一井定向及二井定向的優缺點及精度分析

歐傳陽

摘? 要：針對一井定向和二井定向特點，進行有效性分析，并簡要介紹了合理運用一井定向與二井定向測量方法的重要性，提出一井定向及二井定向精度對比，例如一井定向的精度比較低、二井定向精度比較高、井下連接測量方法相同等，保證一井定向與二井定向技術得到良好的運用，減輕工作人員的作業強度，旨在為相關工作人員提供良好的參考與借鑒。

關鍵詞：一井定向? 二井定向? 精度分析? 測量定位

中圖分類號：TD174? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0058-03

Abstract： According to the characteristics of the orientation of the first well and the second well， the effectiveness analysis is carried out， and the importance of the rational use of the first-well orientation and the second-well orientation measurement method is briefly introduced， and the accuracy comparison of the first-well orientation and the two-well orientation is proposed， such as the accuracy of the first-well orientation It is relatively low， the two-well orientation accuracy is relatively high， and the downhole connection measurement method is the same， so as to ensure the good use of the one-well orientation and the two-well orientation technology， reduce the work intensity of the staff， and provide a good reference and reference for related staff.

Key Words： One well orientation; Two well orientation; Accuracy analysis; Survey positioning

在井巷工程建設期間，施工單位需要采用合理技術手段，將地面坐標系統準確導入井下，確保井上與井下采取統一坐標系統，進一步滿足后續的施工需求。為了提高測量定位的準確性，測量人員要科學選擇定向方法，基于此，該文深入分析一井定向與二井定向優缺點與精度。

1? 一井定向和二井定向特點

一井定向，主要指的是在一個豎井內部開展的定向測量，測量人員通過在一個井筒內部懸掛鋼絲，然后將地面點坐標，包括地面點邊方位角，有序地傳遞給井下，確保井下測量工作的有序進行。

與一井定向不同，二井定向主要指的是利用兩個豎井，在豎井內部進行定向測量，通過在兩個連通的巷道豎井內部，分別懸掛重垂線，并結合地面控制網，準確測量兩根垂線中心坐標，在巷道內部，使用導線，對2個垂線的中心坐標進行準確測量，地面控制網坐標能夠傳遞到井下控制點。如果需要在井筒內部進行，井筒內部的全部活動要立即暫停。

2? 一井定向及二井定向精度對比分析

2.1 區別與聯系

根據采樣特點得知，一井定向和二井定向間的投點方向不同，二井定向僅需在井筒內部懸掛一根垂線，如果在井筒內部進行測量，在連接垂線與周圍角的過程當中，井筒內部需要暫停施工。一井定向，將2根鋼絲繩，有序懸掛到井筒的內部，然后開展后續測量，缺點是井筒內部的全部活動要立即暫停。

結合上述分析得知，一井定向測量方法，需要占用較多的井筒時間，而二井定向耗費時間比較短，同時，因為二井定向采用單重垂，投點更加穩定，和一井定向相比較來講，二井定向耗時較短，能夠提升井下的施工效率[1]。

2.2 精度分析

2.2.1 一井定向的精度比較低

在礦山作業當中，由于新礦山無法同時建設兩個豎井，即使建設兩個豎井，豎井貫通后，仍然需進行測量指導，保持豎井之間的有效聯系，故僅能夠開展一井定向測量，采取一井定向測量方法，將地面坐標快速地傳遞到礦井下部，進而對豎井施工進行有效的指導，井巷巷道保持穩定貫通。

因為一井定向精度比較低，同時需要長時間占據井筒，從實踐角度來分析，如果突然建立兩個豎井，這不現實;或者建立了兩個豎井，豎井之間要保持貫通，也需要進行測量指導，才能夠保證豎井之間的有效聯系。通過加強豎井指導，確保豎井內部貫通，必須采用一井定向測量方法。

2.2.2 二井定向精度比較高

二井定向，需要保持兩井井筒之間保持有效聯系，進一步提高測量數據的精確性。在大部分礦山中，通常會建設一個豎井，二井定向測量比較少見。在一些大型礦山中，二井定向測量方法應用較多，在建設豎井的過程中，測量人員要加強巷道測量，在此過程中，需要采取一井定向測量方法，兩個巷道貫通之后，然后進行二井定向測量，避免出現錯誤的測量數據，為大型礦山測量提供有力支撐。二井定向需要利用無定向支導線，從已知點進行推導，并根據已知點位置，準確推測出各個坐標點的方位角[2]。

2.2.3 井下連接測量方法一致

二井定向，主要利用無定向支導線，通過對已知點進行推導，確定豎井內部坐標，同時，利用兩個不同的已知點，準確推導出坐標點的方位角，按相關計算流程，計算出該方位角與之前推算方位的差值，針對無定向導向的方位角，進行科學校正，并修改不同導線點坐標值。

一井定向通常需要利用三角形連接方法進行測量，通過利用三角形連接角，包括其方位角，進行有效連接，同時運用余弦定理，準確計算出該三角形內角，3個內角相加后，對其進行閉合差計算，從而更好地檢驗井下測量精度。通過進行準確計算后，獲得誤差范圍內的數據平差，然后求出三角形各內角，利用導線計算法，推導出導線測量結果。

2.3 技術要點

在礦山工程當中，礦井建設要滿足礦山測量需求，將井上與井下坐標保持密切聯系，進而有效地繪制出井下和井上測量圖。利用井上與井下測量圖，不僅能夠指導井下施工，而且可以幫助測量人員更好地了解地面建筑和地下工程之間的聯系，確保地面方位角，以及平面坐標有效傳遞到井下巷道中。在此過程中，豎井上部與下部，均處于同一個坐標系統內部。

定向方法比較多，測量人員可結合礦井具體情況，合理選擇定向測量方法，若為立井方式，其平面聯系測量施工期間，可以結合實際情況，采取幾何定向測量方法，例如一井定向與二井定向。當然，測量人員也可以采取物理定向方法，通過準確導入測量高程之后，利用鋼尺，測量出具體長度[3]。

一井定向采取三角形連接方法，外業作業主要包含了定向投點與井上、井下測量，所謂定向投點，主要指的是在井筒內部懸掛2根垂線，進而準確地測量出兩根垂線坐標，包括兩個連線之間的方位角、井下測量主要指的是，通過在井下各個連接點位置設置經緯儀，然后測量兩個垂線，待導線測量到定位基點之上，準確計算出各個定向基點坐標，包括其具體的方位角。一井定向測量，受井筒條件影響較大，因此，測量人員要結合井筒條件，合理進行測量。

與一井定向不同，若采取二井定向測量方法，定向投點設置在兩個豎井中，在豎井內部分別懸掛垂線，同時，在地面位置，連接各個測量點，采取經緯儀導線方式，在井下連接測量，進而獲得巷道中，兩個垂線之間的經緯儀導線，經過內業計算后，獲取起算點坐標，包括起算邊坐標方位角，進而順利地完成定向工作[4]。由于二井定向是將兩個垂球，分別是懸掛在豎井筒內部，故兩個垂球之間的距離大。二井定向，若豎井具備二井定向測量條件，則需要采取二井定向測量方法，通過運用此項方法，能夠顯著提升豎井測量精度。

2.4 效益對比

第一，將二井定向和一井定向有效結合，實現相互檢驗，可以顯著提高測量精度，減少測量次數，進而提升測量效率。

第二，在定向的過程當中，要保證鋼絲處于穩定狀態，井上與井下工作人員還要保持密切配合，采取二井定向和一井定向測量方法，能夠節省大量的人力，對井下作業影響特別小[5]。

第三，井上和井下保持密切聯系，可以顯著提高井下控制效率，確保井下導線的安全性，因此，測量人員要結合具體情況，將一井定向與二井定向的測量方法有效結合，減少錯誤測量數據的出現[6]。

3? 結語

綜上所述，通過對一井定向與二井定向兩種測量方法進行有效對比得知，一井定向主要應用在一個豎井測量中，和二井定向相比較而言，其測量精度比較低。結合具體的應用現狀得知，在工程施工之中，一井定向測量方法應用較多，但是，若工程具備兩個豎井，同時兩個豎井保持有效貫通，對測量精度要求較高，可以采取二井定向方式。

參考文獻

[1] 許多文.礦井聯系測量中一井定向、兩井定向的實驗模擬及數據處理[J].建材與裝飾，2018（38）：243-244.

[2] 韋鋮，王福麗，李明君，等.多平硐礦井一井定向中陀螺方位角測算及工程應用[J].城市勘測，2018（3）：148-150.

[3] 曹先革，賈思水，趙文更.一井定向在地鐵隧道豎井聯系測量中的應用[J].測繪與空間地理信息，2018，41（1）：9-11.

[4] 高旭.聯系測量在地鐵車站施工中的應用[J].建筑技術開發，2019，46（10）：116-117.

[5] 宋達.聯系測量在地鐵工程中的應用探討[J].建材與裝飾，2020（10）：231-232.

[6] 賈蘭濤.淺議一井定向及二井定向的優缺點及精度[J].技術與市場，2016，23（6）：211，213.

[7] 盧世坤.一井定向的測量方法探討[C]//2014第五屆中國礦業科技大會.中國礦業科技文匯《金屬礦山》雜志社，《現代礦業》雜志社，中國礦業114網，等，2014：280-281.