无定向边导线测量及其应用

No.15,the 145th issue

　2007年8月Inner Mongolia Science Technology &Economy Aug.2007

无定向边导线测量及其应用

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王永志

(神华包头矿业公司阿刀亥煤矿,内蒙古包头　014100)

　　摘　要:本文通过对包头矿业公司阿刀亥煤矿生产矿井测量的实践工作,总结出生产矿井测量中简便、可行的测量方法:无定向边导线测量。

关键词:无定向边导线;施测;解算;测量

　　中图分类号:TD82-9　　文献标识码:A 　　文章编号:1007—6921(2007)15—0090—02

1　无定向边导线测量

在进行导线测量时,没有可通视的后视边,而通过两个互不通视的已知点,经过一系列的导线测量及其解算后,测定其它未知点坐标及其高程的一种测量方法。

2　具体施测及其解算方法

A 和

B 为仅有的2个已知坐标点且经检查、核

校后确认无误,现需通过A 和B2已知控制点来测定未知点1、2、3、4点的坐标来满足生产要求,但由

A 和

B 间互不通视,所以常规的测量方法,是无法完

成测量任务。这就需要利用无定向边导线测量进行施测,具体实测、解算如下

:

2.1　测量方法

在1点架设仪器,后视A 点,测定转角β1角,并测定A1、12间平距L A1、L 12,平距测量由于受各种条件,不能直接测定,可通过测定倾斜距离,加入倾斜等各项改正,换算为平距,然后在2点架设仪器,后视1点,测定β2角,并测出23点间平距L 23,同理测定β3、β4角,34、

4B 间平距L 34、L 4B 。2.2　坐标解算

假定:A1的方位为α′,A 点坐标为X A ′、Y A ′

则12的假定方位为:α′+β1

23的方位为α′+β1+β2±180°34的方位为α′+β1+β2+β3±2×180°4B 的方位为α′+β1+β2+β3+β4±3×180°根据测的边长L A1、L 12、L 23、L 34、L 4B 和求得的假定方位,可求得1、2、3、4、B 点在假定方位下的坐标增量,进而求得B 点的假定坐标X ′B 、Y ′B 。

通过A 、B 点的假定坐标,X ′A 、Y ′A 和X ′B 、Y ′B

进行坐标反算可得:

ΔX =X ′B -X ′A ΔY =Y ′B -Y ′A

并求得AB 点的假定方位α′AB 和距离L ′AB ,真假方位间的差值:

Δα=αAB -α′AB

则其它导线边的真方位角为α12=α′12+Δαα23=α′23+Δαα34=α′34+Δαα4B =α′4B +Δ

αL ′AB 理论值应与L AB 相等,但由于测量误差的存

在L ′AB 与L AB 之间有一个很小差值,其差值最终通过坐标增量改正加以改正,L ′AB 也可作为检查A 、

B 点的正确性的检核条件。

根据已测得边和解算出的真方位角即可解算出

B 点的真坐标,但与已知坐标存在一定差值即δX 、

δY ,δX 、δY 可通过平差进行改正,但由于差值较小,且施测精度等级较低,所以可进行反号平均分配消除其影响。

根据已知点A 的坐标和求得的各边的坐标增量,可依次求得未知点1、2、3、4点的坐标。

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收稿日期:2007-03-19

作者简介:王永志(1976-),男,内蒙古托克托县人,1996年毕业于内蒙古煤炭工业学校工程测量专业,助理工程师,从

事矿井生产测量工作,现任阿刀亥煤矿技术科副科长,主管全矿测量工作。

　王永志・无定向边导线测量及其应用

2007年第15期

　　高程测量则可通过测定水平角的同时加测竖直角、仪器高、觇标高进行测量,也可利用水准测量进行测定,其方法同常规的高程测量。

由于无定向边导线测量,可利用两个互不通视的已知点间进行测量,这样即可解决由于控制点稀缺和控制点遭破坏严重地区的测量,又可大大减少测量的野外工作量。随着高科技的发展,测距仪、全站仪的广泛应用,此测量方法显得更为灵活方便。

3　无定向边导线测量注意事项

①由于此测量方法在常规测量方法无法进行的情况下采用的,即无后视边,不能形成闭合导线或附合导线,所以一般仅用作低精度导线测量。

②量边应尽可能利用先进的测距仪,提高量边精度。

③由于不能形成闭合或附合导线,所以测角应采用复测或一个测回以上观测,量边应采用往返测,增加检核,提高精度。

④如测距为斜距,必须加入倾斜改正,如精度较高时,应加入相应的其它改正。

4　无定向边导线测量的应用实例

由于无定向边导线测量,可在互不通视的已知点之间进行导线测量,所以即可用于控制点稀少的山区或高楼林立的城区,也可用于生产矿井的井下测量中,如下主要介绍无定向边导线测量在生产矿井测量中应用实例之一:

神华包头矿业公司阿刀亥煤矿,为1958年建矿,由原年产5万t 矿井,经几次扩建,形成现设计生产能力60万t/年,核定生产能力为90万t/年矿井,由于经历多次扩建,且生产服务时间长,测量人员经多次变更,井下测量控制点很难找到,再加上人为破坏,顶板的垮落等因素,原矿井建立的井下控制点大多丢失,很难找到连续的导线边和导线点,但为了生产需要,有时需对原有巷道布置进行优化、改造,这样就要求测量提供准确的数据和方位来满足生产要求。如在2002年的改扩建过程中,为了解决扩建后1260水平东一采区风量不足,回风距离长、负压大的问题(原回风路线东一上山———1310东部回风大巷———东二回风石门上山———1352回风大巷———主风井路线全长约3km ),须对原有风路进行优化、改造,如下图

:

　　即:在1310回风东部运输大巷向上开掘一条回风上山至1352回风大巷,这样回风可直接通过回风上山进入1352回风大巷,大大减小了回风距离,同时扩大巷道断面,达到增大风量,降低负压。但由于

1310大巷为70年代开掘巷道,由于年久顶板垮落,

以及人为破坏等因素,原有控制点大多丢失,经过多次查找、核对,找到两个控制点A 4和AM 8,但A 4与

AM 8间互不通视,如果从其它控制点进行施测,不

仅距离较远,测站多而且风速大,这样即费时,又不能保证精度,而我们只通过在A 4与AM 8之间进行无定向边导线测量,只用3站即测定了1、2、3点的坐标及其各边的方位,为巷道标定、放线提供了准确测量依据,由于测站少,所以即省时,又提高了精度,满足了生产的需要。

类似这样的情况,在生产矿井时常会碰到,而这时利用无定向边导线测量施测既方便,又能提高测量精度和效率,所以值得我们推广和借鉴。

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