1、矿山斜井精确联系测量措施的思考实践摘要：本文对大坡度斜井的联系测量方法进行了探讨，仔细分析了联系测量的坐标、坐标方位角以及高程传递误差等等，还提出了很多的措施来对精度进行保证；以往在大坡度斜井中进行联系测量的时候不能通过导线测量和三角高程测量以及水准测量等，本文解决了这些问题。通过实践研究证明，本文所讲的矿山斜井联系测量方法十分的方便、有着较高的精确度，并且不需要占用井筒很长的实践，在矿山生产和环境影响方面也不会受到很大的影响；希望可以提供一些有价值的参考意见。关键词：斜井联系测量；斜井定向测量；联系测量精度 中图分类号：O4-34 文献标识码：A 文章编号： 在矿山工程中，要想利用斜井来开挖
2、巷道以及对地下工程进行施工，那么就到需要将地面的平面坐标系统和高程系统有效的传递给井下，通常采用的方式是斜井的联系测量方法。在目前的斜井联系测量中，一般采用的方法有两种，也就是导线测量、三角高程测量，这样就可以通过地面井口直接对井下进行联测；但是，这些方法有着共同的弊端，那就是如果斜井的坡度达到了 40 度，那么仪器的垂直角度大于了 40 度，人们的眼睛就无法通过仪器目镜来对目标进行瞄准，从而无法使用这些方式。此外，矿山生产和环境因素会在很大程度上影响到斜井测量，这样就对测量工作造成负面作用，如果采用的是陀螺定向的方法，那么也只能将坐标方位角给传递过去，坐标和高程传递问题依然无法解决。本文提出
3、的联系测量方法，可以在大坡度斜井中有效的适用，同时，它还有着很多的优点，比如精度较高，不需要占用很长的井筒时间等等。 1、斜井联系测量的方法 将一根钢丝设置在斜井中，然后为了使其呈一条直线，可以将一定的拉力施加在钢丝的两端，然后在 1、2、3、4 四个点设置在钢丝的两端；将近井点 A 和定向点 B 设置在地面上，然后就可以通过地面控制测量测出 A 点的坐标和直线 AB 的坐标方位角，那么 A 点的高程值也可以通过高程联测来获得。同时，将近井点 C 和定向点 D 设置在井下。 斜井联系测量的外业工作：地面联系测量，在 A 点处安装全站仪，然后就可以用全圆方向法来对角度进行观测，观测仪器和 1、2
4、 点之间的竖直角度，同时利用全站仪来对仪器中心到 1、2 点的斜距进行测量。 井下联系测量：将全站仪安装在 C 点，在对角度进行观测的时候同样采用全圆方向法，对仪器到 3、4 点之间的竖直角度进行观测，然后对仪器中心到 3、4 点之间的斜距进行量取。 钢丝上：要在斜井中设置钢丝之前，将 1、2、3、4 点标记在钢丝上，然后对他们之间的距离进行量取。外业测量的时候，角度测量应该在测回间重新对中然后整平，这样就可以有效的减少短边测角受到对中误差和目标偏心的影响。 斜井联系测量的内业工作：钢丝竖直角的计算，1、2 点之间的高差可以用这个方程式来解决：，3、4 点之间的高差则是：，那么钢丝的竖直角就为
5、： 。如果公式（3）中的两个竖直角度差满足限差的要求，那么就可以将它们的平均值作为结果，从而就可以得出 12、34、23 之间的水平距离，也就是：D12 = S12 cos23 、D23 = S23 cos23 、D34 =S34 cos23 。 水平角的计算：根据上文分析，我们可以了解到在地面的三角形中，A1 和 A2 之间的水平距离是 DA1 = SA1 cos1、DA2 = SA2 cos2。那么依据正弦定理，就可以计算出水平角 、 的数值，也就是：。同理，就可以将井下三角形中的水平距离以及水平角的数值而轻松的计算出来。 井下导线起点坐标、起始边坐标方位角的计算：依据图 2 我们可以得知
6、，根据 BA23CD 的路线，可以将井下导线起始边坐标方位角和起点坐标给有效的计算出来，采用的方式往往是一般导线的计算方法，可以得出： 。 井下高程起点高程值的计算：井下和井下的全站仪在对角度进行测量之前，就对仪器的高度进行了准确的测量，那么就可以得出井下高程起点的高程值，也就是： 。 2、斜井联系测量的精度分析 井下导线起始边坐标方位角的精度：根据误差传播定律，可以对公式（6）进行求导，那么就可以得出 CD 边坐标方位角的中误差，也就是：地面控制测量的精度会对 AB 的精度起决定的作用，同时，井下和井上角度测量的精度也会直接决定到 、的精度，虽然通过计算才得到了 、，但是井上和井下的测角、量
7、边误差都会影响到它的精度，并且三角型图形条件也会在很大程度上影响到它的精度。本文主要对、角中的误差进行了探讨，那么，依据误差传播定律，然后依据公式（5）就可以得出 角的误差表达式，也就是：。然后对这个公式进行进一步的分解和化简，就可以得出这么一个公式： 。如果让井下和井上测量三角形呈延伸形状，那么 、 ( 、)就和零度十分的接近，在这个时候，tan 0，cos 1，那么就可以对公式（2）进行简化，得出： ，还可以得出：。依据上文的误差公式，我们可以了解到除了对角度观测的精度进行提高之外，还可以采取一些方法来对斜井联系测量坐标方位角传递精度进行提高，比如让钢丝上测点 1 和 2 之间的距离尽量的
8、扩大，尽量让井上和井下测量三角形呈伸展的状态等等；在很多地方，这种斜井定向的方法都和一井定向存在着很多的不同，但是这种方法要比一井定向有更高的精度，这样因为它没有投点误差。 井下导线起始点坐标的精度：依据误差传播定律，我们可以对公式（7） （8）进行求导，那么，就可以得出 C 点坐标的中误差：。斜井联系测量的坐标传递误差对地下导线各点位置的影响不会因为导线的伸长而发生积累，它是一个常数。我们依据公式（17）和（18）可以了解到，量边误差对坐标精度的影响要比量边误差本身小，但是，斜井长度的增加会带动坐标方位误差影响的增加。所以，在实际的较长斜井的联系测量中，十分关键的就是保证坐标方位角传递的精度
9、。 3、结语 传统的一些测量方法如果坡度超过了一定值之后，就很容易出现一些问题；本文提出的在斜井上下通过联测斜井中的钢丝进行坐标、坐标方位角以及高程传递的方式，可以有效的解决这些问题，同时，它还拥有很多的优点，比如在操作方面十分的方便、不会受到矿山生产和环境因素很大的影响，并且在比较大的坡度的矿山斜井中也可以很有效的适用。 参考文献： 1王健.大坡度矿山斜井精确联系测量方法的研究与应用J.工程勘察，2011,2（11）：123-125. 2王健.大坡度斜井联系测量的方法J.测绘科学，2012,2（4）：76-79. 3唐业宇.矿山斜井快速准确的测量放样方法J.中小企业管理与科技，2010,2（6）：98-99.
