礦山井筒十字線的恢復與重建

王黎明，謝風科，劉 清（山東金嶺鐵礦地質工程處，山東 淄博 255081）

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礦山井筒十字線的恢復與重建

王黎明，謝風科，劉 清
（山東金嶺鐵礦地質工程處，山東 淄博 255081）

摘 要：井筒十字線對于礦山具有極其重要的作用，礦井建成后，十字中線點經常遭到破壞，嚴重影響礦山的生產建設。根據場地情況，采用GNSS控制和導線測量方法間接測定井筒十字中心點，通過點位加密控制和加強測量標志的維護，為礦山各類設施的施工質量提供保障。

關鍵詞：井筒十字線：GNSS網：導線測量：精度分析

0　前言

山東金嶺鐵礦是歷史悠久的礦山，在侯莊礦和召口礦內設有主井、副井及風井多個井筒。經過勘察，建井初期所布設的井筒十字線控制點所剩無幾，為保證井上、井下提升坐標系統的嚴格統一，滿足礦井改擴建和維修等工程的設計和施工，需要利用原來的起算數據重新測出井筒中心，并重新測設十字中線。

1　工程方案的制定與實施

井筒十字中線在建井時期還是在以后的生產過程中都有著重要的作用，工業廣場內主要建筑物位置的標定，井架、天輪、絞車等提升設備的安裝與檢查都是根據井筒十字中線標定的。目前，侯莊礦東風井因提升系統需要升級改造，建井初期所設置的十字線控制點或遭破壞，或受新建建筑物的影響無法通視，所保存只有HN03、HS01、HW02、HE03幾個點，僅存的這幾個點也需要監測其可靠性。

1.1可靠性監測

首先，將觀測方案初步定為導線測量或GNSS平面控制測量；經小組成員討論發現，現存的十字線控制點均距離建筑設施較遠，且周圍視野比較開闊，適合采用GNSS控制網來進行已知點精度和可靠性檢驗，從而剔除精度低、可靠性差的已知點。GNSS網聯測鳳凰山（三等點）和侯莊南（四等點），利用中海達公司開發的平差軟件進行平差計算，最后確定HN03和HE03保存完好。在確定兩個已知點可靠的情況下，對聯測資料進行重新平差計算，平差結果為：比例誤差系數b=12mm/km，滿足《冶金工程測量規范》GNSS平面控制測量一級網的要求。

1.2聯網觀測

根據初步聯測成果，按照十字線的設計方位標定出新設的十字點，標定出的十字線點應滿足《冶金工程測量規范》要求：十字中心線鉛直度的偏差不應大于30″。

由于受場地地形條件的限制，選點無法盡隨人意，只能根據實地情況布設：有的點設在地面上，有的設在廠房上，部分點間高差較大。根據現有的網型確定聯測方案：5″級導線；儀器為索佳SET210K全站儀，其標稱精度：測角±2″，測距：2mm+2ppm（有棱鏡）；十字中心線的基點位置標定后，繪制1：500基點布置圖。

導線觀測的技術要求和限差：測角中誤差≤5″，觀測兩個測回，半測回歸零差≤12″，一測回內2C較差≤18″，同一方向值各測回較差≤12″；測距采用對向觀測，各兩個測回，距離采用四次平均值。外業觀測中的注意事項：

（1）選擇觀測條件有利的時間段進行觀測；

（2）在觀測過程中，確保精密對中、整平，光學對中器的對中精度優于1mm；

（3）氣泡置平時，應使儀器位于補償器的有效補償范圍；（4）歸零差或零方向的2C較差超限時，該測回重測。

1.3刻點與改線

恢復十字線是一項繁瑣、復雜的精密測量工作，要解算、糾偏和重新刻點，很難使十字線垂直度一次性達到要求，需要反復進行。在本次恢復工作中，我們采用的方法是：對補設網進行觀測，對觀測數據進行平差計算，根據結果計算、確定其中不滿足要求點的偏差及方向，重新刻點。然后對補設網進行再次聯測，反復進行，直到全部達到要求為止。

1.4平差計算及精度分析

在計算機上對觀測數據進行檢查及內業整理，然后平差計算。導線平差后精度如下：WB=4.6″，導線全長相對閉合差1/68549，測角中誤差±3.2″，滿足設計和規范要求，表明觀測方案可行，數據質量可靠。最后，通過卷揚機房內和井架上刻留的老十字線方向記號相比較也一致，表明此次恢復工作圓滿完成。

2　加密控制

待刻點全部刻好后，利用附近的的控制點，選取場地內適當的點位進行加密控制，在礦內選取合適的點位（根據實際圖紙資料，選取2、3個場地內的點，以便聯測使用）。由于GNSS控制網所涉及到的點，在距離上需要滿足規范技術要求，工廠內比較密集的十字點不宜參與其中，因此用全站儀加密控制網。嚴格按照四等三角控制網的測量要求，利用全站儀觀測出數據，內業使用平差軟件計算出坐標結果。

3　十字線點的維護

十字線點完全刻好后，維護工作也相當重要。一是提高大家對測量標志的認識，自覺進行保護；二是在日常測量活動中，經常檢查十字線點的點位情況，如若發現個別點距離偏差較大或個別點受到破壞時，及時根據附近的控制點進行導線測量，測量出新的點位坐標，并錄入十字線資料中。

4　結束語

此次十字線點的成功恢復，為我們今后在類似工程上提供了一個成功的范例。其中，GNSS技術在十字線測量中的運用，豐富了我們的測量手段和方法，也讓十字線點的維護工作相對方便。

參考文獻：

［1］中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB50995-2014 冶金工程測量規范［S］.2015.

［2］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T18314-2009全球定位系統（GPS）測量規范［S］.2009.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.196

作者簡介：王黎明（1982-），男，山東萊蕪人，工程師，主要從事：礦山測量、變形觀測和空區監測。