無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

閆東

（新疆亞克斯資源開發(fā)股份有限有限公司 哈密 839000）

礦山測(cè)量是礦山生產(chǎn)建設(shè)過程中重要的一項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容，礦山測(cè)量結(jié)果直接影響到礦山生產(chǎn)建設(shè)的質(zhì)量和效率，因此，在礦山生產(chǎn)建設(shè)過程中，要確保礦山測(cè)量工作的有效性。隨著測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，礦山測(cè)量技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和進(jìn)步，比如無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中就發(fā)揮著重要的作用。在礦山測(cè)量實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)遇到測(cè)量控制點(diǎn)被破壞的情況，而剩下的測(cè)量控制點(diǎn)又彼此不通視，這種情況不僅會(huì)影響到礦山測(cè)量作業(yè)的時(shí)間，同時(shí)還會(huì)影響到礦山測(cè)量工作的質(zhì)量。而應(yīng)用無定向?qū)Ь€就可以為礦山測(cè)量快速提供有效的測(cè)量服務(wù)，其不僅可以解決導(dǎo)線點(diǎn)之間不通視的問題，同時(shí)還可以在很大程度上節(jié)約了人力和時(shí)間，進(jìn)而提高礦山測(cè)量工作的效率和質(zhì)量。無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中發(fā)揮著重要的作用，為了能夠使得無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中得到更加有效的應(yīng)用，我們就必須對(duì)無定向?qū)Ь€有充分的認(rèn)識(shí)和了解，以下就是對(duì)無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中具體應(yīng)用的詳細(xì)分析。

1 無定向?qū)Ь€的原理及特點(diǎn)分析

無定向?qū)Ь€簡(jiǎn)單來說就是指沒有方向檢核的導(dǎo)線，這種導(dǎo)線不能采用常規(guī)的計(jì)算方法進(jìn)行推算坐標(biāo)，因?yàn)槠鹚銜r(shí)并沒有定向點(diǎn)，所以也就稱之為無定向?qū)Ь€。無定向?qū)Ь€是在孤立且不通視的兩個(gè)已知控制點(diǎn)之間，通過連測(cè)一段導(dǎo)線，將兩個(gè)已知控制點(diǎn)相連接。導(dǎo)線無方向，但是可以利用這兩個(gè)點(diǎn)通過內(nèi)業(yè)技術(shù)手段計(jì)算出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)[1]。在很多礦山測(cè)量、道路改建等建設(shè)工程中，原有的平面控制點(diǎn)位以及方向通視都會(huì)受到破壞，這就使得很多平面控制點(diǎn)成為了孤點(diǎn)，而在這些控制點(diǎn)之間想要進(jìn)行加密，就必須應(yīng)用無定向?qū)Ь€。無定向?qū)Ь€其操作十分便利，在布置方面也十分靈活，并且外業(yè)觀測(cè)工作量也比較小，所以無定向?qū)Ь€在地形測(cè)量、工程測(cè)量、礦山測(cè)量中有著十分廣泛的應(yīng)用。無定向?qū)Ь€由于少觀測(cè)了兩個(gè)定焦，所以在計(jì)算過程中需要對(duì)導(dǎo)線的起始方位角進(jìn)行假設(shè)，然后進(jìn)一步推導(dǎo)出其他方位角，最后計(jì)算出各點(diǎn)坐標(biāo)。由于無定向?qū)Ь€無定向條件，所以其需要觀測(cè)連接角，也正是因?yàn)檫@一特點(diǎn)成為了無定向?qū)Ь€的一個(gè)不利因素，比如無定向?qū)Ь€雖然省去了兩個(gè)連接角的觀測(cè)，但是也在很大程度上加大了導(dǎo)線的橫向誤差。

2 無定向?qū)Ь€的測(cè)量及計(jì)算分析

2.1 外業(yè)測(cè)量

外業(yè)測(cè)量是無定向?qū)Ь€應(yīng)用過程中尤為重要的工作環(huán)節(jié)，外業(yè)測(cè)量工作與常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量工作大體一致，比如其也包括選點(diǎn)、埋點(diǎn)、測(cè)角等測(cè)量工作內(nèi)容[2]。除此之外，外業(yè)測(cè)量工作與常規(guī)導(dǎo)線測(cè)量工作也存在一定的差異性，比如外業(yè)測(cè)量工作在用經(jīng)緯儀測(cè)水平角時(shí)，起始是在未知點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，后視目標(biāo)則為已知點(diǎn)，前視為導(dǎo)線點(diǎn)，按照依次的順序測(cè)量水平角到另一個(gè)已知點(diǎn)上。另外，外業(yè)測(cè)量工作在量邊方法上也有所不同，比如外業(yè)測(cè)量是從后視目標(biāo)的已知點(diǎn)開始以此丈量到另一已知點(diǎn)上。外業(yè)測(cè)量工作中將所測(cè)水平角和邊長(zhǎng)相連接，就可以得到一條無定向?qū)Ь€。

2.2 內(nèi)業(yè)計(jì)算

任意一條無定向單導(dǎo)線都具有AB兩個(gè)已知控制點(diǎn)，分別為無定向?qū)Ь€的兩端，在計(jì)算過程中，AB為兩端已知控制點(diǎn)，t為無定向?qū)Ь€點(diǎn)數(shù)，觀測(cè)左角位β（i=1-t），觀測(cè)邊長(zhǎng)為S（i=1-t+1），首先假定起始邊A1的方位角為αA1，按照導(dǎo)線的觀測(cè)水平角βi進(jìn)行進(jìn)一步的推算，從而得出各邊的假定方位角。在得出各邊的假定方位角后，進(jìn)一步按照導(dǎo)線各邊的觀測(cè)邊長(zhǎng)si及假定方位角αA1，通過推算得出各點(diǎn)的假定坐標(biāo)，一直到B點(diǎn)的假定坐標(biāo)為（X`B，Y`B）。根據(jù)AB兩點(diǎn)的已知坐標(biāo)，可以計(jì)算出閉合邊AB的已知邊長(zhǎng)以及已知方位角，進(jìn)而計(jì)算已知、假閉合邊長(zhǎng)度比R和方位角差△a[3]。而后按R及△a對(duì)導(dǎo)線各邊的邊長(zhǎng)和方位角進(jìn)行改正，改正后的方位角及邊長(zhǎng)可以計(jì)算出各邊的坐標(biāo)增量，最后得出各點(diǎn)的坐標(biāo)。

3 無定向?qū)Ь€的精度分析

無定向?qū)虮旧砭途哂幸欢ǖ募s束性和限制性，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)在一定程度上影響其成果的可靠性。比如在礦山測(cè)量過程中，觀測(cè)值中含有粗差也很難被發(fā)現(xiàn)，這就會(huì)在一定程度上影響礦山測(cè)量的質(zhì)量。由于無定向?qū)Ь€具有一定的局限性，所以在應(yīng)用過程中其更多的適用于低等級(jí)控制[4]。從以上外業(yè)測(cè)量以及內(nèi)業(yè)計(jì)算的分析中可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算的過程就是對(duì)無定向?qū)Ь€強(qiáng)制平差的一個(gè)過程，而平差的實(shí)際意義就是將誤差進(jìn)行合理、科學(xué)的分配，使得計(jì)算結(jié)果能夠滿足幾何條件和數(shù)學(xué)關(guān)系。

為了更好的提高礦山測(cè)量工作的質(zhì)量和效率，就需要在應(yīng)用無定向?qū)Ь€過程中，即保留無定向?qū)Ь€的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還需要有效的發(fā)現(xiàn)測(cè)量值中的誤差，只有這樣才可以提高成果的可靠性和精準(zhǔn)性。對(duì)此就需要在礦山測(cè)量工作中合理、科學(xué)的應(yīng)用無定向?qū)Ь€，比如在無定向?qū)Ь€布設(shè)時(shí)應(yīng)該充分考慮整體工作情況，將導(dǎo)線布設(shè)在兩個(gè)以上的高級(jí)控制點(diǎn)之間，以作檢核。無定向?qū)Ь€在布設(shè)過程中還應(yīng)該進(jìn)行布設(shè)成伸展形，這樣可以在很大程度上減少水平角誤差所引起的橫向誤差，進(jìn)而更好的提高礦山測(cè)量的精準(zhǔn)度[5]。另外在無定向?qū)Ь€應(yīng)用過程中，水平角觀測(cè)應(yīng)該盡量采用左右角都觀測(cè)的方法，同時(shí)還要適當(dāng)?shù)奶岣邔?dǎo)線的測(cè)角以及量邊精度。

4 無定向?qū)Ь€的可靠性檢查

礦山測(cè)量是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，對(duì)測(cè)量結(jié)果的可靠性、精準(zhǔn)性都有著嚴(yán)格的要求，因此，在無定向?qū)Ь€應(yīng)用過程中，應(yīng)該對(duì)可靠性進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。在測(cè)量規(guī)范中對(duì)無定向?qū)Ь€的應(yīng)用有明確的規(guī)定，在礦山導(dǎo)線測(cè)量前首先應(yīng)該進(jìn)行起始點(diǎn)位的檢查，只有在檢查符合要求后才可以進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量。對(duì)于無定向?qū)Ь€中的控制點(diǎn)，想要有效保證控制點(diǎn)的可靠性，就必須嚴(yán)格進(jìn)行測(cè)量檢查，而測(cè)量檢查最常用的方法就是采用原有至少三個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行連測(cè)檢查。比如可以測(cè)量計(jì)算相互兩個(gè)控制點(diǎn)之間的距離差。在內(nèi)業(yè)計(jì)算過程中，要注重對(duì)無定向?qū)Ь€控制點(diǎn)間進(jìn)行縱向與橫向的檢查，當(dāng)檢查符合要求后才可以使用該無定向?qū)Ь€。

5 提高礦山測(cè)量工作的措施

礦山測(cè)量工作具有一定的復(fù)雜性、綜合性、技術(shù)性，在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、環(huán)境惡劣的礦山采區(qū)，存在部分回采工作面的改造問題。而在這樣的礦山采區(qū)內(nèi)，巷道頂板上的導(dǎo)線點(diǎn)由于采動(dòng)的影響受到了一定的破壞，進(jìn)而就會(huì)對(duì)礦山測(cè)量工作產(chǎn)生一定的影響?；诖耍瑸榱四軌虼龠M(jìn)礦山測(cè)量工作順利開展，同時(shí)有效減少人員的工作時(shí)間，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，通過實(shí)驗(yàn)論證比較，采用無定向?qū)Ь€測(cè)量方法最為合適。為了能夠提高礦山測(cè)量工作的質(zhì)量和效率，就必須加強(qiáng)無定向?qū)Ь€的合理有效應(yīng)用。比如在無定向?qū)Ь€布設(shè)時(shí)，應(yīng)該在采場(chǎng)上合理埋設(shè)1～2個(gè)永固點(diǎn)，而在測(cè)量使用時(shí)，可以在尼龍線上系上重錘，而后將尼龍線自由垂直下放，重錘可以使得尼龍線更加穩(wěn)定。另外，每分層礦山采場(chǎng)測(cè)圖數(shù)據(jù)采集時(shí)，應(yīng)該以兩個(gè)控制點(diǎn)作為基點(diǎn)，通過全站儀在采場(chǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)立臨時(shí)測(cè)站點(diǎn)，然后進(jìn)行碎部數(shù)據(jù)的采集。對(duì)于寬度較窄的采場(chǎng)可以利用全站儀布置支導(dǎo)線，進(jìn)而使用支距法進(jìn)行碎部數(shù)據(jù)的采集。

6 結(jié)束語

在礦山測(cè)量中無定向?qū)Ь€發(fā)揮著尤為重要的作用，通過應(yīng)用無定向?qū)Ь€可以在很大程度上節(jié)約人力和時(shí)間，同時(shí)有效提高礦山測(cè)量工作的質(zhì)量和效率。為了能夠促進(jìn)無定向?qū)Ь€在礦山測(cè)量中得到最充分、最有效的發(fā)揮，就需要對(duì)無定向?qū)Ь€的原理及應(yīng)用方法有充分的掌握和了解。在應(yīng)用過程中，應(yīng)該注意導(dǎo)線的布置盡量布設(shè)成伸展形的，并且導(dǎo)線的邊長(zhǎng)要盡量布設(shè)均勻，這樣可以最大程度避免來自測(cè)角方面的誤差。在礦山測(cè)量工作中只有合理有效的應(yīng)用無定向?qū)?，才能夠獲得事半功倍的效果，進(jìn)而有效提高礦山測(cè)量工作的質(zhì)量和效率。

[1]葉鐘文,劉玉龍,易輝.無定向?qū)Ь€在盾構(gòu)施工中的應(yīng)用[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2016,12(12)：147-149.

[2]邊濤,黃登鵬,田津宇.無定向?qū)Ь€計(jì)算程序在礦井測(cè)量中的應(yīng)用[J].礦山測(cè)量,2015(03)：12-14.

[3]王紹鋒.無定向?qū)Ь€在水利隧洞盾構(gòu)法施工測(cè)量中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理,2015,35(02)：19-23.

[4]肖捷.基于無定向?qū)Ь€的城市房產(chǎn)控制測(cè)量技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,11(29)：240-241.

[5]才群.兩井無定向?qū)Ь€在地鐵聯(lián)系測(cè)量中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014，(18)：131.