技師論文(礦山測(cè)量工)-淺析獨(dú)立坐標(biāo)系在礦井測(cè)量中的應(yīng)用

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1、淺析獨(dú)立坐標(biāo)系在礦井測(cè)量中的應(yīng)用工種：姓名7淺析獨(dú)立坐標(biāo)系在礦井測(cè)量中的應(yīng)用摘要隨著煤炭行業(yè)的發(fā)展，礦區(qū)煤層開(kāi)采深度的增加，井下開(kāi)采水平和盤(pán)區(qū)的增多，許多使用時(shí)間較長(zhǎng)的回風(fēng)巷道，測(cè)量控制點(diǎn)遭到嚴(yán)重破壞。在與這些巷道相關(guān)的零星貫通工程的施工中，測(cè)量任務(wù)十分艱巨。通過(guò)引進(jìn)獨(dú)立坐標(biāo)系，配合“三架法”使測(cè)量工作量大大減輕，極大程度上提高了工作效率。關(guān)鍵詞：獨(dú)立坐標(biāo)系、礦井測(cè)量、三架法獨(dú)立坐標(biāo)系是指：在實(shí)際工作中，為了避免坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，通常將平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)選在測(cè)量區(qū)域的西南角某點(diǎn)上，以北方向或建筑物的主軸線為坐標(biāo)縱軸，這種平面直角坐標(biāo)系未與國(guó)

2、家統(tǒng)一坐標(biāo)系相聯(lián)系，故稱任意坐標(biāo)系或獨(dú)立坐標(biāo)系。獨(dú)立坐標(biāo)系廣泛應(yīng)有于在地形測(cè)量中?，F(xiàn)在主要介紹獨(dú)立坐標(biāo)系在礦井測(cè)量中的應(yīng)用。在礦井測(cè)量中，由于井下巷道黑暗、陰涼、潮濕、空間狹小、風(fēng)流大、煤塵多等惡劣條件的影響，再加上很多導(dǎo)線點(diǎn)不能通視，這給礦山測(cè)量工作者的井下測(cè)量工作帶來(lái)了諸多不便。尤其是像專門(mén)用作回風(fēng)的巷道。7以我礦14采區(qū)下山專回上段改造巷工程為例，淺析獨(dú)立坐標(biāo)系在礦井測(cè)量中的應(yīng)用。由于14專回施工時(shí)間較長(zhǎng)，巷道中原來(lái)埋設(shè)的測(cè)量導(dǎo)線點(diǎn)幾乎都遭到破壞，無(wú)法用現(xiàn)有的導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行施工測(cè)量；如果從現(xiàn)有水平運(yùn)輸大巷的導(dǎo)線點(diǎn)通過(guò)往返復(fù)測(cè)支導(dǎo)線的方法

3、引測(cè)導(dǎo)線點(diǎn)，不僅要花費(fèi)大量的人力、物力，而且精度上也得不到保證。此時(shí)，獨(dú)立坐標(biāo)系法測(cè)設(shè)導(dǎo)線，在井下測(cè)量中發(fā)揮了重要作用。我礦14區(qū)?；厣仙搅噲?chǎng)段巷道變形嚴(yán)重，部分段斷面不足5m2，回風(fēng)阻力大，隨著我礦16區(qū)水平運(yùn)輸大巷的施工，我礦14區(qū)下山專回上段的回風(fēng)任務(wù)進(jìn)一步加大，已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)施工的需要。為了解決14區(qū)?；叵律酵L(fēng)阻力、回風(fēng)任務(wù)大的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)研究后，礦上決定由開(kāi)一隊(duì)負(fù)責(zé)新掘14區(qū)?；叵律缴隙胃脑煜锕こ獭Ｆ矫婧?jiǎn)圖如圖1圖1圖上虛線所標(biāo)的巷道就是所要施工的新掘14區(qū)?；叵律缴隙胃脑煜?。根據(jù)生產(chǎn)科設(shè)計(jì)，新掘14?；叵律蕉胃脑煜镌O(shè)計(jì)施工

4、巷道全長(zhǎng)120米，從新H3開(kāi)始以+8°7上坡（或平巷）向前掘進(jìn)30米后變向變坡掘進(jìn)與六2點(diǎn)貫通。由于在施工過(guò)程中，改造巷要從現(xiàn)有的幾條巷道下方通過(guò)，礦上要求地測(cè)科做好中腰線標(biāo)定工作同時(shí)要做好施工過(guò)程中的過(guò)巷預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，確保施工過(guò)程中新掘巷道不會(huì)與老巷道貫通。在考慮幾條巷道過(guò)巷的情況下，根據(jù)原來(lái)的測(cè)量資料，重新確定新掘巷道的坡度，然后就是中腰線的開(kāi)口標(biāo)定工作。如果從大巷將導(dǎo)線點(diǎn)引測(cè)到新H3點(diǎn)和六2點(diǎn)，用復(fù)測(cè)支導(dǎo)線的方法至少要兩天時(shí)間。用獨(dú)立坐標(biāo)系的方法，我們只用了半天時(shí)間。既節(jié)省了時(shí)間，又保證了精度。由于改造巷要從幾條現(xiàn)有巷道下方通過(guò)，所

5、以在施工前要查閱過(guò)巷所在位置已有巷道的底板高程，要求我們?cè)谧隹刂茖?dǎo)線時(shí)，要求獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)高程要與原來(lái)的高程聯(lián)測(cè)，以保證在過(guò)巷處凈高差滿足施工要求?，F(xiàn)將新掘14區(qū)?；叵律缴隙胃脑煜锲拭鎴D示意如下：圖2應(yīng)用獨(dú)立坐標(biāo)系配合“三架法”在14采區(qū)下山?；厣隙胃脑煜锕こ虒?shí)際測(cè)量過(guò)程及成果。假定H1點(diǎn)坐標(biāo)XH1=500.000，YH1=500.000，ZH1=100.000，以H1為起點(diǎn)到H0的方位角βH1-H0=0°0′0″7。首先在1點(diǎn)安置全站儀整平對(duì)中，在后視點(diǎn)0安置棱鏡整平對(duì)中和前視點(diǎn)2安置棱鏡整平。定向完畢后，測(cè)量出0點(diǎn)三位坐標(biāo)，1點(diǎn)和2點(diǎn)的

6、三腳架和基座保持不動(dòng)，將1點(diǎn)的儀器頭移到2點(diǎn)，直接插入原已安置好的三腳架基座中，將0點(diǎn)的棱鏡直接插入1點(diǎn)的三腳架基座中，而將0點(diǎn)的三腳架和基座移到3點(diǎn)整平，即可開(kāi)始第二站觀測(cè)。這就是所謂的“三架法”，只需要在前視點(diǎn)上將三腳架和基座整平對(duì)中一次，從而提高了工作效率。由于中間導(dǎo)線點(diǎn)高程只是傳遞起點(diǎn)高程，故中間點(diǎn)儀高和樁高均假定為0在H0上置棱鏡（六2附近），H1上架設(shè)儀器，后視H0定向，儀高和前視均為0，量取后視樁高輸入儀器，并采集H0點(diǎn)三維坐標(biāo)和H1點(diǎn)三維坐標(biāo)，然后用測(cè)回法測(cè)角∠H0H1H2、前后視傾角和前后視斜距,最后將儀器移至H2后視H

7、1采集H3并測(cè)角∠H1H2H3，前后視傾角和前后視斜距，依次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和測(cè)角測(cè)邊工作。最終儀器移至H7量取儀高，推算出H7點(diǎn)頂板高程，后視H6完成定向工作后，定向完畢顯示H7-H6的方位是172°50′53″，根據(jù)測(cè)角推算出H7-H6的方位是172°49′37″，精度滿足要求?？梢赃M(jìn)行下面的放樣定向工作。輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)，顯示轉(zhuǎn)角為：140°14′58″，推算轉(zhuǎn)角為：140°14′59″，完成檢核工作后在撥角140°14′58″前方給定中線點(diǎn)3個(gè)。對(duì)于腰線的標(biāo)定工作，主要在考慮過(guò)巷要求的條件下確定坡度，施工隊(duì)根據(jù)坡度和標(biāo)定的中線進(jìn)行施工，

8、中腰線標(biāo)定工作完成。對(duì)于檢核的另一個(gè)方法，就是方位角閉合差等于多邊形內(nèi)角和（如果水平角是多邊形外角，則可以換算成內(nèi)角），F(xiàn)β=∑β－（n－2）*180°7。由于測(cè)設(shè)導(dǎo)線過(guò)程中省去了對(duì)中這一環(huán)節(jié)