提升井下三角高程测量精度方法应用分析.pdf

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1、第2期矿山测童No．22015年4月MINESURVEYINGApr．2015doi：10．3969／j．issn．1001—358X．2015．02．21提升井下三角高程测量精度方法应用分析李江(河南能源化工集团永煤公司陈四楼煤矿，河南永城476600)摘要：通过对全站仪三角高程测量的精度分析，结合井下测量工作实际情况，认为采用等高四架法配合对向观测的方法可明显提升三角高程测量精度和速度，验证全站仪三角高程测量可代替水准测量，提高井下测量的工作效率。关键词：三角高程测量；等高四架法；对向观测；方法；精度分析中图分类号：TB22文献标识码：B文章编号：1001—358X

2、(2015)02—0059—03置棱镜，A、B、C点均对中整平后，即可开始观测，同1井下高程测量方法及其特点时对点人员用第四个脚架和基座在D点对中整平；矿井常用的井下高程测量方法有水准测量和三(2)B点观测结束后(此时D点也已对中整平，角高程测量两种，并规定在主要巷道中应用水准测具备观测条件)，全站仪从B点基座拔出后，快速、安量⋯。一般情况下，水准测量的精度要高于三角高全移至c点基座上，后视人员将A点棱镜移至B点程测量，但水准测量与平面控制测量分开进行，速度基座上，前视作业人员将C点棱镜移至D点基座上，慢，测站多，易受井下复杂条件影响，仅适用于平巷。B、C、D点均精确整

3、平后即可开始第二站的观测；三角高程测量可与导线测量同步进行，具有灵活简(3)脚架传递人员迅速将A点脚架和基座传送便，不易受地形条件限制等优点。但是，三角高程给对点人员，以供对点人员在E点对中整平。如此测量也存在精度较低，每次施测均需量取仪器高和循环往复，直至该段支导线施测完毕。棱镜高等缺点。通过井下大型贯通测量中三角高程2．2等高四架法相比传统导线测量的优势测量新方法应用实例分析研究，认为采用等高四架(1)施测速度快，占用时间少。观测前无需等待法配合对向观测可有效提升三角高程测量精度和速对中整平，可直接在基座上安置仪器进行观测，减少度。施测时间；2等高四架法工艺(2)无

4、需每站量取仪器高，消除中间传递误差。施测过程中，中间过渡联系点无需量取仪器高，所测2．1等高四架法工艺流程导线点仅受测点站仪器高丈量误差影响，使高程的等高四架法的操作方法与普通的三架法观测一传递对整个支导线贯通没有影响；致，即采用四个带有相同基座(全站仪与棱镜通用)(3)前、后视棱镜均采用带基座及板的单棱镜。的架腿，迁站是只需将仪器或棱镜从基座中拔出，而单棱镜上面的小三角及板两侧的小三角易照准，使架腿与基座不动，配备专门人点对点，观测人员和观测的竖直角精度更高，三角高程的精度也更高。前、后视人员无需对点，减少对点时间，提高工作效传统导线测量使用线绳悬挂棱镜，易受井下风流

5、影率。其工艺流程如图1所示：响，照准误差大，降低精度。2．3等高四架法对提升三角高程测量精度的影响等高是指所采用全站仪与棱镜，在同一个已经对中整平的基座上安装时，它们的中心高度是一致的，从而在施测过程中无需量测前视高、仪器高，输入零即可。避免每站前视高、仪器高丈量误差影响，图1等高四架法工艺流程图使高程的传递对整个支导线贯通没有影响，大大提(1)第一站时在B点安置仪器，在A、C两点安升了测定的高程精度。59第2期矿山测量2015年4月3全站仪对向观测hAB=．_[S往sina往一S返sina返+i往一z返一i返+z往]3．1全站仪对向观测测定高差的计算公式(3)对向观测

6、亦称往返观测，其观测原理与正常单3．2全站仪对向观测高差的中误差向观测相同。对向观测的高差取往、返两次观测高假设L往：i往一Z往，L返：i返一Z返，从而可视为差的平均值作为最终结果。一个新的独立值。根据误差传播定律，可得：往测：)22+(2小h^B=s往xsina~+sccos口往+往一z往—一(sin口往m2。往+si‘n0返m2。返+m2L往+m2L返)J(4斗)J(1)式中：取m。往=m返，m。往m。返=m，S往：S返：S，返测：mL往=mL返=L，a往=a返a。P=206265。于是上hAB=

7、

8、ss返返××sina~++ssccooss2。口返返+返一z返式可

9、简化为：(2)m=÷()2m2+1s·~n2。m2。+1m2(5)式中：Js往、S返、a往和a返分别为往返观测的斜距和竖3．3对向观测对提升三角高程测量精度的影响直角；i往，返，z往和z返分别为往返观测时的仪器高和煤矿井下气温及大气压强等气象条件相对稳棱镜高；R为地球半径(6371km)；K往，K返分别为往定，从公式(4)可知，采用对向观测进行三角高程测返观测时的大气折光系数。K往，K返一般不相等，但量可以抵消地球曲率及大气折光的影响，从而提升是，由于井下环境较稳定且在同一时间进行对向观三角高程的精度，与单向观测相比具有明显的优势。测时，