一井定向測量的內(nèi)業(yè)平差計算方法分析

1、一井定向測量的內(nèi)業(yè)平差計算方法分析摘要：在豎井聯(lián)系測量過程中，一井定向測量在其中發(fā)揮著重要的作用，在具體的一井定向測量過程中內(nèi)業(yè)平差計算包括求解連接三角形中的未知量以及計算各點的坐標(biāo)以及方位角本文主要論述的就是一井定向測量的內(nèi)業(yè)平差計算方法分析，通過對幾種平差計算方法的分析，便于在實際操作中有效地利用，在具體論述的過程中首先對一井定向測量作了簡要介紹其次對平差計算方法做了介紹，關(guān)鍵詞：一井定向測量；內(nèi)業(yè)平差計算方法；分析當(dāng)前條件下，隨著礦山的大力開采，在礦井建設(shè)過程中以及礦山生產(chǎn)過程中都需要聯(lián)系測量，而在聯(lián)系測量過程中經(jīng)常需要通過一個立井對分段巷道的上段以及下段進行聯(lián)系測量，在聯(lián)系測量階段需要

2、通過建立三角形進行計算，前期的測量結(jié)束后關(guān)鍵的就是后期的內(nèi)業(yè)計算，通過內(nèi)業(yè)計算才能獲得所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)，本文主要探討的就是一井定向測量的內(nèi)業(yè)平差計算方法分析問題。一、一井定向測量的概述一井定向測量指的是在一個豎井進行的定向測量工作，一井定向測量是通過幾何學(xué)原理實現(xiàn)的，在測量過程中通過在井筒內(nèi)懸掛兩根鋼絲或者是通過發(fā)射射線，將地面已知點的坐標(biāo)以及方位角實施傳遞，目的就是使豎井上下測量過程中使用同一個坐標(biāo)系，也就是說通過井外已知點求得兩條垂直線的坐標(biāo)以及連線的夾角，實現(xiàn)測量的聯(lián)系工作1。二、一井定向測量流程一井定向流程對于后期的內(nèi)業(yè)平差計算有著重要影響，這是因為后期的內(nèi)業(yè)平差計算均是在前期相關(guān)測量

3、工作的基礎(chǔ)上進行的，只有了解了前期的一井定向測量流程，才能在后期的內(nèi)業(yè)平差計算中根據(jù)情況有選擇的進行計算。1、定向測量前的準(zhǔn)備工作圖1一井定向測量示意圖前期的準(zhǔn)備工作主要有以下幾點：（1）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，了解立井井壁斷面以及提升系統(tǒng)占用井壁空間情況，之后確定出垂線之間的最大距離，一井定向測量示意圖如圖1所示，也就是確定出A和B之間的最大距離；并確定出測量過程中的總體路線以及測站的布置，確保測量路線以及連接圖形的合理性；（2）根據(jù)煤礦測量過程中的相關(guān)規(guī)定，埋設(shè)處C點、C、以及D、點，這三個點都和定向有關(guān)，同時要確保DC以及C、D、之間的距離不小于20m，在保證C點坐標(biāo)準(zhǔn)確的條件下，連測C點；（

4、3）準(zhǔn)備好測量過程中需要使用的測量工具，主要有滑輪、鋼絲、手搖絞車、水桶、定向重錘以及全站儀，此外還需要50的鋼尺一把，所有儀器均經(jīng)過校核，誤差處于規(guī)定要求之內(nèi)；（4）使用對講機保持豎井上下的聯(lián)系。2、投點投點就是利用定向重錘在重力的作用下豎向的將井外的點垂直投射到豎井內(nèi)，在投點過程中會產(chǎn)生誤差，誤差主要有以下幾點：投點過程中重錘的擺動、懸掛重錘鋼絲的伸縮性、井筒內(nèi)壁的氣流等。為了減少投點的誤差，可以通過增大兩條垂線之間的距離或者是減少投點過程中的誤差，井壁本身的空間限制了垂線的間距，所以減少投點過程中的因素才能保證投點的精確性。3. 連接根據(jù)本文的內(nèi)容，在這里的連接論述的是連接三角形法，連接

5、三角形法就是井上部的三角形ABC,井下部的三角形是C、和兩條垂線組成的三角形，這兩個三角形有一個公共邊就是AB邊，連接后的三角形ABC以及三角形ABC、就叫做連接三角形，為了減少測量中的誤差，要求C點以及C、點應(yīng)該盡可能的在AB連線的延長線上。這樣算下來之后的角ACB以及角AC、B不應(yīng)該超過2度，這種三角形稱之為延伸三角形，一般也是最有利的三角形，這種三角形在后期內(nèi)業(yè)平差計算過程中比較方便，而且也是內(nèi)業(yè)計算中最簡單的2。三、平差方法介紹1、條件平差方法連接三角形有4個觀測值時，這4個觀測值包括三條邊以及夾角Y，對于這個三角形在求解的過程中，有3個值就可以求解出另外一個值，根據(jù)余弦定理有a2+b

6、2-2abcosY-c2=0，但是這個公式在運用過程中如果測量的夾角或者是邊長才能在誤差，那么算出來的另外一個值將會存在較大誤差，為了減少計算值的誤差，需要了解角度測量以及邊測量過程中的誤差，但是了解誤差一般是無法完成的，同時在角度和邊的測量中無法用等權(quán)觀測來確定各自的權(quán)，對此，可以將問題進一步簡化，角度在測量過程中的誤差一般在秒級別，對于計算結(jié)果影響不大，可以在計算過程中采用實際值，不需要進行條件平差。三條邊在測量過程中未等權(quán)觀測，假設(shè)他們的權(quán)為1，所以計算工程中采用的條件平差并不是真正意義的條件平差，通過假設(shè)平差代入之后的最終平差邊為a0=a+va;b0=b+vb;c0=c+vc，這樣就可

7、以對內(nèi)業(yè)計算過程中的部分?jǐn)?shù)據(jù)進行檢驗3。2、簡易平差方法1簡易平差方法計算過程中角度的平差主要利用的是正弦定理和余弦定理，對于非延伸三角形，當(dāng)a以及y的角度介于0度和20度之間時，在計算過程中采用的是正弦定理，即sina=asinY/c以及sinB=bsinY/c,當(dāng)a以及y的角度大于20度的時候，采用的是余弦定理，即cosa=（b2+c2-a2）/2bc以及cosB=（a2+c2-b2）/2ac，所有內(nèi)角計算完成之后，需要檢驗，檢驗利用的就是三角形內(nèi)角之和等于180度，也就是a+B+Y=180°,在檢驗完成之后，如果出現(xiàn)了不符合的，需要根據(jù)角度的大小按照比例進行分配。將差值消除。對

8、于邊的平差，一方面是要在實際中測量出兩個垂直線之間的距離，另一方面是通過計算的方法算出兩條垂線之間的距離，計算過程中采用的是余弦定理，即a2+b2-2abcosY，算出來的值開方之后就是c邊的計算值，將算出來的值和實際測量值求差得出d，并將差值實施分配，a邊在原有的基礎(chǔ)上減去d值的三分之一，b邊在原有的基礎(chǔ)上加上d值得三分之一，c邊在原有的基礎(chǔ)上減去d值的三分之一。這些最終結(jié)果就是算出來的平差邊。3、簡易平差方法2此外在進行角度的平差過程中還可以使用平差后的邊去計算，具體的計算使用的也是正弦定理以及余弦定理，計算結(jié)束后的內(nèi)角值需要使用三角形內(nèi)角和實施驗證，對于不符的部分同樣的進行比例分配，從而

9、將不符值消除掉。四、三種不同方法在實際應(yīng)用中的比較以上三種方法都是在一井定向測量內(nèi)業(yè)平差計算中經(jīng)常使用的，通過對銅礦峪礦810中段5#中頂條833多個水平測量內(nèi)業(yè)計算，我們發(fā)現(xiàn)這三種方法有著不同的應(yīng)用條件，也有著各自的優(yōu)缺點，具體的比較如下：（1）簡易平差方法2的計算精度高于簡易平差方法1的計算精度；（2）簡易平差法1在實際應(yīng)用過程中用于延伸三角形以及兩個銳角均小于10度，同時c邊數(shù)值較大，在這種條件下，計算精度可以滿足相關(guān)要求，而且這種方法在算起來比較簡單，適用性較廣；（3）簡易平差方法2在圖形條件較好，鈍角大于160，銳角小于20度的情況下計算結(jié)果和條件平差方法之間的差異不明顯，而簡易平差

10、方法2計算簡單，在這種情況下可以代替條件平差方法進行計算；(4)簡易平差方法2在圖形條件較差，鈍角小于160，銳角大于20度的情況下計算結(jié)果和條件平差方法之間的差異明顯，具體的計算需要使用條件平差方法；(5)在計算過程中，為了計算方便，在圖形條件較好的條件下，可以使兩個銳角的角度小于20度；(6)公式在使用過程中需要注意靈活運用，在簡易平差方法中最后平差的過程中，修正的時候最長邊是加修正數(shù)值，另外兩個較短的邊是減去修正數(shù)值，也就是說在運用公式的過程中要建立對應(yīng)的數(shù)值關(guān)系，不能死搬硬套公式。結(jié)束語一井定向測量內(nèi)業(yè)平差計算方法主要是為了提高測量過程中的準(zhǔn)確性，所以在實際運用的過程中需要根據(jù)實際情況，合理的選擇內(nèi)業(yè)平差計算方法，同時在前期