井下全站仪无定向导线控制测量应用研究

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1、井下全站仪无定向导线控制测量应用研究　　摘要：本文主要针对井下导线控制不能进行定向测量的问题，在光电测量没有普及的过去，用光学经纬仪、钢尺测量，不仅野外工作量大，内业工作量也大，而在光电测量（特别是全站仪测量）普及的当今，要解决这一问题，就非常简单，即用全站仪或其它光电测距仪测量，用解析法进行计算改正，并可得到与原有国家统一坐标系统相符、精确可靠的井下控制测量成果。本文即对上述测量方法进行分析、讨论以便在地方煤矿推广应用。关键词：全站仪；井下导线测量；分析中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、概述5矿山测量工作是指导煤矿生产、建设的一项重要工作，它与采矿、地质工作密

2、切配合，构成煤矿一套完整、严密的生产技术体系。一般情况下，要确保煤矿正常生产、建设，就必须充分利用好地质勘探资料，而要利用好地质勘探资料，首先要解决的问题，就是要提供与资料坐标系统（一般为国家统一坐标系统）相符、准确可靠的测绘资料。对于这个问题，多数煤矿（特别是国有大、中型煤矿）是容易解决的，而有少数地方煤矿却不容易解决，其主要原因是：一些地方煤矿没有配备专业测量队伍，兼职测量人员较多，且多属短期培训人员，对现有测量成果不会加以保护利用，也难以解决较复杂的的问题。较为常见的情况是：煤矿在适当的时间组织专业测量队伍完成一次大的测绘工作后，日常工作就是井下简单的施工放线和测绘填图

3、，现有地面、井下的控制测量成果不会得到很好的保护，更不会组织复测、归档管理。原有井下控制点，要么在巷道维修、改造中被破坏，要么因围岩移动、巷道变形导致数据不可靠而不能利用，当再次需要完成井下大的测绘工作时，测区范围内难以查找到理想的起始控制成果，没有可靠的、相互通视的控制点，不能定向。在此条件下，煤矿测量人员一般只会作简单的处理，即利用磁北方位作为起始方位，以一个控制点为起点进行引测，完成井下导线控制。此种方法，直接改变了原有的国家统一坐标系统，在方位上，不仅存在固定的磁偏角，而且罗盘测量的偶然误差也很大，实际只能作为假定坐标系统使用。二、测量方法如图,某矿井下仅有两个可靠的

4、已知点A、B,但不通视，而任务是要在现有条件下完成井下导线控制测量，且坐标系统要与原有的相符，使用的仪器是全站仪。测量方法和步骤如下：（一）导线布置。根据计划的测量工作任务及巷道布局，在A、B两个已5知点之间布置一条附合导线，主要考虑的条件是：尽量少设测站、两相邻点之间有良好的通视条件且前、后视距离相差不大、测点附近巷道围岩稳定，便于测量操作、便于测量其它相关巷道。布置的控制点有A1、A2…An，附合到B点。（二）导线测量。1、以A点为起始点，首先在A点设站，瞄准A1点，固定全站仪左右制动螺旋，定出20m左右的线段，用挂罗盘测出A-A1边的磁方位作为假定起始方位α/AA1。该

5、测量过程应尽量细致、严谨，以避免出现较大的偶然误差，得出较为理想的磁方位数据。2、在A站输入A点坐标（XA、YA、ZA）及AA1边的磁方位（假定起始方位α/AA1），按全站仪坐标测量键，测出A1点假定平面坐标（XA1/、YA1/）、高程（ZA1）、AA1边平距（DAA1）。3、在A1点设站，瞄准A点定向，输入A1点假定平面坐标（XA1/、YA1/）、A1A边磁方位（α/A1A，与α/AA1相差180°）及高程（ZA1），先测出A点坐标及A1A边平距作检查，确定无误后，瞄准A2点，测出A2点假定平面坐标（XA2/、YA2/）、高程（ZA2）、A1A2边平距（DA1A2）及假定方

6、位α/A1A2）…依此类推，直至测出B点假定平面坐标（XB/、YB/）、高程（ZB）、AnB边平距（DAnB）及假定方位α/AnB）。（三）成果解算。51、方位解算。（1）用A点平面坐标（XA、YA）及B点假定平面坐标（XB/、YB/）反算AB边假定方位（α/AB）；用A点平面坐标（XA、YA）及B点假定平面坐标（XB、YB）反算AB边真方位。（2）计算AB边假定方位（α/AB）与真方位（αAB）的差值δα。即δα＝α/AB－αAB。得（3）改正方位。用各导线边假定方位加或减方位差值δα即得各导线边真方位。3、坐标解算及平差。（1）用直接测出的各导线边长及改算后的真方位，按导

7、线计算方法计算各点平面实际坐标。（2）计算出B点实际平面坐标后，即可计算出附合差，按照导线平差方法改正各点坐标，即可得到与原有系统相符、较为准确的测量成果。（四）测量可靠性分析。1、起始点属井下首级导线控制，由专业测绘人员按程序完成，并进行过精度评定，成果是可靠的。2、利用全站仪完成全部测量工作。（1）所测距离读数精确到mm，且由仪器内部计算机系统直接完成重力异常和大气折光两差改正，显示的数据是可靠的。5（2）测角读数精确到1秒，可满足2秒级精度。方位经计算改正后，与原有国家坐标系统是基本相符的，可以满