劉 凱,趙美好,崔浩楠
(山東黃金歸來莊礦業(yè)有限公司,山東 平邑 273307)
天井腰線標(biāo)定一直是礦山測量放樣中的一個難題,由于天井施工方式特殊,工程環(huán)境惡劣給天井腰線標(biāo)定帶來了一些困難,我總結(jié)了一下主要有以下幾個方面:①1、標(biāo)定精度要求高,天井主要是為了解決上下分層與中段通風(fēng)、泄水、充填等問題,要求與已有工程準(zhǔn)確貫通,因此貫通精度要求高。②2、現(xiàn)場標(biāo)定風(fēng)險高,尤其是天井在掘進(jìn)一定長度以后,迎頭的落石,哪怕是很小的石塊會對技術(shù)人員和儀器造成巨大傷害。
為了解決以上問題經(jīng)過長期實踐采用全站儀對邊測量在天井中標(biāo)定腰線收到良好效果,下面結(jié)合我礦工程實際對此法進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1 對邊測量原理圖
全站儀對邊測量是一種間接測量方法,原理如(圖1)所示,想要測量A、B兩點的距離和高差即使測站點不設(shè)在A、B兩點的延長線上也可以進(jìn)行測量,獲得兩點之間的水平距離、高差。對邊測量設(shè)站靈活,操作簡單在實際施工中測量起來非常方便可行。
首先在O點設(shè)立測站,與待測點A、B兩點通視即可,觀測A、B兩點的斜距S1、S2傾角α1、α2以及水平夾角 β,則有下面兩個公式可以計算兩點之間的水平夾角和距離:
式中S1、S2為全站儀到A、B兩點的斜距,α1、α2為全站儀到目標(biāo)A、B兩點的豎直角。由此可見全站儀對邊測量原理簡單,觀測方便,利用全站儀這種特殊功能可以方便的測出可通視的任意兩點間的水平距離、高差,還可以用于直線測設(shè)。
圖2 盲礦體通風(fēng)天井
以-70m中段至-100m分段盲礦體通風(fēng)天井為例
(1)工程概況。設(shè)計-70m盲礦體通風(fēng)天井聯(lián)巷已充填,需重新設(shè)計天井位置,解決-100m分段盲礦體施工過程中的通風(fēng)問題。-70m中段至-100m分段盲礦體通風(fēng)天井采用人工反掘,天井長32.88m,傾角60°,方位289°30'57''、規(guī)格為1.5m*1.5m方形天井。
(2)放樣步驟。在天井下口設(shè)立測站,將儀器對中整平后通過水準(zhǔn)法或是高差測量法將天井開口位置的起始腰線點A標(biāo)出,并做好標(biāo)記。
將全站儀調(diào)整至對邊測量界面,選擇不使用文件夾,選擇(A-B,A-C)模式進(jìn)行測量,首先對準(zhǔn)天井開口處的腰線點A(免棱鏡),按F1測量鍵,再對準(zhǔn)待標(biāo)定腰線處B點的大概腰線位置,再按F1測量鍵這時儀器會顯示兩個參數(shù):
HD∶5.12m (A、B兩點連線的水平距離)
VD∶8.71m (A、B兩點間的高差)
數(shù)據(jù)推算:tanα=60°
HD=5.12m已經(jīng)測量出來,通過函數(shù)計算求得應(yīng)該VD=8.868m,剛才我們測得的B點的高差為8.71m可得:
8.868-8.71=0.158m
這樣B點理論高程與實際高差低了0.158米,這時我們可以調(diào)節(jié)全站儀的豎直方向螺旋,至目標(biāo)高程與待定點高程完全一致為止,或者采用用鋼卷尺從B點垂直向上量取0.158m,這樣腰線點B的點位標(biāo)定完成。
由式(1)可以得到兩點間的高差,根據(jù)誤差傳播定律,用對邊測量測得的高差中誤差值如下表所示:
從上(表1)可以看出影響誤差的主要因素有:全站儀至目標(biāo)的豎直角α、全站儀的測角誤差mα、全站儀的測距誤差ms。用對邊測量法標(biāo)定天井腰線時可以任意選取可以通視的兩點,通過這種間接測量模式可以得到兩點間的距離高差,從(表1)的數(shù)據(jù)來看當(dāng)測角精度取mα=2″,測距精度取3mm,測站距離小于200米時,用對邊測量測得的高差中誤差均沒有超過3mm,由此可見精度是極高的,完全可以滿足天井腰線標(biāo)定的技術(shù)要求,這樣不僅減輕的測量人員的勞動強(qiáng)度,提高了工作效率,標(biāo)定精度也有明顯提高,此種方法值得在以后的生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
[1]武漢測繪科技大學(xué)《測量學(xué)》編寫組.測量學(xué)[M].第三版.北京:測繪出版社.2002.100-175.
[2]劉延伯.工程測量[M].北京冶金工業(yè)出版社.1984
[3]於宗濤,魯成林.測量平差基礎(chǔ)[M].北京:測繪出版社,1982.