利用井下孤點進(jìn)行測量的方法

王銀鋒,李赟瑜

陜西陜煤韓城礦業(yè)有限公司,陜西西安 710014

0 引言

所謂孤點，顧名思義就是點是孤立的，它們之間沒有任何聯(lián)系。在煤礦由于開采等原因使得敷設(shè)在巷道內(nèi)的一些導(dǎo)線點遭到破壞，其殘存的導(dǎo)線點可能成為孤點，它們互不通視，無法直接使用。現(xiàn)要在某個孤點附近施工需要進(jìn)行測量放線工作，如果從距離該孤點較遠(yuǎn)的永久導(dǎo)線點重新測量，不僅占用巷道時間較長影響礦井生產(chǎn)，而且由于測站過多給本來測量人員就少的地測部門帶來很多困難，加之距離長測量精度亦無法保證。那么怎樣才能做到既不影響生產(chǎn)又使測量工作量最小，就成為我們測量人員急需解決的問題。筆者認(rèn)為，完全可以利用該孤點和其它孤點來進(jìn)行測量。

1 施測方法

首先在孤點之間布設(shè)支導(dǎo)線，進(jìn)行常規(guī)導(dǎo)線測量，再根據(jù)測量結(jié)果，進(jìn)行施工所需的測量或引測放線工作。

下面以兩個孤點為例，來說明其施測方法。如下圖所示，在某礦井下有孤點M（XM,YM）.N（XN,YN）,在MN之間敷設(shè)支導(dǎo)線，A、B、C為新設(shè)支導(dǎo)線點。

施測時，嚴(yán)格按照《煤礦測量規(guī)程》關(guān)于井下控制測量的技術(shù)要求及經(jīng)緯儀導(dǎo)線測量的外業(yè)觀測程序進(jìn)行。測得∠A、∠B、∠C及邊SMA、SAB、SBC、SCN（為了敘述方便，假設(shè)這些邊長已經(jīng)換算為水平長），并保證觀測結(jié)果在允許限差范圍內(nèi)。

2 導(dǎo)線計算

2.1 三角形計算

連接MB、MC、MN,分別構(gòu)成△MAB、△MBC、△MCN。

在△MAB中，SMA、SAB、∠A已知，由余弦定理可以求得：

根據(jù)式（1）求出SMB，結(jié)合SMA、SAB、∠MAB,由正弦定理可得出：

從而求得：

在△MBC中，根據(jù)導(dǎo)線實測資料及式（3）的計算結(jié)果可以求得：

結(jié)合式（1），同樣的辦法可以求得SMC以及∠MCB、∠BMC。

按照上面的辦法，同樣可以在△MCN中，求出SMN、∠CMN和∠MNC，這里就不在贅述了。

2.2 導(dǎo)線計算

2.2.1 方位角計算

首先我們根據(jù)兩個孤點的已知坐標(biāo)進(jìn)行反算，可求出MN的邊長和方位角，即

然后根據(jù)3.1中所求得的這些角度，可以很容易地推導(dǎo)出第一條導(dǎo)線邊的方位角。再由第一條邊的方位角和所測導(dǎo)線的夾角可以推算出其它各邊的方位角。下面我們以M點位起始點，推導(dǎo)如下：

2.2.2 坐標(biāo)計算

由于各導(dǎo)線邊的方位角已經(jīng)求出，邊長已經(jīng)測出，所以各個導(dǎo)線的坐標(biāo)就可以計算出來。

3 檢核

3.1 角度檢核

由于工作環(huán)境、儀器本身、測量人員等因素影響，測量工作不可避免的存在誤差，以及計算過程中的湊整，可能使得△MAB、△MBC、△MCN的內(nèi)角和不等于180°，多邊形MABCN的內(nèi)角不等于（n-2）180°，其差值符合要求時，說明導(dǎo)線測量和三角形計算結(jié)果是正確的，可按規(guī)定予以分配。若差值超過規(guī)定，應(yīng)檢查導(dǎo)線測量的外業(yè)資料及計算資料，必要時應(yīng)重測。

3.2 邊長檢核

根據(jù)MN的邊長進(jìn)行檢核，具體方法是：比較由M、N點坐標(biāo)反算的MN邊的長度和由解算△所得到的MN邊的長度。如果其長度的差值符合要求，說明測量過程和計算結(jié)果均正確，否則說明測量過程和計算結(jié)果有問題，必須對其重測重算。

3.3 坐標(biāo)檢核

我們從M點的坐標(biāo)推算出N點的坐標(biāo)應(yīng)該與已知值相等，但由于測量誤差和計算湊整，可能使N點的坐標(biāo)推算值與已知值不符，即存在閉合差。當(dāng)相對閉合差滿足《煤礦測量規(guī)程》的精度要求時，可以認(rèn)為導(dǎo)線測量的外業(yè)和內(nèi)業(yè)計算結(jié)果是正確的。其閉合差應(yīng)與坐標(biāo)增量成正比進(jìn)行分配。如果相對閉合差超限，首先要檢查外業(yè)資料和內(nèi)業(yè)計算資料，確認(rèn)沒有問題時，必須重測。

另外，將所計算的ABC等點的坐標(biāo)及時上平面圖，也可以起到檢核的作用。如果這些點不在圖上巷道內(nèi)而跑到了巷道的外面，一般情況下孤點用錯所致。同時可以根據(jù)這些點在巷道的位置以及到巷道特征點的距離等進(jìn)行檢核。

4 注意事項

1）作業(yè)過程中，要嚴(yán)格按照《煤礦測量規(guī)程》關(guān)于井下控制測量的技術(shù)要求進(jìn)行；2）為了確保殘存孤點的牢固性，作業(yè)前必須對其進(jìn)行認(rèn)真檢查；3）為了保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，作業(yè)前必須弄清楚殘存孤點的點號，防止用錯測點。

5 結(jié)論

針對采掘工程需要利用井下殘存不通視孤點進(jìn)行加密或點位引測問題，本文提出了上述測量方法。該方法簡單易行，既節(jié)約了人力、財力、時間，減少重復(fù)勞動，又保證了礦井正常生產(chǎn)，特別適合中小煤礦。同樣該方法也適用于地面精度要求不高的圖根點加密和已知點不通視時的施工放樣工作。

[1]煤礦測量手冊[M].北京煤炭工業(yè)出版社，1989.

[2]李青岳，陳永奇.工程測繪學(xué)[M].北京測繪出版社，1995.