井下測量主要誤差來源及其消除方法

楊志峰

摘要：陜西太白黃金礦業有限責任公司井下控制測量分為基本控制和采區控制兩級控制導線。本文主要探討一下支導線形狀引起的誤差及井下測量時水平角觀測的主要誤差來源和其消除、消弱方法，來減少觀測誤差對支導線的影響，提高支導線觀測的精度。

關鍵詞：井下測量 消除誤差 解決方法

一、井下控制導線采用的主要技術要求

二、誤差來源

井下測量由于受作業環境的影響比較大，支導線測量的精度，除受導線形狀影響外，每測站的觀測誤差對支導線的精度影響也非常大，所以，一定要盡量提高每測站的觀測精度，努力減少觀測帶來的誤差，避免人員重復作業。而井下一測站觀測的主要誤差就是測角誤差和測距誤差，由于全站儀的使用，使測距誤差對礦山要求來說完全可以忽略不計。

三、誤差分析及解決方法

1.復測支導線的誤差分析

由于支導線沒有多余的校核條件，因此支導線的計算沒有角度閉合差、坐標增量閉合差及改正數的計算。因此，在井下控制測量時，一般對支導線進行復測，以取得必要的檢核條件，提高導線精度，支導線的計算有下面三個計算步驟：

①. 根據起算邊方位角和觀測角推算各邊方位角；

②. 根據邊長和方位角推算各邊坐標增量；

③. 根據已知點坐標和坐標增量推算各點坐標。

支導線進行復測觀測后，就產生了角度閉合差和導線全長相對閉合差。

計算角度閉合差

以導線全長相對閉合差K來衡量導線測量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等級的導線，其導線全長相對閉合差的容許值不同。如果K值超限，說明成果不合格，此時應對導線的內業計算和外業工作進行檢查，必要時須重測。如果K值不超限，說明測量成果符合精度要求，可以進行調整。

從上面的計算分析可以看出，在井下測距精度很高的情況下，支導線的精度主要受轉折角既角度觀測的影響。

2.井下水平角觀測的誤差分析

眾所周知，水平角觀測誤差的主要來源有：儀器本身的誤差、儀器個部件由于操作產生的誤差、外界條件引起的誤差 、 觀測本身的誤差。

對井下測量來說，主要有儀器本身的誤差以及測角時的儀器對中誤差、瞄準誤差等。

先來看一下儀器本身誤差的影響。

1. 望遠鏡視準軸誤差的影響

視準軸誤差C對觀測方向的影響⊿C計算公式為

⊿C=C/cosa

從式中可以看出⊿C是隨著垂直角a的增大而增大的，所以在井下實測水平角時，要消除C值對⊿C的影響，處了必須按照盤左、盤右觀測同一目標取其平均值外，還必須在瞄準目標時，盡量使儀器望遠鏡視準軸水平，且兩次瞄準同一目標時，必須照準目標同一位置，在同一測回中望遠鏡盡量避免調焦，這就要求我們在井下選點時，要避免特長邊和特短邊同時出現，在井下導線測量中盡量使邊長彼此相近。

2. 儀器橫軸傾斜誤差的影響

所以，在井下觀測時，要盡量使瞄準點和儀器中心在同一高度，以減小傾角對觀測精度的影響，并且要用盤左、盤右觀測同一目標的方法取其平均值再加以消除，在同一測回中不能兩次調動水準氣泡來重新整平儀器。

3. 儀器縱軸傾斜誤差的影響

縱軸傾斜v角對觀測方向的影響⊿v為

⊿v=vtgacosb

由上式可知，⊿v值不但與觀測傾角a值有關，而且與橫軸與縱軸的夾角b也有關，這就要求我們在井下觀測時，既要使觀測傾角接近0度，又要經常檢測儀器，使儀器橫軸和豎軸盡量垂直。

下面我們再來看一下測角時的誤差影響

1. 瞄準誤差

瞄準目標時，由于人眼視力的臨界角、望遠鏡的放大倍數十字絲的結構、目標的形狀顏色及其透明度、視線長度以及空氣的透明度等因素的影響，使望遠鏡不能精確的瞄準目標而產生瞄準誤差。所以，要消除瞄準誤差，一個就是要盡量選用放大倍數高的儀器，再一個就是在照準目標時，必須要使目標清晰可見，并且保持高度穩定。

2. 儀器對中誤差的影響

這項誤差主要是由于整平儀器時，儀器中心與測點中心不在同一豎直面引起的偏差。所以這就要求觀測員在測點下整平儀器時，一定要按照測量操作規程規定的操作順序操作，盡量使儀器中心與測點中心在同一豎直面，以減小這項誤差。

礦山生產測量是礦山企業的基礎工作。在井下布設經緯儀基本導線時，一定要考慮工程設計的精度要求，使導線的精度達到這一要求，在井下觀測每一測站時，一定要按照上述方法操作以減小或減弱各項誤差對觀測的精度的影響，更好的為礦山生產服務。

參考文獻：

[1] 張春玲. 淺析導線測量的誤差消除[J]. 礦山測量. 2012（02）

[2] 王海軍，張文山，劉崢. 深井高礦壓巷道導線測量誤差與精度分析[J]. 中州煤炭. 2012（05）

[3] 辛建麗，劉軍. 導線測量在道路施工中的應用[J]. 溫州職業技術學院學報. 2011（02）endprint