完整详细的贯通测量设计书，作为施测的依据。
2 实施方案和误差预计
开工前用井下防爆全站仪测设全站导线。全站仪可以满足《煤矿测量规程》中7″导线的技术要求。在巷道测量中，测点位置必须选在顶板相对稳定的地方，为了提高精度，尽量加大导线边长，减少测站数。同时为了减少误差以及考虑地球曲率等因素对导线边长造成的影响，导线的边长尽量控制在100米之内，以提高导线精度，尽最大限度减小测量误差。透点位置及附近点的标高见草图：
按照《测量规程》要求采用测回法测设30″级采区控制导线，导线独立进行两次，按照规程限差进行往返测量。要求贯通巷道水平重要方向上的允许偏差0.2m。我们对该贯通工程进行了误差预计。
3 误差分析
3.1 导线边长改正分析
将导线边长投影到高斯―克吕格投影面上的改正，已知导线边的平均横坐标为=399千米。
上述计算表明：地球的曲率的影响对于导线边长而言，在井下贯通中可以忽略不计。
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3.2 导线高程改正分析
由于不同的高程基准面对应不同的高程系统，在实际测量工作中，我们选择正高系统，根据井下测量数据知道导线边最长约100m，假设为MN，设地球在北纬39°41′的地球半径为r，B点在大地水准面上的投影为P，设NP长，MN长为t，弧度MP长为S。
两点间投影的水平距离与在大地水准面上的弧长相差很小，a与b可以近似看为相等，同时NP比地球半径R小得可以忽略不计，所以上面又可以写作：NP=a*a/（2R）
井下实测导线边最长距离为90m，得出：
平均分配到每一个测站的误差为：0.453mm表明：地球的曲率的影响对于高差而言，在井下贯通中测量中可以忽略不计。
4 采取的措施
（1）为了保证测角和测距的精度，该工程使用的仪器重新进行各项技术检测，保证仪器的专检、专用。
（2）为了防止大巷通风对测角的影响，在测角时，采用下对中进行对中，消除风流产生的对中误差。
（3）为了避免人为误差的影响，两次测量调换观测、记录、前后视人员。
5 取得的贯通效果
该工程贯通后导线闭合差分别为fx=-127mm，fy=-25mm，fH=-21mm，f=129mm。巷道贯通后实际偏差：水平方向为30mm，竖直方向为20mm，均小于误差预计的限差：水平重要方向误差未超过预计误差的102mm，高程误差也小于预计的误差67mm，满足了工程需要。
6 贯通误差预计自动化计算的发展和应用
6.1 井下贯通误差预计类型
井下贯通误差预计类型的划分与贯通测量类型一样，都可以分为三类：一井巷道贯通、两井间巷道贯通和立井贯通。对于一些重要的贯通工程，为了保证顺利贯通，提高精度，减少不必要的工程浪费，往往在井下导线加测陀螺定向边。这样每一类又可分为两小类。
6.2 贯通测量误差预计原理
贯通测量误差预计的目的就是为了对贯通有个初步的了解，选择合理的测量方法和方案，以最低的工程费用建造出最实用的工程。它的原理是按照所选的实测方案，利用误差传播和最小二乘准则对贯通精度的一种估算。
6.3 贯通误差自动化计算
我们经过多年的实践和研究，根据不同的贯通类型，利用Excel的强大计算功能和后台的二次开发在Excel表格中建立不同类型的计算公式，只要有各假定导线点及贯通点的坐标，贯通误差预计的结果将轻松计算完成。而利用AutoCAD软件可以在图上自动获取导线各点坐标、贯通点坐标，只需简单的复制就可导入Excel表格中。
在整个误差预计过程中，我们根据不同的误差预计类型，利用Excel的二次开发和其强大的公式计算功能，编制了计算程序。无论是哪种贯通类型，贯通误差预计的基础模型是相同的。
第一步，根据工程设计作出贯通预计图形。在AutoCAD中打开此文件，确定出贯通预计点K，以K点为原点；以重要贯通方向X’和Y’为轴建立假定坐标系。
第二步，利用CAD软件在贯通预计图上按照所选的施测方案，定出地面和井下测量点的位置。将其用多段线相连，再调用AutoCAD中的LIST命令，得出多段线各端点坐标，即是我们已定测量点的假定坐标，将其复制到Excel计算表格中。
第三步，根据所选择的测量仪器和方法，确定各种误差参数。这些参数原则上应尽量采用本矿积累和分析得到的实际数据。在Excel计算表格中相应位置输入误差预计的基本已知参数。误差预计结果将自动进行计算。
结束语
综上所述，贯通测量方案有很多，如何科学合理的选择方案是非常关键的，做好误差的预计，也是为了能够让我们的测量更加的科学合理，所以本文重点对这些进行的分析，可供今后参考。
参考文献：
[1]周立吾.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2018.226
[2]孔祥元，梅是义.控制测量学（上、下册）[M].武汉：武汉大学出版社，2017.78
论文作者:胡民
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/20
标签：误差论文; 测量论文; 导线论文; 方案论文; 井下论文; 边长论文; 巷道论文; 《防护工程》2018年第10期论文;