井下導(dǎo)線測量中水平角觀測的主要誤差來源及其消除、消弱方法

穆少鵬

（陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司 721607）

井下導(dǎo)線測量中水平角觀測的主要誤差來源及其消除、消弱方法

穆少鵬

（陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司 721607）

在井下由于沒有足夠的已知點(diǎn)，因而井下的導(dǎo)線測量就沒有充足的檢核條件，當(dāng)導(dǎo)線過長時就不能保證其精度，這就要盡可能的提高沒一站的觀測精度，以下是筆者個人從誤差來源來分析消除、消弱的方法。

水平觀測；誤差；測量精度；提高精度

井下導(dǎo)線一般是從豎井定向時所布設(shè)的一條起算邊開始，采用支導(dǎo)線的形式，沿主要運(yùn)輸巷道向東、西兩邊延伸的，由于支導(dǎo)線缺乏必要的檢核條件，所以，要提高支導(dǎo)線的精度，以滿足井下各種生產(chǎn)所必須的要求，就必須在布設(shè)支導(dǎo)線時，盡量提高觀測精度，努力減少觀測帶來的誤差。而井下一測站觀測的主要誤差就是測角誤差和測距誤差，我們公司井下使用的全站儀測距時的誤差對礦山要求來說完全可以忽略不計(jì)，所以，下面主要探討一下水平角觀測時的主要誤差來源和其消除、消弱方法，以在井下作業(yè)時按照此方法來減少觀測誤差對支導(dǎo)線的影響。

眾所周知，水平角觀測誤差的主要來源有：

（1）儀器本身的誤差；

（2）儀器個部件由于操作產(chǎn)生的誤差；

（3）外界條件引起的誤差；

（4）觀測本身的誤差。

對我們井下來說，主要有儀器本身的誤差以及測角時的儀器對中誤差、瞄準(zhǔn)誤差等。

先來看一下儀器本身誤差的影響。

（1）望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸誤差的影響

視準(zhǔn)軸誤差C對觀測方向的影響ΔC計(jì)算公式為：

從式中可以看出⊿C是隨著垂直角α的增大而增大的，所以在井下實(shí)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(biāo)取其平均值外，還必須在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時，盡量使儀器望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸水平，且兩次瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)時，必須照準(zhǔn)目標(biāo)同一位置，在同一測回中望遠(yuǎn)鏡盡量避免調(diào)焦，這就要求我們在井下選點(diǎn)時，要避免特長邊和特短邊同時出現(xiàn)，在井下導(dǎo)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

橫軸傾斜i角對觀測方向的影響Δi為：

由上式可知，觀測傾角α=0時，則Δi=0即無影響

所以，在井下觀測時，要盡量使瞄準(zhǔn)點(diǎn)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(biāo)的方法取其平均值再加以消除，在同一測回中不能兩次調(diào)動水準(zhǔn)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Δv為：

由上式可知，Δv值不但與觀測傾角α值有關(guān)，而且與橫軸與縱軸的夾角β也有關(guān)，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(zhǔn)誤差

瞄準(zhǔn)目標(biāo)時，由于人眼視力的臨界角、望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)十字絲的結(jié)構(gòu)、目標(biāo)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(yuǎn)鏡不能精確的瞄準(zhǔn)目標(biāo)而產(chǎn)生瞄準(zhǔn)誤差。所以，要消除瞄準(zhǔn)誤差，一個就是要盡量選用放大倍數(shù)高的儀器，再一個就是在照準(zhǔn)目標(biāo)時，必須要使目標(biāo)清晰可見，并且保持高度穩(wěn)定，由于井下作業(yè)環(huán)境較差，且受風(fēng)流，炮煙的影響，而使目標(biāo)不能保持清晰穩(wěn)定。這就需要采取一些方法，使目標(biāo)清晰穩(wěn)定，經(jīng)過我們的確實(shí)踐通常采取以下方法照準(zhǔn)目標(biāo)：在風(fēng)流較大的地方：①采取加大懸掛物；②擋住風(fēng)流；③盡量觀測目標(biāo)擺動規(guī)律，取其平均值；④盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)的上方；在光線灰暗的地方，采取在目標(biāo)即線繩后放透明紙的辦法，效果不錯。

（2）儀器對中誤差的影響

這項(xiàng)誤差主要是由于整平儀器時，儀器中心與測點(diǎn)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(diǎn)下整平儀器時，一定要按照測量操作規(guī)程規(guī)定的操作順序操作，盡量使儀器中心與測點(diǎn)中心在同一豎直面，以減小這項(xiàng)誤差。由書中結(jié)論可知，當(dāng)邊長大于50m時，對中誤差對觀測方向的影響不是主要的，所以在井下布設(shè)經(jīng)緯儀基本導(dǎo)線時，考慮到井下實(shí)際條件的影響，經(jīng)緯儀導(dǎo)線的邊長盡量在50m左右，以減小這項(xiàng)誤差的影響。

大家都知道，測量工作是為礦山采礦生產(chǎn)服務(wù)的，測量工作的好壞直接關(guān)系到井下生產(chǎn)能否按照設(shè)計(jì)順利進(jìn)行，能否為設(shè)計(jì)人員提供可靠的圖紙。所以，測量工作一定要在誤差允許的范圍內(nèi)進(jìn)行，要達(dá)到這一點(diǎn)要求，就必須確定一定的測量工作方法，使測量精度達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求，過高的或過低的精度要求都是不可取的。所以在井下布設(shè)經(jīng)緯儀基本導(dǎo)線時，一定要考慮工程設(shè)計(jì)的精度要求，使導(dǎo)線的精度達(dá)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(xiàng)誤差對觀測的精度的影響，更好的為礦山生產(chǎn)服務(wù)。

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2016-8-18