煤矿测量中大型贯通误差预计的自动化处理论文_张云志

淮南矿业集团潘三煤矿地测科 安徽淮南 230001

摘要:大型贯通误差预计是煤矿测量工作中的一项重要工作,通常我们都是采用人工计算的方式进行误差预计,该方法不仅浪费人力,而且容易出错,为此我们提出利用VC++语言进行编程,实现了误差预计的自动计算和处理。

关键词:误差预计;自动处理;原理

1概况

煤矿测量工作中的大型贯通误差预计是一项极为重要也是技术含量较高的工作,运用该设计不仅是测量日常施工放线和控制测量导线的的重要资料和依据,是指导大型贯通工作的参考和技术保障,为此每个矿业公司地测部门都极为重视该项工作。但是通常的误差预计工作都是人工采集数据,工作量较大,而且容易出错,为了降低人工误差预计工作的工作量,降低出错概率,我们组织矿测量技术人员进行了技术创新工作,采用最新的VC++计算机语言编写而成了误差预计软件,在使用中采用的预计数据采用与必须与矿图一致的坐标系,可以使用在任意形状的工作面贯通误差的预计,即可以是加测陀螺边的导线也可以是没有陀螺边导线。

2贯通测量误差预计的原理

2.1原理公式推导

由矿山测量中支导线终点的位置误差公式可知,支导线终点的位置误差分为测角误差和量边误差两部分,量边误差又可分为偶然误差和系统误差的影响,公式如下:

(1)

(2)

(3)

上面三个公式中的第一项分别表示测角精度相同时,测角误差对支导线终点在X、Y和点位上的误差;第二项表示测边偶然误差的影响;第三项表示测边系统误差的影响。式中主要符号的含义为:

表示第i点与支导线终点的连线在X轴方向上的投影;

表示第i点与支导线终点的连线在Y轴方向上的投影;

表示第i点与支导线终点的连线长度;

表示第i条边与Y轴方向的夹角;

分别表示支导线始点与终点连线的长度、其在X、Y轴上的投影。

在贯通测量误差预计中,都是以贯通相遇点K为原点,沿贯通巷道方向作为轴,沿贯通巷道垂直方向作为轴,这样预计出来的误差在轴方向上对贯通没有影响,只是在计算两掘进头间的贯通距离是稍有偏差;对贯通影响较大的就是沿轴方向上的误差,把轴方向叫做贯通重要方向,只要预计这个贯通重要方向上的误差就可以了。所以预计中只使用上面的公式(1)的形式,相应的改变形式为:

(4)

表示第i点与贯通相遇点K的连线在轴方向上的投影;

表示第i条边与轴方向的夹角;

表示支导线始点与贯通相遇点K的连线轴上的投影。

加测陀螺定向边后的贯通测量误差预计,是把陀螺定向边作为坚强方位角边,由矿山测量中的相关公式推导可知:加测陀螺定向边后导线终点的测角误差减小,量边误差的影响没有改变。

加测陀螺定向边后导线终点的测角误差,使用已知方向边与陀螺边或相邻陀螺边中各段间点的重心作为标准,求出各段中的点到对应重心的连线在轴上的投影,用于计算加测陀螺定向边后测角误差在贯通重要方向上的大小;量边误差仍按原方法进行计算。下面程序的编制和使用就是按照上述原理进行的。

2.2贯通相遇点K在水平重要方向上的误差预计

一井内贯通,在K点贯通后成为一闭合导线,在日常使用的矿图上定出贯通相遇点K,确定贯通重要方向Y',其垂直方向X',在图上每隔一定距离确定贯通路线中的导线点,以K点为起始点对闭合导线点按顺时针方向编号(从0开始),并最终以K点结束编号(把K点编为最后一点),然后以K点为原点,在图上量取各导线点的X'和Y'坐标。

对闭合导线形状考虑到两种情况:

2.2.1起算方位边不为闭合导线边时,数据文件第一行第一个数字为0,分三种方法考虑。

首先考虑没有加测陀螺定向边时,第一行0数字后为一个空格,再输入数字1后回车换行;第二行往下为从0开始的各点X'和Y'坐标,每点坐标占一行,以空格间隔

其次考虑加测一条陀螺定向边时,第一行0数字后为一个空格,再输入2后回车换行;第二行为坐标起算点的编号,第三行为陀螺定向边一端点(点号为靠近坐标起算点的点号)和坐标起算点的编号,以空格相间隔,两数字按从小到大顺序排列,以判断陀螺定向边加测在坐标起算点的前面还是后面

再次考虑加测两条陀螺定向边时,第一行0数字后为一个空格,再输入3后回车换行;陀螺定向边在起算点的前后各一条,第二行为前一条陀螺定向边后端点的编号和坐标起算点的编号,第三行为坐标起算点和后一条陀螺定向边前端点的编号;均以空格相间隔,两数字按从小到大顺序排列

2.2.2起算方位边为闭合导线边时,数据文件第一行第一个数字为1,分三种方法考虑。

首先考虑没有加测陀螺定向边时,第一行1数字后为一个空格,再输入数字1后回车换行;第二行为起算方位边前一端点号(编号小者)

其次考虑加测一条陀螺定向边时,第一行1数字后为一个空格,再输入2后回车换行;第二行为起算方位边前一端点号(编号小者);第三行为起算方位边和陀螺定向边的连接点号(两条边,四个点的中间两个点的编号),以空格间隔。

最后考虑加测两条陀螺定向边时,第一行1数字后为一个空格,再输入3后回车换行;陀螺定向边在起算方位边的前后各一条,第二行为前一条陀螺定向边后端点的编号和方位起算边前端点的编号,第三行为方位起算边后端点和后一条陀螺定向边前端点的编号;均以空格相间隔,两数字按从小到大顺序排列。

3结束语

我们运用此程序进行贯通误差预计和传统人工计算贯通误差预计所的结果基本一致,利用该程序在使用中能大大提高贯通误差预计的速度和精度,还可以大大提高技术人员进行贯通误差预计的效率,减少人工计算出错的几率,是一种行之有效的方法,值得在同行业中推广使用。

论文作者:张云志

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/11

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