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1、 江 西 煤 炭 科 技2008年第1期J I ANGXICOAL SCIENCE a、b -导线边长;=2062651、 2-对中残差发生方向与边长方向的夹角。当1=2=90,时 “为最大值,若a = b =D,仪器对中残差引起的误差可简化为:“ =ep“ a+ep“ b即“ =2ep“ D可见,“与偏心距成正比,与观测距离成反比,所以边距离短对测角影响就大。由于井下导线短边、 多角这一特点,仪器对中偏差对水平角测量影响明显。按复测法和测回法观测时,如不加任何措施很难消除仪器对中的残差。 煤矿测量规程 要求井下7“级导线边长小于15m时,采用测回法至少三次对中观测, 15“级导线采用测回法或
2、复测法至少二次对中观测,实际中我们遇到的问题不止这些。下面介绍一下如何消除对中时所产生的误差。在观测中,当脚架大致安平后,仪器上基座的三个安平螺旋包含于脚架头上三角形位置上,垂球挂好在顶板上的测点,每一次对中直接将基座旋转120,观测一测回。由一个测回转到下一个测回,仪器变换度盘按180 n+ 10 ,用固定在基座上的光学对中器和镜头中心进行对中,每次对中也将45基座旋转120,每次对中应将照准部转换360 n。为消除仪器对中的残差,提高测角精度,应使仪器中心落在以测点为中心的三个相距120 的点上,形成以测点为中心的正三角形。如果不考虑仪器对中误差的影响,残差正好构成以测点为中心的正三角形。
3、但由于仪器对中残差e值,而仪器中心与测点不一致。测角仪器竖轴与测点中心不重合,测得的水平角不是理论值,应该对角度进行改正。图2如图2, A、B、C表示仪器对中残差造成仪器偏心位置。则仪器在第一位置的归心改正数用 1“表示,同理可 得其他改正数。1“ =e Dsin(M1+Q1) p“2“ =e Dsin(M2+Q2) p“3“ =e Dsin (M3+Q3) p“O表示标志中心位置。M1、M2、M3为导线水平角度,O点位于 ABC的中心,作AM / /BM / /CM,BN / /AN / /CN。可见,M1=M2=M3=MQ2- Q1=120Q3- Q1=120所以1“ +2“ +3“ =e
4、p“ D sin (M1+Q1) + sin (M2+Q2) + sin(M3+Q3) 按两角和的三角函数展开:sin(M1+Q1) = sin(M +Q1)sin(M2+Q2) = sin (M +Q1) + 120 = -1 2sin (M +Q1) -3 2cos(M +Q1)sin(M3+Q3) = sin (M +Q1) + 240 = -1 2sin (M +Q1) -3 2cos(M +Q1)可得sin(M1+Q1) + sin(M2+Q2) + sin(M3+Q3) =0即1“ +2“ +3“ =0 若ab,290,用相似的方法也可以推导出。2001年我们在4101巷道导线测量
5、中采用了以上的方法。4101开拓巷道是东村煤矿三水平东二采区深部延伸主要运输巷道。按深部生产能力的需要设计的方案。4101延伸巷道分别由4401下山方向和4101巷道由西往东方向相向贯通,全长700多米。采用全断面一次成巷、锚杆支护,顶板破碎地段采用金属支护。测量时间: 2001年9月1日至2002年5月28日早班(贯通)。该巷道实际长度700多米,顶板起伏较大造成多角多边,实际导线长度1800多米(从东一盘区到东二盘区附合导线) ,小于10m的有15站,小于2030m有12站。第一次测量采用90 常规对中方法:将仪器的两个脚螺旋与仪器长水准器对齐平行。旋转仪器与原两个脚螺旋形成90进行对中,
6、来回几次,从两个方向判断测点是否落在仪器对中点上,结果闭合差超过矿山测量规程 中要求和精度。第二次采用“ 正三角形对中法 ” 进行测量,第一步,将仪器整平后进行初次对中;第二步,以仪器上三个脚螺旋为三个基点,使仪器上部竖轴手轮与第一个脚螺旋对齐后进行第一次对中;第三步,使仪器上部竖轴手轮与第二个脚螺旋对齐后进行第二次对中;第四步,使仪器上部竖轴手轮与第三个脚螺旋对齐后进行第三次对中;第五步,使仪器上部竖轴手轮与第一个脚螺旋对齐后进行检测对中;使测点与仪器对中点吻合,每次旋转120 形成一个正三角形,从三个方向判断测点是否落在仪器对中点上,至少要进行三次以上来回对中。此贯通工程允许偏差值:水平方
7、向 0. 200m,高程方向 0. 150m;贯通设计书预计偏差值:水平方向 0. 150m,高程方向 0. 100m。根据第二次的方法,巷道贯通后经上级部门技术评定都达到 矿山测量规程 中要求和精度,符合设计标准。实际精度:水平方向为- 0. 100m,高程方向为+ 0. 090m,坐标闭合差FX = - 0.050, FY = + 0. 070,导线精度1/20000 (规程要求为1/8000)。以上实例表明该方法在理论上可以消除仪器对中残差,在实践中将导线精度大大提高,尤其对短边具有明显效果,即使有微小的偏差,对测角也没有影响。从而大大减小了测量误差,提高了测量精度和效率,是井下测角中值得推广的一种好方法。作者简介:凌 楠(1960 - ) ,男,湖南礼陵人,现任英岗岭矿务局东村煤业有限责任公司生产科技术员。收稿日期: 2007 - 10 - 08编辑:叶忠群55
