贯通测量方案的选择



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1、第十章第十章 贯通测量方案的选择贯通测量方案的选择与误差预计与误差预计第一节第一节 概概 述述一、一、 贯通测量设计书的编制贯通测量设计书的编制 贯通工程,尤其是重要的贯通工程,关系到整个矿井的设计、建设与生产,所以必须认真对待。矿山测量人员应在重要贯通工程施测之前,编制好贯通测量设计书。特别重要的贯通测量设计书要报矿务局审批。 编制贯通测量设计书的主要任务是选择合理的测量方案编制贯通测量设计书的主要任务是选择合理的测量方案和测量方法,以保证巷道正确贯通。和测量方法,以保证巷道正确贯通。设计书可参照下设计书可参照下列提纲编制:列提纲编制:(1) 井巷贯通工程概况。井巷贯通工程概况。(2) 贯通
2、测量方案的选定。地面控制测量,矿井联系贯通测量方案的选定。地面控制测量,矿井联系 测量及井下控制测量。包括所用测量起始数据情况。测量及井下控制测量。包括所用测量起始数据情况。(3) 贯通测量方法。包括采用的仪器、测量方法及其限贯通测量方法。包括采用的仪器、测量方法及其限差。差。(4) 贯通测量误差预计。贯通测量误差预计。 (5) 贯通测量成本预计。贯通测量成本预计。 (6) 贯通测量中存在的问题和采取的措施。贯通测量中存在的问题和采取的措施。 v贯通测量误差预计,就是按照所选择的测量方案与贯通测量误差预计,就是按照所选择的测量方案与测量方法,应用最小二乘准则及误差传播律,对贯测量方法,应用最小
3、二乘准则及误差传播律,对贯通精度的一种估算通精度的一种估算。它是预计贯通实际偏差最大可它是预计贯通实际偏差最大可能出现的限度,而不是预计贯通实际偏差的大小,能出现的限度,而不是预计贯通实际偏差的大小,因此,误差预计只有概率上的意义因此,误差预计只有概率上的意义。其目的是优化。其目的是优化测量方案与选择适当的测量方法,做到对贯通心中测量方案与选择适当的测量方法,做到对贯通心中有数。有数。v在满足采矿生产要求的前提下,既不由于精度太低在满足采矿生产要求的前提下,既不由于精度太低而造成工程的损失,影响正常安全生产,也不因盲而造成工程的损失,影响正常安全生产,也不因盲目追求高精度而增加测量工作量。目追
4、求高精度而增加测量工作量。 v贯通误差预计分为一井内巷道贯通测量误差贯通误差预计分为一井内巷道贯通测量误差预计,两井间巷道贯通测量误差预计,立井预计,两井间巷道贯通测量误差预计,立井贯通测量误差预计,以及井下导线加测坚强贯通测量误差预计,以及井下导线加测坚强陀螺定向边后的巷道贯通测量误差预计。陀螺定向边后的巷道贯通测量误差预计。 二、二、 选择贯通测量方案及误差预计的一般方法选择贯通测量方案及误差预计的一般方法 (一) 了解情况,收集资料,初步确定贯通测量方案 首先应向贯通工程的设计和施工部门了解有关贯通工程的设计、部署、工程限差要求和贯通相遇点的位置等情况,并检核设计部门提供的图纸资料。还要
5、收集与贯通测量有关的测量资料,抄录必要的测量起始数据,并确认其可靠性和精度。绘制巷道贯通测量设计平面图,然后就可以根据实际情况拟定出可供选择的测量方案。 (二) 选择合适的测量方法 测量方案初步确定后,选用什么仪器和哪种测量方法,规定多大的限差,采取哪些检核措施,都要一一确定下来。这个选择是和误差预计相配合进行的,常常是有反复的过程。 (三) 进行贯通误差预计v根据所选择的测量仪器和方法,确定各种误差参数。v依据初步选定的贯通测量方案和各项误差参数,就可估算出各项测量误差引起的贯通相遇点在贯通重要方向上的误差。(四) 贯通测量方案和测量方法的最终确定 将估算所得的贯通预计误差与设计要求的容许偏
6、差值进行比较,若前者小于后者,则初步确定的测量方案与测量方法是可行的。当然前者过小也是不合适的。若预计误差超过了容许偏差,则应调整测量方案或修改测量方法,增加观测次数,再重新进行估算。通过逐渐趋近的方法,直到符合逐渐趋近的方法,直到符合要求为止要求为止。 最后,根据测量方案最优、测量方法合理、预计误差小于容许偏差的原则,把测量方案与方法最终确定下来,编写出完整详细的贯通测量设计书,作为施测的依据。 第二节第二节 一井内巷道贯通测量的误差预计一井内巷道贯通测量的误差预计 这类贯通只需进行井下导线测量和高程测量,而不需进行地面连测和矿井联系测量,因此误差预计也只是估算井下导线测量和高程测量的误差。
7、只是估算井下导线测量和高程测量的误差。 一、一、 水平重要方向水平重要方向(x)上的误差预计上的误差预计贯通测量误差就是从k点开始,沿下山和平巷敷设导线,并测回到k点所引起的误差。从形式上看似乎是一条闭合导线k-1-215-16-k,但在贯通之前实际上是一条支导线。所以预计在水平重要方向上的贯通误差,实质上就是预计支导线终点k在x方向上的误差Mxk。 二、二、 竖直方向上的误差预计竖直方向上的误差预计 贯通相遇点贯通相遇点k在竖直方向上的误差是由上、在竖直方向上的误差是由上、下平巷中的水准测量误差和两个下山中的下平巷中的水准测量误差和两个下山中的三角高程测量误差引起的,可按水准测量三角高程测量
8、误差引起的,可按水准测量和三角高程测量的误差公式分别计算,然和三角高程测量的误差公式分别计算,然后求其累积总和。后求其累积总和。 (一一) 上、下平巷中水准测量误差引起上、下平巷中水准测量误差引起k点在高点在高程上的误差程上的误差 井下水准测量误差井下水准测量误差MH水可按下列方法之水可按下列方法之一来估算。一来估算。v(二二) 井下三角高程测量的误差井下三角高程测量的误差v v(三三) k点在高程上的预计中误差点在高程上的预计中误差 第三节第三节 两井间巷道贯通测量的误差预计两井间巷道贯通测量的误差预计 两井间的巷道贯通时,除进行井下导线测量和井下高程测量之外,还必须进行地面测量和矿井联系测
9、量。所以在进行贯通测量误差预计时,要考虑地面测量误差、矿井联系测量误差及井下测量误差的综合影响。 一、一、 贯通相遇点贯通相遇点k在水平重要方向上的误差预计在水平重要方向上的误差预计贯通相遇点贯通相遇点k在水平重要方向上的误差来源包在水平重要方向上的误差来源包括:地面平面控制测量误差、定向测量误差括:地面平面控制测量误差、定向测量误差和井下平面控制测量误差。和井下平面控制测量误差。(一一) 地面平面控制测量误差引起地面平面控制测量误差引起k点在点在x方向上方向上的误差的误差 两井间地面连测的平面控制测量的可能方两井间地面连测的平面控制测量的可能方案有:案有:GPS,导线,三角测量,三边测量,导
10、线,三角测量,三边测量,边角网等方法。边角网等方法。v1 地面采用GPS(全球定位系统)时的误差预计v在将GPS用于两井间巷道贯通测量时,可按照表2-15的规定,选用E级或D级精度来测设两井井口附近的近井点,而且两近井点与之间应尽量通视。这时由于地面GPS测量误差所引起的k点在x轴方向上的贯通误差按下式估算: 在进行两井之间的巷道贯通测量时,地面平面在进行两井之间的巷道贯通测量时,地面平面控制测量采用控制测量采用GPS建立近井点是值得提倡的建立近井点是值得提倡的一种方案,施测简便,精度又高。一种方案,施测简便,精度又高。 (1) 两近井点两近井点与与之间应尽量互相通视,这样在由之间应尽量互相通
11、视,这样在由近井点近井点向风井井口施测连接导线时,便可以近向风井井口施测连接导线时,便可以近井点井点为后视点,同样,由近井点为后视点,同样,由近井点向立井施测向立井施测连接导线时,也可以近井点连接导线时,也可以近井点为后视点,从而消为后视点,从而消除了起始边除了起始边()的坐标方位角中误差对于贯通的坐标方位角中误差对于贯通的影响。的影响。(2) 如果受地形、地物条件的限制,近井点如果受地形、地物条件的限制,近井点与与之之间无法通视,则可在间无法通视,则可在、之间敷设地面连接导之间敷设地面连接导线线(如图如图103所示所示),由于,由于点及点及点的坐标已知,点的坐标已知,便可采用便可采用“无定向