井下导线测量中水平角观测的主要误差来源及其消除、消弱方法

穆少鹏

（陕西太白黄金矿业有限责任公司 721607）

井下导线测量中水平角观测的主要误差来源及其消除、消弱方法

穆少鹏

（陕西太白黄金矿业有限责任公司 721607）

在井下由于没有足够的已知点，因而井下的导线测量就没有充足的检核条件，当导线过长时就不能保证其精度，这就要尽可能的提高没一站的观测精度，以下是笔者个人从误差来源来分析消除、消弱的方法。

水平观测；误差；测量精度；提高精度

井下导线一般是从竖井定向时所布设的一条起算边开始，采用支导线的形式，沿主要运输巷道向东、西两边延伸的，由于支导线缺乏必要的检核条件，所以，要提高支导线的精度，以满足井下各种生产所必须的要求，就必须在布设支导线时，尽量提高观测精度，努力减少观测带来的误差。而井下一测站观测的主要误差就是测角误差和测距误差，我们公司井下使用的全站仪测距时的误差对矿山要求来说完全可以忽略不计，所以，下面主要探讨一下水平角观测时的主要误差来源和其消除、消弱方法，以在井下作业时按照此方法来减少观测误差对支导线的影响。

众所周知，水平角观测误差的主要来源有：

（1）仪器本身的误差；

（2）仪器个部件由于操作产生的误差；

（3）外界条件引起的误差；

（4）观测本身的误差。

对我们井下来说，主要有仪器本身的误差以及测角时的仪器对中误差、瞄准误差等。

先来看一下仪器本身误差的影响。

（1）望远镜视准轴误差的影响

视准轴误差C对观测方向的影响ΔC计算公式为：

从式中可以看出⊿C是随着垂直角α的增大而增大的，所以在井下实测水平角时，要消除C值对⊿C的影响，处了必须按照盘左、盘右观测同一目标取其平均值外，还必须在瞄准目标时，尽量使仪器望远镜视准轴水平，且两次瞄准同一目标时，必须照准目标同一位置，在同一测回中望远镜尽量避免调焦，这就要求我们在井下选点时，要避免特长边和特短边同时出现，在井下导线测量中尽量使边长彼此相近。

（2）仪器横轴倾斜误差的影响

横轴倾斜i角对观测方向的影响Δi为：

由上式可知，观测倾角α=0时，则Δi=0即无影响

所以，在井下观测时，要尽量使瞄准点和仪器中心在同一高度，以减小倾角对观测精度的影响，并且要用盘左、盘右观测同一目标的方法取其平均值再加以消除，在同一测回中不能两次调动水准气泡来重新整平仪器。

（3）仪器纵轴倾斜误差的影响

纵轴倾斜v角对观测方向的影响Δv为：

由上式可知，Δv值不但与观测倾角α值有关，而且与横轴与纵轴的夹角β也有关，这就要求我们在井下观测时，既要使观测倾角接近0度，又要检测仪器，使仪器横轴和竖轴尽量垂直。

下面我们再来看一下测角时的误差影响：

（1）瞄准误差

瞄准目标时，由于人眼视力的临界角、望远镜的放大倍数十字丝的结构、目标的形状颜色及其透明度、视线长度以及空气的透明度等因素的影响，使望远镜不能精确的瞄准目标而产生瞄准误差。所以，要消除瞄准误差，一个就是要尽量选用放大倍数高的仪器，再一个就是在照准目标时，必须要使目标清晰可见，并且保持高度稳定，由于井下作业环境较差，且受风流，炮烟的影响，而使目标不能保持清晰稳定。这就需要采取一些方法，使目标清晰稳定，经过我们的确实践通常采取以下方法照准目标：在风流较大的地方：①采取加大悬挂物；②挡住风流；③尽量观测目标摆动规律，取其平均值；④尽量瞄准目标的上方；在光线灰暗的地方，采取在目标即线绳后放透明纸的办法，效果不错。

（2）仪器对中误差的影响

这项误差主要是由于整平仪器时，仪器中心与测点中心不在同一竖直面引起的偏差。所以这就要求观测员在测点下整平仪器时，一定要按照测量操作规程规定的操作顺序操作，尽量使仪器中心与测点中心在同一竖直面，以减小这项误差。由书中结论可知，当边长大于50m时，对中误差对观测方向的影响不是主要的，所以在井下布设经纬仪基本导线时，考虑到井下实际条件的影响，经纬仪导线的边长尽量在50m左右，以减小这项误差的影响。

大家都知道，测量工作是为矿山采矿生产服务的，测量工作的好坏直接关系到井下生产能否按照设计顺利进行，能否为设计人员提供可靠的图纸。所以，测量工作一定要在误差允许的范围内进行，要达到这一点要求，就必须确定一定的测量工作方法，使测量精度达到工程设计的要求，过高的或过低的精度要求都是不可取的。所以在井下布设经纬仪基本导线时，一定要考虑工程设计的精度要求，使导线的精度达到这一要求，在井下观测每一测站时，一定要按照上述方法操作以减小或减弱各项误差对观测的精度的影响，更好的为矿山生产服务。

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[3]朱万里.全站仪在工程测量中的精度与误差分析[J].价值工程，2011（06）.

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2016-8-18