煤矿井下基本控制导线测量方法改进与创新

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1、煤矿井下基本控制导线测量方法的改进与创新1、传统的煤矿井下基本控制导线测量方法是逐站进行整平对中，用比长的钢尺（或光电测距仪）量边，这种方法费工费时，且在测量过程中会产生中误差。2、三连架的应用及其局限性随着防爆全站仪在井下测量中的广泛应用，很多地方都淘汰了落后的传统测量方法，采用一种新的方法即三连架法进行井下基本控制导线测量。现在的全站仪均配备了配套的棱镜和通用的基座设备，仪器头和棱镜可以共用相同的基座和三脚架，这样每个三脚架连同基座只整平对中一次，在搬站时只需移动仪器头和棱镜，不在移动三脚架

2、和基座，这种方法消除了过渡点的对中误差对测量精度的影响。效率也有所提高，与传统测量方法相比有很大的优越性。但是在青龙煤矿井下实践发现这种方法存在一定的局限性。主要表现在以下三方面：（1）由于风流等因素的影响，测量过程中的过渡点对中时存在对中误差，因为三连架对测量过程中各点采取强制对中，所以这项误差对整体测量精度影响很弱。但是中间各点（尤其是短边点）的测量精度却受到这项误差影响很大，不利于这些导线点今后的使用。（2）采用三连架法测量时，占用巷道时间较长，所测路线一切运输活动必须停止。易和正常的生产

3、发生冲突。（3）采用三连架测量时。巷道中的雾气对边长的光电测量会产生严重的影响，在青龙煤矿有一个工作面测量时有一个短边不是30米，却因为雾气太大使用全站仪测不出距离。若临时加点则费工费时。且因为短边的增多而会降低整体测量精度。3、测量方法的改进与创新三连架法的局限性在一定程度上制约着该方法的使用，有必要对这种测量方法进行改进与创新，使之更适合于煤矿应用。（1）减少对中误差的方法：在风流大地段，用垂球对中时风流是影响对中精度最重要的因素，针对这种情况，将对中方法从垂球改为光学对点器对中，利用光学折

4、射的原理，通过光学对中器的目镜可以直接看到固定在巷道顶板的测点。完全避免了风流的影响，从而达到了精度对中的效果。需要注意的是下井前必须对光学对中器进行检验校正，对中前必须将光学对中器严格整平，目前有一种更先进的激光对点器，可以向上发射一束激光来，从而在巷道顶板形成一个光点，可以利用这个光点进行对中。使用更加方便快捷。（2）减少占用巷道时间的方法：采用三连架法测量时工作流程是：设井下导线测量的导线点依次为：1，2，3，4，5，、、、、、，2号点为测站，1号点为后视，3号点为前视，在2号点进行观测，

5、2号点观测完毕后，将1号点的三脚架连同棱镜搬至4号点进行整平对中，同时将仪器从2号点基座拔出后搬至3号点进行观测。由于每站都需要将上一站的后视架腿搬至当前站的前视并进行整平对中，这段时间其他人只能等待。所以三连架法测量虽然可以提高测量精度，但在作业速度上和常规测量方法相比没有太大的区别。改进的方法是将三连架法改为四架三连法，即在三连架的基础上再增加一架。作业流程是：设井下导线测量的导线点依次为：1，2，3，4，5，、、、、、，2号点为测站，1号点为后视，3号点为前视，则在2换点观测的同时，用第四

6、架在4号点用对中器进行整平对中，2号点观测完毕后，将仪器从基座拔出后搬至3号点进行观测。同时后视人员将1号点的架腿和3号点的站标搬至5号点进行整平对中。从而提高了作业效率，这主要因为采用四架三连法改进了测量工序。将仪器观测和后视人员搬至前视点并整平对中这两个环节变成了平行作业，从而节省时间一半以上。（1）巷道雾气太大时的测量方法从井下实际情况看，巷道雾气对全站仪发出的光波折射很严重，往往是只能观测角度而不能测距，改进的方法是采用测距法，设测站是A，前视是B，首先在测站A上进行正常的水平角，垂直角

7、观测，然后把仪器拔出，连接到准用架腿上，搬至到AB两点大致中间的位置C点临时支护（C点应尽可能在AB两点连线上），支好仪器后测出支点C与A、B的水平夹角，并分别测出倾角及斜距，上井后用余弦定理间接求出AB两点的距离。（2）延伸三角形进行短边方位角的传递井下等级导线测量中，尽量使相邻导线边长大致相等，但受条件限制不可能避免会遇到短边的情况，当从长边向短边过渡或短边向长边过渡，前、后视边长值相差较大时，调焦镜的运行范围增大，调焦镜运行误差会造成较大的方向误差，在短边测角时，受仪器和觇标对中误差的影响

8、。会引起较大的测角误差。采用延伸三角形进行方位角传递，在几何定向中已得到广泛的应用。从而提高了导线测量精度。在导线D—C—B—A—E—F中，遇到短边CB时，通过延伸三角形，采用D—C—A—B—E—F的路线，跨过短边CB，则EF边的方位角：∠1—∠2+∠3+∠4±4×180。如图所示：4、结语井下基本导线测量方法经过改进与创新，采用光学对点器进行对中，消除了风流对各点的影响：采用四架三连法可以大幅提高效率并减少占用巷道时间：采用间接测距法进行边长测量，减少了短边数量及测站数量提高了精度及工作效率。