井下三角高程测量代替常规水准测量的方法.pdf

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1、第6期矿山测量NO．62010年l2月MINESURVEYINGDec。2Ol0doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2010．06．015{测量方法}井下三角高程测量代替常规水准测量的方法毛永欣，柴高山。闫文林。，王帅(1．中煤平朔煤业有限责任公司，西朔州037201：2．中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008)摘要：分析了井下三角高程测量误差的主要影响因素，提出了一种把钢尺丈量的误差当作参数放入观测方程，并采取上述前后视观测和不挪动脚架测量的方式进行三角高程测量，经理论和实践验证，在一定程度上能达到常规水准测量的四等要求。关键词：三

2、角高程测量；仪器高；棱镜高；误差分析中图分类号：TDI73．2文献标识码：B文章编号：1001—358X(2010)06—0048一O3高程测量是矿山测量的重要内容。传统的水准式：测量方法虽然精度较高，但在井下受地形的影响，效h=Dtana+i一+r(1)率非常低。三角高程测量以其观测方法简便灵}舌，其中：D为水平距离；为垂直角；i为仪器高；不受地形起伏的限制。施测速度较快等优点，在煤矿为前视棱镜高；，为球气差。中有广泛的应用，例如在瓦斯抽放高架管线的架由误差传播定律得出：设H；一些矿区还曾成功建立了高程控制网’；}午m^：±多矿山测量人员通过平时工作积累的经验，分

3、析了用三角高程测量在矿山测量中替代水准测量的可行√tmsec4a()+m+m+m；(2)性一，并提出可靠的施测方案；陈喜麟讨论了全站由于仪器高和棱镜高均是用钢尺量取，在量取仪三角高程代替四等水准测量的可能行；姚华等过程中钢尺会有一定程度的弯曲，而且随着每次仪通过理论分析三角高程与水准高程控制测量的结果器和棱镜高度的不同，钢尺的弯曲程度也不同，仪器对比及精度，总结出在中、长隧道贯通中全站仪四越高，弯曲程度越小。在巷道中利用全站仪的测角等闭合导线控制网的高程精度⋯；李贽瑜总结了全精度很高，平距D一般较短，球气差r很小，三者的站仪在三角高程测量在大型贯通测量工程中的应误差

4、相对钢尺量距的误差很小，因此钢尺丈量的误用；彭伟平、李万木等曾对三角高程测量的限差差lrt和m是三角高程测量的主要误差。如果将进行了系统的讨论¨。m。、，n。和m忽略，并将仪器高和棱镜高的丈量误差但由于受诸多因素的限制，三角高程所测定的Ah作为未知数，假设高程已知点A和B之间有11,个高差精度并不高，难以取代水准测量作为高等级高中问点，点号为1至n，那么可得出：程控制。随着光电测距技术的发展，能有效提高测hl：日，i+Dltanotl+iI一移l+5^．距和测角精度，三角高程测量作为高程测量的一种h2=hI+D2tanot2+i2一2+6^，有效手段，正逐步受到广大

5、测量工作者的青睐，尤其；(3)是在井下测量中三角高程测量更是得到了普遍应h：h一I十Dtanct十i一t，十6^用。本文针对井下三角高程测量过程中仪器高和棱HB=h+D+ltanot+l+i^+I一n+l+6^镜高的量取误差，提出一种提高测量精度的新方法，+I为三角高程测量代替常规水准测量提供理论依据，其中，=一6是仪器高与棱镜高之间量取误并通过实例加以验证。差的差值，h。至h为中间点的真实高程。从式(3)可以看出有rt+1个方程，2n+1个未l三角高程测量代替常规水准测量理论模型知数。如果采取前后视测量，并且利用在换站的时根据三角高程测量相邻两点间的高差汁算公候，

6、前视和测站的脚架放在原来位置不变，后视脚架48第6期毛永欣篷!兰鱼查堡型重鳌堂查壅型重查鲞2010年l2月挪至下一站的前视，只把仪器和棱镜从脚架拆下来，的距离是个常数，所以每次挪动仪器和棱镜的时候，并顺次往前挪一站。认为8h,保持不变，因此方程数变成2(n+1)，未知数在量测仪器高的过程中发现如果脚架的高度不个数还是2n+1。然后通过最小二乘原理就可以求变，只依次挪动仪器和棱镜，仪器高和棱镜高的两次出，进而可以求出^。。。．量取相差不大。又因为仪器和棱镜中心到脚架中心从表1可看出，三角高程测量如果能代替常规表1煤矿水准等级要求m注：计算两水准点往返测互差时，￡为水准

7、点问路线长度km；计算环线或附合路线闭合差时，为环线或符合路线总长度km；n为测站数；水准支线长度不应大于相应等级符合路线长度的I／4。四等水准测量，测得的闭合差必须在±2toni以内。常规的二、三、四等三角高程测量的闭合差限差±5o／Lmm，约为等外水准测量的精度。如果采取上述前后视观测和不挪动脚架测量的方式进行三角高P1程测量，那么就消除了仪器高丈量误差和棱镜高丈P2量误差这两个最主要的影响因素，就完全有可能达到四等水准的要求。2算例图1水准路线圈实验区域位于我国西北某市的一矿井运输巷，差改正到各点上，最终得到各点的三角高程测量的东西宽3893—5632m，