淺談井下平面控制導線布設及其誤差分析

1、淺談井下平面控制導線布設及其誤差分析        論文導讀：般布設成三角網(wǎng)。井下平面控制導線的布設關系到井下巷道是否能夠正確的貫通。誤差分析，論文參考，淺談井下平面控制導線布設及其誤差分析。關鍵詞：井下平面控制導線，布設，誤差分析0.引言在井下施工過程中,平面控制測量按照與地面控制測量統(tǒng)一的坐標系統(tǒng),建立地下的控制系統(tǒng)根據(jù)地下導線的坐標,就可以放樣出巷道中線及其襯砌的位置,指出巷道開挖的方向,保證相向開挖的巷道在所要求的精度范圍內(nèi)貫通。因此為了保證巷道的正確貫通，必須使井下導線按一定的精度進行布設，同時在進行井下

2、導線測量時，需控制測角量邊誤差的積累，使最弱點的點位誤差不超過限差要求，只有這樣，才能保證巷道的正確貫通.1.井下平面控制測量的特點礦區(qū)地面平面控制網(wǎng)通常是在國家一、二等三角網(wǎng)的基礎上建立的，一般布設成三角網(wǎng)。而在布設礦井控制網(wǎng)時，應在每個井口附近至少設立一個控制點，以便將地面的坐標系統(tǒng)傳遞到井下，這個點就叫做近井點。由近井點經(jīng)井筒把地面坐標及方位角傳遞到井底車場內(nèi)的固定邊上。以這個邊作為起始邊來布設井下平面控制網(wǎng)，且由于是在井下巷道中測量，故只能設立導線或導線網(wǎng)作為井下平面測量控制。2.井下平面控制導線布設2.1井下導線的等級井下導線的布設，按照“高級控制低級”的原則進行。我國煤礦測量規(guī)程規(guī)

3、定，井下平面控制分為基本控制和采區(qū)控制兩類，井下導線布設在巷道中,因受到各種條件的限制,大多布設成支導線形式。當巷道增多時,可形成閉合導線或導線網(wǎng)。基本控制導線的主要技術指標            井田一翼長度/km    測角中誤差/    一般邊長/m    導線全長相對閉合差      

4、60;     閉(附)合導線    復測支導線            5    ±7    60200    1/8000    1/6000      &#

5、160;     5    ±15    40140    1/6000    1/4000         基本控制導線的主要技術指標            井田一翼長度/km&

6、#160;   測角中誤差/    一般邊長/m    導線全長相對閉合差            閉(附)合導線    復測支導線            1    

7、77;15    3090    1/4000    1/3000            1    ±30        1/3000    1/2000   

8、      基本控制導線按照測角精度分為±7和±15兩級，一般從井底車場起始邊開始，沿主要巷道( 井底車場，水平大巷，集中上、下山等 )敷設，通常每隔1.52.0km應加測陀螺定向邊，以提供檢核和方位平差條件。采區(qū)控制導線按測角精度分為±15和±30兩級，沿采區(qū)上、下山、中間巷道或片盤運輸巷道以及其他次要巷道敷設。2.2井下導線的擴展通常礦井的主要巷道是由井底車場向井田邊界逐步掘進的。在掘進時，需要指示巷道在平面內(nèi)的掘進方向和豎直面內(nèi)的坡度。一般把指示平面內(nèi)的方向叫作給中線，指示巷道的坡度叫給腰線。為了給

9、中線，還需要在大巷中敷設15或30的導線，并依此及時測出已掘巷道的輪廓填繪到礦圖上。當巷道掘進300500m時，便要測設基本控制導線。這一段基本導線的起邊和終邊應與上面選定的給向導線邊相重合，借以檢查后者的正確性和保證礦圖的必需精度。當巷道 繼續(xù)掘進時，應以基本導線所測得終邊的數(shù)據(jù)為依掘，繼續(xù)用給向導線給巷道中線。當再掘進300500m時，又延測基本導線。如此分段測設，直至井田邊界為止。2.3井下導線的類型井下導線布設在巷道中，受到巷道掘進和開拓方式的限制，大多成支導線形式。但當已掘巷道增多時，也可形成閉合導線或導線網(wǎng)。當開采淺部或用多對斜井開拓時，能形成附合導線。井下導線也和地面一樣有支導線

10、、附合導線、閉合導及導線網(wǎng)等類型。論文參考，誤差分析。但由于井下測量的某些特點，可形成如下的特殊導線：在空間相交后形成的閉合導線叫做交叉閉合導線；兩錘球線坐標為已知的兩井定向的井下導線叫做無定向導線；帶陀螺定向邊的方向附合導線。論文參考，誤差分析。3.井下導線測量的誤差分析3.1測量水平角的誤差其主要來源包括以下幾種：（1）由于所使用的儀器不完善而產(chǎn)生的誤差，通常稱為儀器誤差；（2）由于瞄準和讀數(shù)不正確所引起的誤差，因為瞄準和讀數(shù)隨測角方法不同而不同，故稱之為測角方法誤差；（3）由于覘標和儀器的中心與測點中心沒有在同一鉛垂線上所產(chǎn)生的覘標對中誤差和儀器對中誤差。儀器誤差是由于儀器各部件加工制造

11、的公差及裝配校準不完善、儀器結構的幾何關系不正確和儀器的穩(wěn)定性不良所引起的。而最為重要的就是三軸誤差：視準軸與水平軸不垂直所產(chǎn)生的視準軸誤差；水平軸與豎軸不垂直所產(chǎn)生的水平軸傾斜誤差；豎軸沒有居于鉛直位置所產(chǎn)生的豎軸傾斜誤差。視準軸誤差的影響是在平巷或傾角大致相同的斜巷中測角時，半測回角值影響很小，在平巷或斜巷相交處測角時，隨著斜巷傾角的增大，半測回角值的影響增大。水平軸傾斜誤差的影響是在平巷中或前后視傾角相同時，半測回角值影響很?。坏谕恍毕镏?，前后視的傾角一為仰角一為俯角，半測回角值影響隨傾角的增大而增大，并為單方向影響值的兩倍。豎軸傾斜誤差的影響是在平巷中或直伸的斜巷中測角時，半測回角

12、值影響很小，而在平斜巷相交處半測回角值影響最大。測角方法誤差包括瞄準誤差和讀數(shù)誤差。確定瞄準誤差的方法有：1.以人眼的最小視角為依據(jù)來確定；2.以人眼確定十字絲縱絲與垂球線重合或相對稱的精度來確定。讀數(shù)誤差最常見的有顯微帶尺的讀數(shù)誤差和光學測微器的讀數(shù)誤差。顯微帶尺的讀數(shù)誤差以其可估讀到帶尺最小格值的十分之一作為極限誤差， 再求出讀數(shù)中誤差。光學測微器的讀數(shù)誤差由讀取整數(shù)部分的誤差和讀取小數(shù)部分的誤差組成，取兩者誤差之和即為總的讀數(shù)誤差。覘標對中誤差是指覘標中心與測點中心不在同一鉛垂線上所引起的測角誤差。其影響規(guī)律是覘標對中誤差與兩個對中線量誤差成正比，與所測角度的兩邊長成反比，而與角度本身大

13、小無關。儀器對中誤差是指儀器中心與測站點標志中心不重合所引起的測角誤差。論文參考，誤差分析。論文參考，誤差分析。其影響規(guī)律是儀器對中誤差與其線量對中誤差成正比，與所測角的兩邊長度成反比，且與所測角的大小有關，在所測角為0°180°時，儀器對中誤差隨角度有增大而增大。論文參考，誤差分析。3.2測量垂直角的誤差測量垂直角的誤差同測量水平角的誤差一樣，包括儀器誤差、測量方法誤差和對中誤差三部分。論文參考，誤差分析。其中主要誤差為測量方法誤差。減小其影響的方法同上。3.3量邊誤差井下進行量邊時，主要運用鋼尺懸空丈量導線邊長。其主要誤差來源包括：鋼尺的尺長誤差、測定鋼尺溫度的誤差、確定鋼尺拉力的誤差、測定鋼尺松垂距的誤差、定線誤差、測量邊長傾角的誤差、測點投到鋼尺上的誤差、讀取鋼尺讀數(shù)的誤差、風流的影響等。計算最終邊長時可相應的加入比長改正、溫度改正、拉力改正、垂曲改正、將導線邊長歸化到投影水準面的改正和將導線邊長投影到高斯克呂格投影面的改正等。這樣便可減小鋼尺量邊誤差的影響。4.結束語井下平面控制導線的布設關系到井下巷道是否能夠正確的貫通，而巷道的正確貫通不僅為煤礦的生產(chǎn)節(jié)約了經(jīng)濟成本，同時還有效的保證了煤礦工人的生命安全。因此有關要做到對巷道貫通的成功