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无定向导线在矿山测量中的应用

2018-02-09闫东

新疆有色金属 2018年2期
关键词:方位角外业控制点

闫东

(新疆亚克斯资源开发股份有限有限公司 哈密 839000)

矿山测量是矿山生产建设过程中重要的一项技术内容,矿山测量结果直接影响到矿山生产建设的质量和效率,因此,在矿山生产建设过程中,要确保矿山测量工作的有效性。随着测绘科学技术的不断进步与发展,矿山测量技术也在不断的创新和进步,比如无定向导线在矿山测量中就发挥着重要的作用。在矿山测量实际工作中,经常会遇到测量控制点被破坏的情况,而剩下的测量控制点又彼此不通视,这种情况不仅会影响到矿山测量作业的时间,同时还会影响到矿山测量工作的质量。而应用无定向导线就可以为矿山测量快速提供有效的测量服务,其不仅可以解决导线点之间不通视的问题,同时还可以在很大程度上节约了人力和时间,进而提高矿山测量工作的效率和质量。无定向导线在矿山测量中发挥着重要的作用,为了能够使得无定向导线在矿山测量中得到更加有效的应用,我们就必须对无定向导线有充分的认识和了解,以下就是对无定向导线在矿山测量中具体应用的详细分析。

1 无定向导线的原理及特点分析

无定向导线简单来说就是指没有方向检核的导线,这种导线不能采用常规的计算方法进行推算坐标,因为起算时并没有定向点,所以也就称之为无定向导线。无定向导线是在孤立且不通视的两个已知控制点之间,通过连测一段导线,将两个已知控制点相连接。导线无方向,但是可以利用这两个点通过内业技术手段计算出各导线点的坐标[1]。在很多矿山测量、道路改建等建设工程中,原有的平面控制点位以及方向通视都会受到破坏,这就使得很多平面控制点成为了孤点,而在这些控制点之间想要进行加密,就必须应用无定向导线。无定向导线其操作十分便利,在布置方面也十分灵活,并且外业观测工作量也比较小,所以无定向导线在地形测量、工程测量、矿山测量中有着十分广泛的应用。无定向导线由于少观测了两个定焦,所以在计算过程中需要对导线的起始方位角进行假设,然后进一步推导出其他方位角,最后计算出各点坐标。由于无定向导线无定向条件,所以其需要观测连接角,也正是因为这一特点成为了无定向导线的一个不利因素,比如无定向导线虽然省去了两个连接角的观测,但是也在很大程度上加大了导线的横向误差。

2 无定向导线的测量及计算分析

2.1 外业测量

外业测量是无定向导线应用过程中尤为重要的工作环节,外业测量工作与常规导线测量工作大体一致,比如其也包括选点、埋点、测角等测量工作内容[2]。除此之外,外业测量工作与常规导线测量工作也存在一定的差异性,比如外业测量工作在用经纬仪测水平角时,起始是在未知点上安置经纬仪,后视目标则为已知点,前视为导线点,按照依次的顺序测量水平角到另一个已知点上。另外,外业测量工作在量边方法上也有所不同,比如外业测量是从后视目标的已知点开始以此丈量到另一已知点上。外业测量工作中将所测水平角和边长相连接,就可以得到一条无定向导线。

2.2 内业计算

任意一条无定向单导线都具有AB两个已知控制点,分别为无定向导线的两端,在计算过程中,AB为两端已知控制点,t为无定向导线点数,观测左角位β(i=1-t),观测边长为S(i=1-t+1),首先假定起始边A1的方位角为αA1,按照导线的观测水平角βi进行进一步的推算,从而得出各边的假定方位角。在得出各边的假定方位角后,进一步按照导线各边的观测边长si及假定方位角αA1,通过推算得出各点的假定坐标,一直到B点的假定坐标为(X`B,Y`B)。根据AB两点的已知坐标,可以计算出闭合边AB的已知边长以及已知方位角,进而计算已知、假闭合边长度比R和方位角差△a[3]。而后按R及△a对导线各边的边长和方位角进行改正,改正后的方位角及边长可以计算出各边的坐标增量,最后得出各点的坐标。

3 无定向导线的精度分析

无定向导向本身就具有一定的约束性和限制性,所以在实际应用过程中会在一定程度上影响其成果的可靠性。比如在矿山测量过程中,观测值中含有粗差也很难被发现,这就会在一定程度上影响矿山测量的质量。由于无定向导线具有一定的局限性,所以在应用过程中其更多的适用于低等级控制[4]。从以上外业测量以及内业计算的分析中可以发现,计算的过程就是对无定向导线强制平差的一个过程,而平差的实际意义就是将误差进行合理、科学的分配,使得计算结果能够满足几何条件和数学关系。

为了更好的提高矿山测量工作的质量和效率,就需要在应用无定向导线过程中,即保留无定向导线的优点,同时还需要有效的发现测量值中的误差,只有这样才可以提高成果的可靠性和精准性。对此就需要在矿山测量工作中合理、科学的应用无定向导线,比如在无定向导线布设时应该充分考虑整体工作情况,将导线布设在两个以上的高级控制点之间,以作检核。无定向导线在布设过程中还应该进行布设成伸展形,这样可以在很大程度上减少水平角误差所引起的横向误差,进而更好的提高矿山测量的精准度[5]。另外在无定向导线应用过程中,水平角观测应该尽量采用左右角都观测的方法,同时还要适当的提高导线的测角以及量边精度。

4 无定向导线的可靠性检查

矿山测量是一项技术性较强的工作,对测量结果的可靠性、精准性都有着严格的要求,因此,在无定向导线应用过程中,应该对可靠性进行严格的检查。在测量规范中对无定向导线的应用有明确的规定,在矿山导线测量前首先应该进行起始点位的检查,只有在检查符合要求后才可以进行导线测量。对于无定向导线中的控制点,想要有效保证控制点的可靠性,就必须严格进行测量检查,而测量检查最常用的方法就是采用原有至少三个控制点进行连测检查。比如可以测量计算相互两个控制点之间的距离差。在内业计算过程中,要注重对无定向导线控制点间进行纵向与横向的检查,当检查符合要求后才可以使用该无定向导线。

5 提高矿山测量工作的措施

矿山测量工作具有一定的复杂性、综合性、技术性,在地质构造复杂、环境恶劣的矿山采区,存在部分回采工作面的改造问题。而在这样的矿山采区内,巷道顶板上的导线点由于采动的影响受到了一定的破坏,进而就会对矿山测量工作产生一定的影响。基于此,为了能够促进矿山测量工作顺利开展,同时有效减少人员的工作时间,降低劳动强度,通过实验论证比较,采用无定向导线测量方法最为合适。为了能够提高矿山测量工作的质量和效率,就必须加强无定向导线的合理有效应用。比如在无定向导线布设时,应该在采场上合理埋设1~2个永固点,而在测量使用时,可以在尼龙线上系上重锤,而后将尼龙线自由垂直下放,重锤可以使得尼龙线更加稳定。另外,每分层矿山采场测图数据采集时,应该以两个控制点作为基点,通过全站仪在采场内侧设立临时测站点,然后进行碎部数据的采集。对于宽度较窄的采场可以利用全站仪布置支导线,进而使用支距法进行碎部数据的采集。

6 结束语

在矿山测量中无定向导线发挥着尤为重要的作用,通过应用无定向导线可以在很大程度上节约人力和时间,同时有效提高矿山测量工作的质量和效率。为了能够促进无定向导线在矿山测量中得到最充分、最有效的发挥,就需要对无定向导线的原理及应用方法有充分的掌握和了解。在应用过程中,应该注意导线的布置尽量布设成伸展形的,并且导线的边长要尽量布设均匀,这样可以最大程度避免来自测角方面的误差。在矿山测量工作中只有合理有效的应用无定向导向,才能够获得事半功倍的效果,进而有效提高矿山测量工作的质量和效率。

[1]叶钟文,刘玉龙,易辉.无定向导线在盾构施工中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2016,12(12):147-149.

[2]边涛,黄登鹏,田津宇.无定向导线计算程序在矿井测量中的应用[J].矿山测量,2015(03):12-14.

[3]王绍锋.无定向导线在水利隧洞盾构法施工测量中的应用[J].水利建设与管理,2015,35(02):19-23.

[4]肖捷.基于无定向导线的城市房产控制测量技术研究[J].科技创新导报,2014,11(29):240-241.

[5]才群.两井无定向导线在地铁联系测量中的应用[J].中国新技术新产品,2014,(18):131.

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