礦山測(cè)量中貫通位置的選擇影響貫通誤差的分析

1、摘 要：礦山測(cè)量的重要工作是貫通測(cè)量，根據(jù)誤差預(yù)計(jì)原理可知同樣進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量由于貫通位置的不同會(huì)導(dǎo)致貫通效果大為不同；本文對(duì)貫通位置影響貫通效果的原理進(jìn)行了簡(jiǎn)述，同時(shí)以新安煤礦3103工作面的不同貫通位置作為貫通點(diǎn)影響貫通精度舉例進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞：貫通位置 影響 貫通誤差 分析礦山測(cè)量的日常重要工作是一井內(nèi)掘進(jìn)巷道的貫通測(cè)量工作，不論貫通位置在軌道巷、運(yùn)輸巷還是在切眼，煤礦測(cè)量規(guī)程規(guī)定貫通限差應(yīng)控制在橫向±300mm，縱向±200mm；根據(jù)誤差預(yù)計(jì)原理可知，在同樣測(cè)量工作量的前提下，貫通位置選擇的不同對(duì)貫通誤差的影響也是不同的?，F(xiàn)就貫通位置影響貫通精度作以下闡述。一、貫通測(cè)

2、量中的誤差來源1、貫通測(cè)量中的誤差來源主要有3個(gè)方面：（1）起算數(shù)據(jù)引起的誤差，（2）測(cè)量方法誤差，（3）系統(tǒng)誤差；起算數(shù)據(jù)影響的點(diǎn)位誤差，主要是對(duì)附和導(dǎo)線影響較大，附和導(dǎo)線兩端起始，相當(dāng)于兩段支導(dǎo)線，故對(duì)貫通精度影響較大；因此附和導(dǎo)線的起算數(shù)據(jù)誤差是貫通誤差的重要來源，特別是不同時(shí)期測(cè)設(shè)的附和導(dǎo)線，影響優(yōu)為嚴(yán)重，所以，在進(jìn)行貫通測(cè)量方案的選擇過程中，應(yīng)盡量布設(shè)閉和導(dǎo)線。另外，考慮測(cè)量方法的誤差，主要是瞄準(zhǔn)和讀數(shù)造成的誤差；貫通測(cè)量還應(yīng)適當(dāng)考慮系統(tǒng)誤差對(duì)貫通精度的影響。2、在高科技高速發(fā)展的今天，全站儀等新儀器設(shè)備在貫通測(cè)量中得到了普遍應(yīng)用，其測(cè)距精度達(dá)2mm+2ppm，量邊誤差對(duì)貫通重要方向

3、的影響較小，不是主要的誤差來源。二、貫通相遇點(diǎn)最佳位置的選擇對(duì)貫通誤差的影響1、一井內(nèi)巷道的貫通中，要對(duì)貫通方案進(jìn)行井下平面和高程的誤差預(yù)計(jì)。（1）垂直方向的誤差（縱向誤差）可以按照Mh=±50H（H為公里數(shù)），可知高程方向的貫通誤差只與高程路線的長度有關(guān)，兩次獨(dú)立觀測(cè)，除以 2為中誤差，取中誤差的2倍作為預(yù)計(jì)結(jié)果。其預(yù)計(jì)結(jié)果大小與貫通點(diǎn)位置無關(guān)。（2）水平方向的誤差（橫向誤差）預(yù)計(jì)，包括量邊引起的誤差和測(cè)角引起的誤差兩方面，計(jì)算公式如下：測(cè)角誤差Mx=±（M/）RY2i量邊誤差MxL=±（A+BL）cosi式中，M為測(cè)角中誤差，與使用儀器有關(guān)，為常數(shù)206265

4、，RYi為各點(diǎn)到貫通重要方向的距離（如圖x方向?yàn)樨炌ㄖ匾较颍、B為測(cè)距常數(shù)，L為兩連續(xù)導(dǎo)線點(diǎn)之間的距離，i為兩導(dǎo)線點(diǎn)與貫通重要方向的夾角。 2、根據(jù)誤差原理計(jì)算最佳貫通位置對(duì)于一個(gè)確定了方案的貫通，其導(dǎo)線的布設(shè)形式就可以從設(shè)計(jì)圖上表現(xiàn)出來，且誤差預(yù)計(jì)的各個(gè)數(shù)據(jù)RYi、L、i都可以從圖上量出來，而M、A、B可以根據(jù)使用的儀器確定一般不可變；由于量邊誤差對(duì)于貫通誤差影響較小，而測(cè)角誤差中RYi的變化對(duì)貫通誤差影響較大，它隨著貫通位置的不同而顯著變化。因此，RY2i的大小直接影響到貫通精度的高低，要使RY2i最小，才能使誤差最小，精度最高。設(shè)K為貫通點(diǎn)， M2x=±（M2/2）R2Y

5、iR2Yi（cosi |Pik|）2為Pi點(diǎn)到貫通點(diǎn)K的距離 i為Pi-K與Y軸的夾角令S=R2Yi,則 S（Yk-Y1）2+( Yk-Y2)2+(Yk-Y3)2、+( Yk-Yi)2 SY2k-2 Yk YiY2iSnY2k-2nYkYiY2i由上式可以看出S是關(guān)于Yk的2次函數(shù)，且開口向上，有最小值。 對(duì)S求導(dǎo)，得： S2 Yk+2Yi 令S=0,則，2 Yk+2Yi0，YkYi/n從公式中可以得出，當(dāng)YkYi/n，即Yk就是各導(dǎo)線點(diǎn)在貫通方向上的Y值的平均值時(shí)，S最??；當(dāng)Yk大于或小于Yi/n時(shí)，S變大，并且距離Yi/n越遠(yuǎn)，越靠近兩端時(shí)S越來越大。三、以新安煤礦3103綜放工作面貫通工

6、程為例說明我礦貫通工程中在貫通位置的選擇對(duì)貫通精度的影響新安礦3103綜放工作面，傾向長150米，走向長800米，在巷道掘進(jìn)過程中敷設(shè)一閉和導(dǎo)線，導(dǎo)線周長1800米，采用2級(jí)全站儀測(cè)角量邊，一次對(duì)中，一測(cè)回，獨(dú)立觀測(cè)兩次。按此進(jìn)行誤差預(yù)算（主要是測(cè)角誤差）：如圖（貫通點(diǎn)在運(yùn)輸巷計(jì)算最優(yōu)位置示意圖）：1、若貫通位置選擇在軌道巷或者運(yùn)輸巷，以運(yùn)輸巷為例，在圖上先確定貫通重要方向X：若貫通位置在最右端，求得Yi14707 ,(i=136), Yi2=8883503 貫通位置最優(yōu)位置為，Yi/n= 14707/36 408.5，即得最優(yōu)點(diǎn)為距離最右端408.5米處；求得Yi2=2874518.0 若貫

7、通位置在最左端時(shí)，Y2i=9325039貫通點(diǎn)在運(yùn)輸巷計(jì)算最優(yōu)位置（距最左端408.5米）計(jì)算表 點(diǎn)號(hào) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2點(diǎn)號(hào) 2點(diǎn)號(hào) 27 8 913 14 15 16 17 18 19 yi 02、同理，若貫通位置選擇在切眼，在先確定貫通重要方向X，： 若貫通位置在最左端，求得Yi 2915,(i=136), Y2i=382313 貫通位置最優(yōu)位置為，Yi/n= 2915/36 81，即得最優(yōu)點(diǎn)為距離最左端81米處，Y2i=184380若貫通位置在最右端時(shí)，Y2i=339462 綜上所述：1、對(duì)于一井內(nèi)掘進(jìn)工作面貫通相遇點(diǎn)在重要方向上都有最優(yōu)位置。2、當(dāng)貫通巷道在最優(yōu)點(diǎn)貫通時(shí)，測(cè)角引起的在巷道貫通重要方向上的誤差最小，Y2i最小；距