利用井下孤點進行測量的方法

王銀鋒,李赟瑜

陜西陜煤韓城礦業有限公司,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系。在煤礦由于開采等原因使得敷設在巷道內的一些導線點遭到破壞，其殘存的導線點可能成為孤點，它們互不通視，無法直接使用。現要在某個孤點附近施工需要進行測量放線工作，如果從距離該孤點較遠的永久導線點重新測量，不僅占用巷道時間較長影響礦井生產，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。筆者認為，完全可以利用該孤點和其它孤點來進行測量。

1 施測方法

首先在孤點之間布設支導線，進行常規導線測量，再根據測量結果，進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之間敷設支導線，A、B、C為新設支導線點。

施測時，嚴格按照《煤礦測量規程》關于井下控制測量的技術要求及經緯儀導線測量的外業觀測程序進行。測得∠A、∠B、∠C及邊SMA、SAB、SBC、SCN（為了敘述方便，假設這些邊長已經換算為水平長），并保證觀測結果在允許限差范圍內。

2 導線計算

2.1 三角形計算

連接MB、MC、MN,分別構成△MAB、△MBC、△MCN。

在△MAB中，SMA、SAB、∠A已知，由余弦定理可以求得：

根據式（1）求出SMB，結合SMA、SAB、∠MAB,由正弦定理可得出：

從而求得：

在△MBC中，根據導線實測資料及式（3）的計算結果可以求得：

結合式（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 導線計算

2.2.1 方位角計算

首先我們根據兩個孤點的已知坐標進行反算，可求出MN的邊長和方位角，即

然后根據3.1中所求得的這些角度，可以很容易地推導出第一條導線邊的方位角。再由第一條邊的方位角和所測導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，推導如下：

2.2.2 坐標計算

由于各導線邊的方位角已經求出，邊長已經測出，所以各個導線的坐標就可以計算出來。

3 檢核

3.1 角度檢核

由于工作環境、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的內角和不等于180°，多邊形MABCN的內角不等于（n-2）180°，其差值符合要求時，說明導線測量和三角形計算結果是正確的，可按規定予以分配。若差值超過規定，應檢查導線測量的外業資料及計算資料，必要時應重測。

3.2 邊長檢核

根據MN的邊長進行檢核，具體方法是：比較由M、N點坐標反算的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果均正確，否則說明測量過程和計算結果有問題，必須對其重測重算。

3.3 坐標檢核

我們從M點的坐標推算出N點的坐標應該與已知值相等，但由于測量誤差和計算湊整，可能使N點的坐標推算值與已知值不符，即存在閉合差。當相對閉合差滿足《煤礦測量規程》的精度要求時，可以認為導線測量的外業和內業計算結果是正確的。其閉合差應與坐標增量成正比進行分配。如果相對閉合差超限，首先要檢查外業資料和內業計算資料，確認沒有問題時，必須重測。

另外，將所計算的ABC等點的坐標及時上平面圖，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。同時可以根據這些點在巷道的位置以及到巷道特征點的距離等進行檢核。

4 注意事項

1）作業過程中，要嚴格按照《煤礦測量規程》關于井下控制測量的技術要求進行；2）為了確保殘存孤點的牢固性，作業前必須對其進行認真檢查；3）為了保證測量結果的準確性，作業前必須弄清楚殘存孤點的點號，防止用錯測點。

5 結論

針對采掘工程需要利用井下殘存不通視孤點進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，既節約了人力、財力、時間，減少重復勞動，又保證了礦井正常生產，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].北京煤炭工業出版社，1989.

[2]李青岳，陳永奇.工程測繪學[M].北京測繪出版社，1995.