Excel在四老溝礦一井定向測量中的應用

田鵬飛

1 礦井的聯系測量

在煤礦建設過程中，測量工作是基礎且十分重要的工作，建設井工礦井首先必須進行地面地形圖測繪，然后進行建井測量，近井點的布置與測量，待豎井施工到一定的位置需要進行礦井的聯系測量，將地面坐標系統傳遞到井下。實地測量工作包括兩部分，一部分是野外的實地測量，采集數據；另一部分則是內業計算，對野外測量所采集的數據進行計算，評定精度等。

1）在井工礦山巷道測量中，將地面的平面坐標及高程傳遞到井下的過程，使得井下與地面有統一的坐標系統，這就需要進行一井定向工作。

2）礦井的一井定向介紹

通過一個立井懸掛兩根鋼絲垂線將地面坐標傳遞到井下，這項測量工作稱為一井定向。一般采用三角形法進行具體測量，由地面向定向水平投點，然后地面和向定水平上與垂線連接。

2 利用Excel進行數據處理

利用Excel強大的計算功能和單元格之間的相互調用實現數據的相互使用，實現對礦山測量的計算工作的簡化，大大提高了工作效率和準確度，減少了重復對數學模型的建立。在進行內業計算前，對全部記錄進行檢查。內業主要由解算連接三角形各未知要素及其檢核和按導線方法計算各邊的方位角與各點坐標。

1）構建三角形

首先在Excel中構建計算表格，對檢核過的數據錄入表格，然后利用Excel豐富的函數功能建立數學模型，并且把計算結果輸出到單元格中，最終完成計算過程。求得井上、下三角形的內角γ的平均值，其在Excel中的計算公式是：

然后在將所得結果轉換成角度：

求得井上、下三角形的內角γ的平均值為：001°31′02.25″。

2）三角形的解算

對于井上、下連接三角形，兩垂球所在位子的角度用α、β表示，解算公式如下：α角度解算過程：

角度解算過程：

3）測量和計算正確性的檢核

（1）連接三角形三內角和α+β+γ等于180°，如果有微小的殘差，則將其平均分配于α、β中。

（2）兩垂球線間距離的檢查。設c丈為兩垂線間距離的實際丈量值，c計為其計算值，則：

式中：c計計算公式：c計2=a2+b2-2abcosγ。

當井上連接三角形中d≤2 mm、井下連接三角形中d≤4 mm且符合《煤礦測量規程》要求時，可在丈量的邊長a、b及c中分別加入下列改正數：

以消除其差值。

其解算結果為：井上α為：001°20′37.58″，井上β為：177°08′20.20″；

井下α為：007°06′09.80″，井下β為：168°14′56.54″。通過井上、下三角形的解算，計算出連接線的夾角，從而推算出各段導線的方位角，計算出井下導線的平面坐標。最終方位角通過陀螺全站儀對巷道方位角進行實測，對比測量結果滿足要求。

3 結語

綜上所述，利用Excel的函數關系可以解算出一井定向的井上、下三角形關系，這樣在完成一井定向工程后，可以快捷的計算出井下導線的方位角，與井下陀螺全站儀所測方位角進行比較，及時發現問題，檢核所測井下導線點的準確性。

〔1〕殷世剛，王巍薇.Excel在工程測量中的應用.測繪技術裝備，2000，2（3）.

〔2〕張國良.礦山測量學.中國礦業大學出版社.