五期工程-440m与-400m开拓工程反竖井贯通精度分析

2015-03-11 13:20:23
城市地理 2015年12期
关键词:钢尺测量误差仪器

王 浩

(新磷矿化有限责任公司,江苏 连云港 222000)

1.前言

所谓的精度就是指观测结果,计算值或估计值与真值之间的接近程度。精度分析顾名思义也就是指分析观测结果,计算值或估计值与真值之间的接近程度。一个工程的精度取决于很多方面,例如先期的测量误差,工程的施工精度等等方面。现从测量误差方面分析一下对工程的影响。

2.测量误差产生的原因

测量工作的实践表明,对于某一客观存在的量,如某两点之间的距离或高差,某三点之间构成的水平角等,尽管采用了合格的测量仪器和合理的观测方法,测量人员的工作态度也认真负责,但是多次重复测量的结果总是有差异,这说明观测值中存在测量误差,或者说,测量误差是不可避免的。测量中真值与观测值之差称为误差。产生测量误差的原因主要有以下三个方面:

2.1 人为原因

由于观测者的感觉器官的辨别能力存在局限性,所以对于仪器的对中整平,瞄准,读数等的操作都会产生误差。我矿测量技术人员避免人为原因产生误差的方法,主要是严格按照测量规程进行工作,例如测量角度时,对同一观测目标要经过两个不同测量人员操作读数,然后平均得出观测值,这样是可以有效避免一个观测者的观测习惯对观测值的影响。再例如在测量距离时,对两点间的距离量距时,要通过多次量距,取三组观测值一样的,这种方法的优点是避免了拉钢尺人员用力不均而对观测值产生影响。再说一下内业计算流程,每次在获得测量数据后,先是一个人汇总测量数据,然后进行内业计算,计算完成后然后交给另外一个人检核计算,然后上图,判断施工精度,及时调整现场施工,除此之外重大工程进行时,都要经过两次复测,然后进行平差改正,这样对工程的精度保证是有积极作用的。总的来说正在进行的五期工程中人为原因对工程的精度影响是经得起检验的。

2.2 仪器的原因

测量工作是需要用测量仪器进行的,而每一种测量仪器具有一定的精确度,使测量结果受到一定的影响。一般测量仪器经过3-5年的使用是需要拿到相关测量检测机构进行仪器的检核校正,我矿使用的测量仪器主要包括:一台精度为j-1蔡司经纬仪,钢尺两把 (一把经过钢尺比长改正),自动安平s-3水准仪一台,罗盘卷尺若干。五期工程中正在使用的经纬仪是1988年购买的,至今已经使用了22年,竖直角微动螺旋有些失灵,而且最主要的是这台仪器没有经过测量检测机构检核校正,这样这台仪器的可靠度,真的是值得怀疑的。下面再谈一下量距工具钢尺,每一个钢尺使用前都是要经过钢尺比长改正的,我矿使用的钢尺有一把是经过比长改正的,但是这把尺子经过多年的使用已经有部分出现生锈现象,所以已经不再使用,现在使用的这把是近期购买的,没有经过钢尺比长改正的,因此它的改正系数是个未知数,这样对量距是有影响的。综合上面仪器的原因所产生的误差对五期工程的精度影响是具有不确定性的。如果能够将仪器送交相关部门检测,确认仪器的可靠性,这样对工程的精度是具有积极作用的。

2.3 外界环境的影响

测量工作进行时所处的外界环境中的空气温度,气压,湿度,风力,大气折光,烟雾等客观情况时刻在变化,使测量结果产生误差。例如,温度变化使钢尺产生伸缩,大气折光使望远镜的瞄准产生偏差。下面分析一下我矿测量工作的观测条件。所谓的五期工程笼统上讲就是指-400m水平以下所有开拓采准工程。因为五期工程的施工是在井下完成的,因此测量环境也就是在井下环境中进行的,井下环境常年是保持在20度左右,冬天地面和井下温差可以差到30度,气压和地面也是不同的。这样的观测环境是不利的,举例子来说,经纬仪到达施工现场时通常会出现”出汗”的现象,这就是由于温差造成的,直接的影响就是导致仪器的水准器会出现偏差,从而导致观测结果出现偏差。总的来说井下环境对测量工作的影响还是比较大的,但是它是可以克服的。

下面从获得的测量成果方面分析一下反竖井贯通的精度。本次工程放线施工主要是采取闭合导线测量的方法,闭合导线就是由一个已知控制点出发,最终又回到这一点,形成一个闭合多边形。应该指出的是由于闭合导线是一种可靠性比较差的控制网图形,在实际测量中应避免单独使用。因为盲竖井井中坐标点无法实测 (由于生产活动故不能实测)因此只能利用原有坐标点反推盲井坐标点:盲井中心点至10c的方位角83°43'49.5″平距7.078m。然后从10c点开始布设网点,这次导线长度467.921m。以上网点经过两次实测:第一次实测x轴方向5-13与盲井中心点差了0.004m第二次实测x轴方向5-13与盲井中心点差了0.051m应该说x轴方向上是可以满足工程的精度要求的,下面再说一下y轴方向上的差距,y轴的作用通俗的讲就是要确定盲井中心施工到什么地方停止,而影响y轴方向的最重要因素就是钢尺量距的准确度。通常来讲在一般的平巷中我们的钢尺量距是很容易达到钢尺量距的精度要求4000/1的,但是这一次的导线网点布设要经过94.6m的盲斜井,经过两次实测发现钢尺量距总是超限,再加上现在使用的钢尺没有经过钢尺比长改正,从而综合以上因素就影响了y轴方向上的精确度,因此这个方向上的精确度不能得到保证。解决这个问题的最好方法就是利用先进的测距设备例如全站仪,激光测距仪进行测距。下面再谈一下高程方面,因为高程方面我们使用的是s-3水准仪进行高程控制,这方面可以达到精度要求。以上从控制网中的x轴,y轴,高程方面分析了工程的精度,从中我们可以得出影响工程精度最大的障碍就是钢尺斜井量距。如果这个影响因素可以得到有效解决,那么工程的精度是可以得到保证的。

3.结束语

通过综合分析以上影响因素,影响这次工程精度的主要因素就在于如何解决斜井量距误差,通过常规的钢尺量距很难达到规定误差内,所以必须引进先进的电子量距设备,比如说全站仪,通过我们的实践证明先进的仪器设备及人员配备,再加上工程技术人员的严谨的工作作风,是可以保证工程的顺利进行的。

[1]孔祥元.工程测量控制网建立的基本原理 [M]大地测量学基础.,2010,5:118-120

[2]陈步尚.井下控制测量 [M].矿山测量技术,2009,8:110-128

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