[摘要]本文主要介紹了無(wú)定向?qū)Ь�在礦山測(cè)量中的應(yīng)用及工程實(shí)例。

　　[關(guān)鍵詞]核心期刊論文發(fā)表代理,無(wú)定向?qū)Ь�,案例解算,精度分析

　　1概述

　　導(dǎo)線測(cè)量布設(shè)靈活，推進(jìn)快，受地形限制小，邊長(zhǎng)精度分布均勻。在煤礦井巷工程中由于施工面狹窄，并且巷道只能前后通視，控制測(cè)量形式比較單一，大多采用導(dǎo)線測(cè)量方式。在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，由于開(kāi)采和地壓及人為破壞，使設(shè)在巷道上的一些測(cè)量控制點(diǎn)損壞失去效能，這不僅給測(cè)量工作帶來(lái)許多困難，而且直接影響礦井安全生產(chǎn)。在特殊情況下，對(duì)于一些應(yīng)急工程，應(yīng)用井下無(wú)定向?qū)Ь�測(cè)量，就可以利用尚存的導(dǎo)線點(diǎn)恢復(fù)該段導(dǎo)線，滿足生產(chǎn)需要。

　　此方法是把兩已知控制點(diǎn)(互不通視)看作是定向時(shí)兩垂球線連接點(diǎn)，在兩控制點(diǎn)間按所設(shè)計(jì)的精度進(jìn)行相應(yīng)等級(jí)的導(dǎo)線聯(lián)測(cè)，并用兩井幾何定向的井下連接導(dǎo)線解算方法進(jìn)行計(jì)算。以此根據(jù)已知的控制點(diǎn)的坐標(biāo)解算出其他導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。

　　2測(cè)量方法及解算步驟

　　2.1測(cè)量方法

　　把兩個(gè)互不通視的控制點(diǎn)看作是兩井幾何定向時(shí)的兩個(gè)垂球線連接點(diǎn)，如圖1中的A、B點(diǎn)，因此可應(yīng)用兩井定向中井下連接導(dǎo)線測(cè)量的方法進(jìn)行測(cè)量。

　　2.2解算步驟

　　2.2.1實(shí)際假定方位角及距離的計(jì)算

　　計(jì)算兩已知控制點(diǎn)連線的實(shí)際方位角和兩點(diǎn)間實(shí)際距

　　離，即算出αAB、SAB。

　　tanαAB=(yB-yA)/(xB-xA ) (1)

　　SAB2= (yB-yA)2+(xB-xA)2 (2)

　　計(jì)算兩已知控制點(diǎn)間的假定方位角及距離，即計(jì)算α′AB、S′AB。首先確定假定坐標(biāo)系統(tǒng)，一般為了計(jì)算方便起見(jiàn)，假定A為坐標(biāo)原點(diǎn)，A1為X′軸方向，即X′A=0，Y′A=0，α′A1=0。按上述假定坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)控制點(diǎn)A、B之間的連接

　　導(dǎo)線計(jì)算出控制點(diǎn)B點(diǎn)的假定坐標(biāo)(X′B，Y′B)，然后計(jì)算控制點(diǎn)A、B的假定方位角及距離：

　　tgα′AB=(y′B-y′A)/(x′B-x′A ) (3)

　　S′AB2= (x′B)2+(y′B)2 (4)

　　2.2.2測(cè)量和計(jì)算正確性的第一個(gè)檢核

　　上述兩項(xiàng)計(jì)算出的A、B兩點(diǎn)間的距離理論上應(yīng)滿足：S′AB=SAB。但由于測(cè)角量邊誤差的影響，實(shí)際上兩值并不相等，其差值為ΔS。如ΔS超限，其主要原因是受測(cè)角量邊誤差的影響。應(yīng)該對(duì)連接導(dǎo)線獨(dú)立進(jìn)行兩次以上，以便檢核及提高精度。測(cè)角量邊按導(dǎo)線精度要進(jìn)行。

　　2.2.3計(jì)算導(dǎo)線各邊的實(shí)際方位角及各點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)

　　計(jì)算AB實(shí)際方位角與假定方位角之差，其差值等于導(dǎo)線第一邊的實(shí)際方位角，即：Δα= αAB- α′AB= αA1，其它各邊的方位角可由αA1及各觀測(cè)角進(jìn)行計(jì)算。然后以A點(diǎn)坐標(biāo)為起算點(diǎn)，通過(guò)各點(diǎn)的實(shí)際方位角和邊長(zhǎng)計(jì)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)，包括B點(diǎn)坐標(biāo)。

　　3工程案例

　　如圖一所示兩已知點(diǎn)A、B不通視，現(xiàn)需在開(kāi)點(diǎn)處開(kāi)門。測(cè)量解算如下：

　　兩個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)為：

　　A(3873686.139，39512533.241) B(3873687.090，39512683.379)

　　計(jì)算兩已知控制點(diǎn)連線的實(shí)際方位角和兩點(diǎn)間實(shí)際距離，即算出αAB、SAB。

　　tanαAB=157.934 αAB=89°38′14″ SAB=150.141

　　假定A為坐標(biāo)原點(diǎn)，A1為X′軸方向，即X′A=0，Y′A=0，α′A1=0。按上述假定坐標(biāo)系統(tǒng)經(jīng)控制點(diǎn)A、B之間的連接

　　導(dǎo)線計(jì)算出控制點(diǎn)B點(diǎn)的假定坐標(biāo)(X′B，Y′B)，然后計(jì)算控制點(diǎn)A、B的假定方位角及距離：

　　經(jīng)計(jì)算可知：

　　tgα′AB =-1.027 α′AB=314°14′13″ S′AB=150.142

　　計(jì)算AB實(shí)際方位角與假定方位角之差，其差值等于導(dǎo)線第一邊的實(shí)際方位角，即：

　　Δα= αAB- α′AB=135°24′01″=αA1

　　用改正后的方位角及邊長(zhǎng)計(jì)算各邊的坐標(biāo)增量，最后推算各點(diǎn)的坐標(biāo).此時(shí)應(yīng)無(wú)坐標(biāo)閉合差，結(jié)論如下：

　　ΔXB=-0.128 ΔYB=0.001

　　根據(jù)上表可反算求出α3-開(kāi)=24°14′18″，可供開(kāi)門掛線使用。

　　4結(jié)論

　　無(wú)定向?qū)Ь�精度受原導(dǎo)線精度制約，無(wú)論連接導(dǎo)線的測(cè)量精度多么高，其導(dǎo)線的有效精度也不會(huì)高于原導(dǎo)線的精度。使用井下無(wú)定向?qū)Ь�測(cè)量方法進(jìn)行井下導(dǎo)線恢復(fù)測(cè)量，為確保兩控制點(diǎn)絕對(duì)可靠，可以增加至少一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行檢核。符合要求后方可使用該無(wú)定向?qū)Ь�，否則應(yīng)采取其它措施。延伸導(dǎo)線起算方向，一般應(yīng)盡量選擇連接導(dǎo)線的中間邊。

　　另外此測(cè)量方法在常規(guī)測(cè)量方法無(wú)法進(jìn)行的情況下采用的，即無(wú)后視邊，不能形成閉合導(dǎo)線或附合導(dǎo)線，所以一般僅用作低精度導(dǎo)線測(cè)量。

　　Key words： coal mining underbuildings; technical expertise

　　參考文獻(xiàn)

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