摘要：本文首先分析了传统导线测量方法及问题分析，接下来详细阐述了长角短边法评价，最后对长角短边法基本原理和实测方法做具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。同时希望为我国长角短边法在矿山导线测量中实际应用献言献策。
关键词：矿井；长角短边法；导线测量；精度
引言
测量精度是决定工程质量好坏的关键因素。受施工环境影响，井下导线测量中无法实现一站式测量，需划分多边进行边角测量。在多边角测量中需进行多次的仪器安装、对中整平，不仅加大了劳动强度，增加计算量以及降低了工作效率，而且很容易造成测量误差累积，降低测量精度，严重影响煤矿采掘工程施工。
1传统导线测量方法及问题分析
1.1传统导线测量方法
传统导线测量中首先对测量段进行导线点布置，如某条巷道共计布置4个导线点，受施工环境影响，每段导线长度不超过40m，在进行测量时引进已知点坐标参数引进，然后在各个站点架设仪器进行前后视点观察，架设仪器及测回数各4次，测量后由内业将各个测点收集数据进行整理计算，求得各测点坐标参数。
1.2问题分析
（1）由于1032运输巷导线测量长度长，需布设多个测点，采用传统导线测量时架设的仪器次数及测回数与站点数量成正比，从而加大了测量工作劳动强度。（2）传统导线测量时需在每个站点架设仪器并进行整平对中，增加了仪器整平对中次数，受测量人员专业技术水平限制，仪器整平对中时会出现对中误差，测量误差累积现象严重，导致导线测量精度大大降低，传统导线测量不能满足长距离巷道导线测量需求。（3）传统导线测量各站点需进行数据观测、记录，收集数据多，内业整理时数据计算量大，经常出现数据计算错误现象，严重影响导线测量精度。
2长角短边法评价
影响导线精度主要有两个方面：一是测角；二是量边。测角误差累计影响比量边误差累计影响要大得多。长角短边法测站数少，即使在测角精度相同的情况下，它比普通法精度要高得多。另外，由于传递方位的测角边放得很长，所以仪器中误差、觇标对中误差和瞄准误差也大大减少。当然，长角短边法的内业计算稍微复杂了一些，但是，应用计算器算出待定边长，其内业计算所增加的工作是微不足道的。
3长角短边法基本原理和实测方法
3.1长角短边法原理
长角短边法导线测量是在无法一次性测出已知点到要测点的距离时，通过增加临时点测出两点间的距离，之后测出角度，即可算出所需要测点的坐标信息。首先看一个例子：如图1，
图1巷道施工中导线布设示意图
某矿中段主要运输巷道将要和风井贯通，贯通距离1200m。巷道施工过程中已测设了低级导线点1、2、3……24、25，导线边长均不超过50m（用普通钢尺量距）。为了确保贯通的正确性，须进行导线复测以检查粗差并提高导线精度。按规程要求，为确保贯通，必须建立高级导线。这种导线尽量使导线边放长，因边长越短，测量误差就越大。但在实际工作中一般用50m钢尺量距，在分段丈量时需加中间分点，工作量较大。因此，介绍一种长角短边法。所谓长角短边法，就是在测角时，尽量把视线放长以减少测角误差的影响，而在量边时，用30m、50m普通钢尺丈量短边，所以本法也叫边角分测法。测量时先在起始点架仪器即图中的B点，后视为一已知点即A点，读取后视方向值后照准前视点1。但前视点方向不止一个，能瞄准几个就测几个，尽量多测，直到某一个点看不见或不清晰为止。在读取了各前视方向值之后，用倒镜位置按相反的顺序逐次测取盘右读数，直到后视点即完成了一个测回。边长丈量是先把经纬仪望远镜调成水平，依次瞄准各前视点的垂线，根据中丝所切位置在各垂线上作一标记，然后分别丈量原导线各边的水平边长（各标记和仪器都是等高的）。例中，分别丈量B～1、1～2、2～3的距离。量距完后再分别量取仪高和觇高，这样，在起始点B的全部测量任务即完成。在B点架仪器时，方向B～3已经观测，B～3的方位角αB～3已能算得，下一站越过1和2在3点架仪器。在3号点的测角方法也和在B点一样，前视时不仅是要观测4号点，而且要观测5、6……点，直到看不见或不清楚为止。要注意的一点是，后视点只能是上一测站B点，而不能用1和2点，否则将会引起计算上的复杂和精度的降低。量边方法也和上一站类似。以此类推，后面各点观测也如此进行。
3.2实测方法
（1）在某煤矿1032运输巷与中切巷贯通前，需要对巷道进行更高精度的测量，以确保准确贯通，其导线布设情况如图2所示。
图11032运输巷导线布设情况
图2中巷道的7”级导线已知点为正点、A点和B点。A1点到A28点为巷道掘进时所给的中线点，边长均为钢尺量距（距离均不超过50m），其精度无法保证贯通精度，故需要我们增加更高精度的测量以确保贯通。（2）测量时先后退一站架仪器进行检验角的观测，也就是A点架仪器后视正点，归零后找准前视点B，完成一测回。主要是检查测点是否发生位移。然后开始下一站的测量，即B点架仪器后视A点，测前视点。以前视点最多可以看到A3为例，需要同时把A-B-A1、A-B-A2、A-B-A3的角度用测回法全部测出来。（3）角度测量完成后进行边长测量。测量时只需把经纬仪的竖直角调为90°，以望远镜中的中丝为基准，分别在A1、A2、A3处做记号，之后用钢尺分别量出B-A1、A1-A2、A2-A3的水平距离，量取仪器高和视高，此站即可结束。（4）移站到A3点。A3点架仪器后视B点后看到最远的前视点，其方法步骤与上站相同。量边的方法也和上一站相同。以此类推测到巷道前进最前点即可。
4实际应用取得的效果
4.1减小了导线测量工作量
采用长角短边法导线测量时，可减少仪器架设次数，降低了仪器安装、整平等工作量。通过1032运输巷后期实际导线测量发现，平均每站可观察6个测点，整个测量中仪器安装、后视点观察以及读数次数减少17％。
4.2提高导线测量精度
（1）在井下导线测量中，测角误差、测边误差是降低测量精度的主要因素。通过比较发现，测角误差累计影响大于测边误差累计影响，而长角短边法导线测量时，测站数减少，与传统导线测量相比提高了测量精度。（2）在长角短边导线测量中，传递方位的测角边放得较长，所以在实际测量中减小了测量仪器对中误差以及瞄准误差，有效保证了导线测量精度。
4.3实用性强
长角短边法不仅适用于井下测量工作，同时在地面测量工作中也具有相同的优点。在地面测量时，如果已知点与被测点距离较远，两点间地形较复杂，钢尺无法一次量出距离，也可以使用长角短边法测量。这样可以减少临时点的测量，提高测量精度。
结语
通过实际应用发现，长角短边法降低了导线测量工作劳动强度，提高了导线测量精度，取得了显著成效。
参考文献：
［1］李伟.用长角短边法提高导线测量精度［J］.地矿测绘，2002（4）：9-10.
［2］郭庆坤.提高井下导线测量精度的方法探讨［J］.北京测绘，2016（2）：103-105.
［3］张凤君.长短边导线测量代替复测支导线测量［J］.煤炭技术，2010（6）：150-151.
[4]中国矿业学院测量教研室.矿山测量学[M].北京：煤炭工业出版社，1983.
论文作者:马永进,陈林,霍胜强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
标签：导线论文; 测量论文; 精度论文; 误差论文; 仪器论文; 巷道论文; 视点论文; 《基层建设》2019年第23期论文;