山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东 莱州 261400
摘要：井巷测量结果的精度直接关乎到工程的施工安全和施工质量，外加其往往受到多种因素的影响，因此在井巷测量工程中，首先应当明确可能影响测量精度的因素，然后再采取有效的测量方式来推进测量工作。通常而言，除了增加测量次数以外，提高测量观测值的精度亦可提高测量结果的精度。本文分析了同精度直接观测平差在井巷测量工程中的运用。
关键词：同精度直接观测平差；井巷测量工程；运用
为了满足多余观测的条件，则需调整观测结果，即为平差。通过平差解得未知量相应的最或是值，然后再对数值的精度进行评定，而任一未知量的平差即为直接观测平差。目前，在井巷测量工程中，同精度直接观测平差的应用十分广泛。
一、井巷测量的主要内容
井巷测量主要分为以下几种测量方式：一是联系测量。这种测量方式是通过将井上、井下建立在一个坐标系下所展开的测量工作，其可以分为平面联系测量和高程联系测量。二是定线测量。这种测量方式是通过根据设计要求对矿井的现场实际几何要素（位置、方向和坡度等）进行测量并在挖掘过程中及时进行检查和校正工作。三是贯通测量。这种测量方式主要应用于两条相向挖掘的巷道或者是相遇巷道，多用于同一巷道的掘进连通以及坑道与已有的孔、硐、坑道的连通。井巷测量工程的作业环境相当恶劣，稍有不慎，便可能影响到井下测量结果， 进而影响到井巷工程的施工质量和施工安全，因此在井巷测量工程中，应当在充分论证上述影响因素的基础上，采取适宜的测量方法，以实现对测量精度的有效控制。井巷测量的环境相当复杂，而测量误差的存在将会对井巷工程的作业产生不利影响。因此，重视对井巷测量影响因素的研究具有重要作用。
二、同精度直接观测平差在井巷测量工程中的运用
1.最或是值。假设对未知量a 进行同精度观测的次数为n 次， 相应的观测值及改正数分别为L1、L2、…、Ln，V1、V2、…、Vn（式1），未知量a 的最或是值为X，那么可得V1=X-L1，V2=X-L2，…，Vn=XLn。按照最小二乘原理的要求，[VV]=（X-L1）2+（X-L2）2+…+（XLn）2=最小。通过分析发现，若要满足最小二乘原理的要求，则假设上述函数式的一阶导数为0，即nX-[L]=0，因此X=[L]/n。
2.观测值中误差。通常而言， 观测值中误差M 满足以下函数式： ，注意在应用上述函数式之前，需解得观测值的真误差，其中V 表示观测值；n表示观测值的真误差，但真值无从知晓，因此真误差也不可能解得。鉴于此，在井巷测量工程中，观测值中误差应当通过观测值相应的改正数来解得。
3.案例应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆某金矿为了保证安全生产，企业非常重视井巷测量工作的开展，对同一水平角进行6 次同精度观测，具体观测值包括测角的最或是值、观测值中误差， 具体计算结果如下： 观测值L=75°32′13″的整数V=2.5″；75°32′18″的正数V=-2.5″；75°32′15″的正数V=0.5″；75°32′17″的正数V=-1.5″；75°32′16″的正数V=-0.5″；75°32′14″的正数V=1.5″，其中秒数的总和为93″，而正数V 的总和为0。此外， 测角的算术平均值X=75°32′15.5″； 观测值中误差M=±1.9″；算术平均值中误差Mx=±0.8″。在本案例中， 算术平均值的实际精度超过其他观测值所获得的精度。据此可知，通过增加观测的次数可以提高测量结果的精度。然而，在观测次数增至10 次以上时，观测精度的增幅便不再明显。因此，关于测量结果的精度，切勿仅通过观测次数的增加来实现，还应提升观测值的精度，具体做法包括以下几个方面：一是选用高精度的测量仪器，比如案例所用的全站仪；二是合理选用测量方法，在井巷测量工程中，较为常用的测量方法包括单井定向法、双边交会法、支距法和特殊角计算法等，具体应根据工程实际而定，以满足工程测量的要求；三是全面考虑影响测量工作的因素，比如温度、烟尘、湿气及照明等，以改善井巷测量工程的作业环境。
三、在测量时确保测量精度的措施
1.在前期的准备性工作阶段。一是当在巷道起始位置进行测量时，需要按照初测和定测两个工序进行测量。初测是要对巷道口的平面坐标和高程等数据进行测量，将其布设在实地，并在实地标定方向或是井下平巷的方向，同时要设置坑口位置点的复测校正桩，以便在断面或开拓平台后，对其进行校正测量或重新布设。定测是指对校正或重新布设后的坑口位置进行测定。二是地面控制和近井点的设置。在测量工作开始之前，需要先将地面控制设置好，需要在井口半径50米的范围内设置近井点。而对于那些两巷道相向或者是巷道相交的地方需要在误差允许的范围内决定地面控制测量的误差范围。对于地面控制测量需要选使用三角网或导线网等形式设置而成的平面，而对于高程的测量通常采用三四等水准测量的精度施测，近井点一般采用插点形式布设。三是对于巷道中线的测设需要根据设计时对于巷道位置、方向和坡度等的测量，将坑道水平投影的几何中心线标定出来，从而对于巷道的掘进工作有一个整体的把控。
2.在下井测量工作开始前在地面做好准备工作。在下井之前，需要对所携带的各种测量用具进行清点，确保不会漏带、错带测量用具，保险起见可以对所需携带的用具列写清单，依据清单对照携带物品。
3.对于环境因素造成的应对措施。对于环境造成的影响，需要在温差不大的夏季加强对于巷道内的通风，尽可能的降低温差对于测量的影响，而对于在冬季温差较大季节，需要在测量仪器周围放置一些加温设备保持仪器的温度，从而减少大温差下的仪器设备的误差，这样就会减少由于温差较大的产生的水气覆盖测量镜头，从而对测量造成一定的误差，有时即使产生一定的水汽也会在使用纸巾进行擦拭后可以正常进行测量。对于井下作业人员的催促，测量人员需要及时的与工人进行沟通，使其明白测量工作是一项非常重要的工作，对于巷道的挖掘有着极为重要的指导意义，需要工人的理解和配合，只有在这种情况下测量工作才能快速、高效的进行。避免由于测量人员和工人之间的沟通不畅引起的误会，为后续工作埋下隐患。而对于由于照明问题引起的测量误差，可以通过加装相应的照明设备来增强巷道内的可视度，最主要的是利用矿灯或手电筒来加强仪器和观测目标的照明，同时在每一次的测量过后需要将测点周围无用的线绳标记毁掉，以防以后用错测点。同时，要加强测量人员之间的工作契合度，使仪器操作人员应把测点亲自指给后视人员，加快工作的准确性和效率。
因此, 提高测量成果的精度不能单独依靠增加观测次数, 还应设法提高观测值本身的精度。比如, 采用精度较高的仪器, 选择合理的观测方法, 在良好外界条件下进行观测等。在巷道挖掘工作过程中，对测量结果精度的控制非常重要。研究表明，应从两个方面来控制巷道测量结果的精度：增加测量次数；提高观测值的精度，其中关于观测值精度的提高，通常通过合理选用测量仪器、测量方法和改善测量环境来实现。
参考文献
[1]王解先，高小兵，侯东亚，等.高速铁路CPⅢ点整体三维严密平差[J].测绘通报，2015（1）：46~48.
[2]刘佳，王利民，杨玲波，等.基于有理多项式模型区域网平差的GF-1 影像几何校正[J].农业工程学报，2015，31（22）：146~154.
[3]蓝悦明，汤文娟，韩柯慧.观测时间对基线解算质量和GPS 网精度的影响分析[J].测绘地理信息，2014，39（3）：8~10
作者简介
张俊雷（1987.04），男，山东招远，本科，测量助理工程师，矿山测量。
论文作者:张俊雷
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/9
标签：测量论文; 精度论文; 巷道论文; 误差论文; 正数论文; 工程论文; 工作论文; 《防护工程》2017年第29期论文;