试析贯通测量误差预计自动化

减小字体 增大字体 作者:刘兆富 任洪文 韩智尧 邓国平 王京海  来源:本站整理  发布时间:2013-07-17 16:23:29

目前,我国许多大型矿山已进入高效化、数字化建设、生产阶段。在这个过程中,有许多巷道、立井需要进行相互贯通,特别在矿山基建过程中,这种工程相当重要且尤为常见。为了保证工程顺利进行,缩短工期和减少工程投资,在工程实施前,必须要进行误差预计工作,选择合理的实测方案。我们结合实际情况,经过多年的实践和研究,利用AutoCAD软件在图上自动获取导线各点坐标、贯通点坐标,并将其导入Excel表格中,利用Excel的强大计算功能来轻松完成贯通误差预计计算。

1 贯通误差预计自动化计算

1.1 井下贯通误差预计类型

井下贯通误差预计类型的划分与贯通测量类型一样,都可以分为三类:一井巷道贯通、两井间巷道贯通和立井贯通。对于一些重要的贯通工程,为了保证顺利贯通,提高精度,减少不必要的工程浪费,往往在井下导线加测陀螺定向边。这样每一类又可分为两小类。

1.2 贯通测量误差预计原理

贯通测量误差预计的目的就是为了对贯通有个初步的了解,选择合理的测量方法和方案,以最低的工程费用建造出最实用的工程。它的原理是按照所选的实测方案,利用误差传播和最小二乘准则对贯通精度的一种估算。

1.3 贯通误差自动化计算

我们经过多年的实践和研究,根据不同的贯通类型,利用Excel的强大计算功能和后台的二次开发在Excel表格中建立不同类型的计算公式,只要有各假定导线点及贯通点的坐标,贯通误差预计的结果将轻松计算完成。而利用AutoCAD软件可以在图上自动获取导线各点坐标、贯通点坐标,只需简单的复制就可导入Excel表格中。表1为我们表格自动计算的结果部分。

在整个误差预计过程中,我们根据不同的误差预计类型,利用Excel的二次开发和其强大的公式计算功能,编制了计算程序。无论是哪种贯通类型,贯通误差预计的基础模型是相同的,详见下式:式(1)——水平重要方向误差,式(2)——高程方向误差。

井巷贯通误差预计就是根据上式,结合实际情况,做适当的选择,就可以对不同的贯通进行误差预计。

应用本方法进行贯通误差自动计算时,按以下步骤

执行。

第一步,根据工程设计作出贯通预计图形。在AutoCAD中打开此文件,确定出贯通预计点K,以K点为原点;以重要贯通方向X’和Y’为轴建立假定坐标系。

第二步,利用CAD软件在贯通预计图上按照所选的施测方案,定出地面和井下测量点的位置。将其用多段线相连,再调用AutoCAD中的LIST命令,得出多段线各端点坐标,即是我们已定测量点的假定坐标,将其复制到Excel计算表格中。

第三步,根据所选择的测量仪器和方法,确定各种误差参数。这些参数原则上应尽量采用本矿积累和分析得到的实际数据。在Excel计算表格中相应位置输入误差预计的基本已知参数。误差预计结果将自动进行计算。

2 贯通误差实例

以我矿寺庄矿区斜坡道在-180m水平贯通为例(贯通预计图形见图1),简述如何利用AutoCAD和Excel表格相结合的方法来实现贯通误差自动化计算。本例是无陀螺定向边的两井间贯通。

2.1 贯通概况

寺庄矿区主斜坡道是我矿的重点大型贯通工程,该工程一期自-220m水平上掘,地面下掘相向施工。全长2000余m,距离长,弯道多,难度大。它是寺庄矿区将来的主要运输通道,为矿区的机械化开采打下坚实的基础,工程是否能按期顺利贯通关系到该矿区一系列后续开采工作能否正常进行,对矿山影响巨大。故需进行贯通误差预计,以采用最优的测量方法保证工程顺利贯通。

2.2 拟定控制测量方案及基本参数的确定

2.2.1?地面控制测量。根据近井点的选测标准,我们以GPS31为起算点,以GPS31-01为起算边,由主井向斜坡道口测量(GPS31-01……GPS33-06),采用5″级全站仪施测,独立进行2次,导线均长100m,测角中误差mβ=±4.8"。量边中误差mD=±0.006m。主井与斜坡道之间测量四等水准,水准线路约0.4km,每km的高差中误差mhl上=±7mm。

2.2.2?矿井联系测量。井下XD-1~XD-2边采用陀螺仪定向,定向误差为mα0=16"。主井采用钢丝法导入高程,独立进行2次测量,两次互差应小于井深的1/8000。否则继续进行测量,直到符合测量标准。主井深260m。

2.2.3?井下导线测量。采用5″级全站仪施测,根据我矿上百次两次独立测角的较差,求得测角中误差mβ=±5.6"。按井下导线的平均边长0.07km,求得量边中误差mD=±5.4mm。

2.2.4?井下高程测量。斜坡道测量按三角高程测量,长度约2.05km,进行两次测量,根据我矿积累的数据,三角高程每km测量中误差mhL△=±30mm,水准每km测量中误差mhl下=±15mm。

2.3 误差预计计算

根据拟定的测量方案,按照上述的步骤进行操作,误差预计结果将自动计算出来。见表2。

3 结语

随着测绘新技术的应用,越来越多的矿山实现了井上下矿图的数字化,贯通误差预计自动化体现了矿图数字化的优势,更重要的是能准确、快速地进行贯通误差的预计工作。此技术可应用在所有贯通工程中,为择优选择施测方案打下坚实的基础。

Tags:

作者:刘兆富 任洪文 韩智尧 邓国平 王京海
  • 好的评价 如果您觉得此文章好,就请您
      0%(0)
  • 差的评价 如果您觉得此文章差,就请您
      0%(0)

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分) 查看完整评论