矿井测量中测量精度控制与优化

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1、矿井测量中测量精度控制与优化：本文通过介绍与分析矿井测量中影响测量精度原理，结合矿井测量具体步骤进行对各个步骤的测量方案优化，如：制定与优化联系测量的具体方案、井下测量的控制与优化方法等内容。并且提出了利用计算机辅助进行对矿井测量精度的有效控制与优化。为今后的矿井测量工作提出一套新的测量方案。　　关键词：联系测量激光铅垂仪测角误差　　中国是世界上矿产资源较丰富的国家之一，随着我国地下采矿近几年来的迅猛发展。矿井逐渐的发展成大采深、高地压、长走向的条件。在此情况下，矿井测量中测量精度控制与优化逐渐成为地下开采过程中的一个主要的环节。正如在矿井

2、贯通过程中，在井巷开挖之前，围岩均会处于一种自然平衡的状态，但是在巷道的开挖过程中由于破坏了一部分围岩导致了围岩原有的天然应力平衡产生的破坏了，从而可能产生了周围岩层的应力重新分布导致部分围岩出现应力集中现象，围岩在应力水平一定的情况下发生了蠕变现象。在这种情况下巷道的底板及边帮都产生了位移，这就使布置在巷道顶底板及两帮的各类测点随着巷道的蠕变而发生偏移，偏移量随着时间的增长而增大。矿井测点所测量出来的数据就越不可靠，由于矿井中的围岩在巷道开采中的蠕变现象从而导致测点不精确的现象。此类现象多发生于矿井测量过程中，增加了测量工作的难度[1]。

3、所以由上面所述的情况来看，只有通过改善测量方法、优化矿井测量方案、妥善利用计算机辅助方法等方式提高矿井测量的测量精度，从而达到对矿井测量精度的控制与优化目的。　　1制定与优化联系测量的具体方案　　要做好矿井测量过程中对测量精度控制与优化，首要的工作就是做好将矿区地面平面坐标和高程系统传递到井下的测量工作，此工作在矿井测量中称作联系测量。这样才会对将来测量出的数据精度进行有效的、有目的的控制。在此情况下对于矿井测量工作中的联系测量的开始阶段，必须编制与优化联系测量技术方案。从而解决矿山的联系测量出现精度差、效率低等不良现象。现阶段矿井联系测量

4、阶段施工中常会用到一井定向测量。此方法通常分为地面测量和井下测量两个部分，具体做法为在待测量井筒内悬挂两根钢丝绳，将钢丝的首端牢牢的固定在井口的上方，末端自由悬挂一个重锤自至定向水平。带此项工作完成后，进行地面测量工作。在近井点部位按照导线测量的方式通过经纬仪测量两根钢丝所在的地面坐标的位置以及两个钢丝的确定点连线的方位角。通过在井下选定一个定向水平结合两钢丝测量坐标以及对应点连线的方位角、连接三角形角度和距离等观测值，按照导线测量的计算方法，求出由井下起始的导线点的地面标和起始导线边的方位角。由此可以通过测量事先井筒上下一致的目的。其量边

5、误差为■，其中ma代表量边误差；?渍为每边丈量次数；?自为算术平均数与实际值之差[2]。可见通过精度计算，这种方法的误差相对较大。经过现代科技的发展，在工程实践中可以运用激光的特性来优化与控制测量的精度。部分矿山已经在竖井施工中运用了激光铅垂仪。这个仪器是专门为垂直定向而设计的，其基本工作原理与钢丝法一井定向相似。但是这种方法可以改变由于井下通风致使钢丝摆动而引起定向测量过程中的较大误差，并且可以改善在钢丝较长的情况下钢丝不停地摆动需要增设很多附属设备的缺点。　　此仪器的测量偷点步骤为：①将激光仪的接收板放置在距离井筒壁3-10m处的临时支

6、撑架上；②将两个激光铅垂仪置置于井底中，向井上的接收板发射激光进行投点。③将激光铅垂仪定时的旋转120°，并且记录每旋转120°时在接收板上的投点位置。记录投点后取其中较精确的三点，将其组成的三角形的内切圆中心确定为投点最终位置。④利用投点连接所形成的三角形进行坐标与起始方位的计算。当这种技术进行测量时激光铅垂仪必须要事先进行水准管整平工作，否则会导致仪器不平整，从而导致测量出现较大的误差。目前我国矿山常用的激光铅垂仪的长水准器角值大多数是20″/2mm，根据这个指标我们可以准确的求出弧形水准管对应的半径R：■，其中l与?兹为水准管分划l毫

7、米所对应的圆心角?兹。有此公式求得弧形水准管对应的半径R。由于在整平仪器时人眼会出现最小分辨率为0.1mm的误差，所水准管的误差最小也为0.1mm，则圆心角?兹可以求出：?兹＝（0.1/1000）/R，从而就可以求出由于整平工作所引起的误差为：m激=?兹×（RHh），其中H为井筒深度；h为接收板到地面的距离。根据工程实际中的运算这种方法的测量误差一般为0.006~0.009之间，远远小于传统测量方案。　　2井下测量的控制与优化方法　　井下测量的控制与优化方案主要包括平面和高程控制测量两部分的内容。平面测量控制主要是对经纬仪导线的误差控制，高

8、程测量误差控制主要是对水准和三角高程的误差进行有效控制。井下经纬仪导线的误差是由于在利用经纬仪测量过程中测角和量边存在着一定的误差，从而导致了井下经纬仪导线测量的误差产生。这些情