井下測(cè)量主要誤差來(lái)源及其消除方法

楊志峰

摘要：陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司井下控制測(cè)量分為基本控制和采區(qū)控制兩級(jí)控制導(dǎo)線。本文主要探討一下支導(dǎo)線形狀引起的誤差及井下測(cè)量時(shí)水平角觀測(cè)的主要誤差來(lái)源和其消除、消弱方法，來(lái)減少觀測(cè)誤差對(duì)支導(dǎo)線的影響，提高支導(dǎo)線觀測(cè)的精度。

關(guān)鍵詞：井下測(cè)量 消除誤差 解決方法

一、井下控制導(dǎo)線采用的主要技術(shù)要求

二、誤差來(lái)源

井下測(cè)量由于受作業(yè)環(huán)境的影響比較大，支導(dǎo)線測(cè)量的精度，除受導(dǎo)線形狀影響外，每測(cè)站的觀測(cè)誤差對(duì)支導(dǎo)線的精度影響也非常大，所以，一定要盡量提高每測(cè)站的觀測(cè)精度，努力減少觀測(cè)帶來(lái)的誤差，避免人員重復(fù)作業(yè)。而井下一測(cè)站觀測(cè)的主要誤差就是測(cè)角誤差和測(cè)距誤差，由于全站儀的使用，使測(cè)距誤差對(duì)礦山要求來(lái)說(shuō)完全可以忽略不計(jì)。

三、誤差分析及解決方法

1.復(fù)測(cè)支導(dǎo)線的誤差分析

由于支導(dǎo)線沒(méi)有多余的校核條件，因此支導(dǎo)線的計(jì)算沒(méi)有角度閉合差、坐標(biāo)增量閉合差及改正數(shù)的計(jì)算。因此，在井下控制測(cè)量時(shí)，一般對(duì)支導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)測(cè)，以取得必要的檢核條件，提高導(dǎo)線精度，支導(dǎo)線的計(jì)算有下面三個(gè)計(jì)算步驟：

①. 根據(jù)起算邊方位角和觀測(cè)角推算各邊方位角；

②. 根據(jù)邊長(zhǎng)和方位角推算各邊坐標(biāo)增量；

③. 根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)和坐標(biāo)增量推算各點(diǎn)坐標(biāo)。

支導(dǎo)線進(jìn)行復(fù)測(cè)觀測(cè)后，就產(chǎn)生了角度閉合差和導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差。

計(jì)算角度閉合差

以導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差K來(lái)衡量導(dǎo)線測(cè)量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等級(jí)的導(dǎo)線，其導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差的容許值不同。如果K值超限，說(shuō)明成果不合格，此時(shí)應(yīng)對(duì)導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算和外業(yè)工作進(jìn)行檢查，必要時(shí)須重測(cè)。如果K值不超限，說(shuō)明測(cè)量成果符合精度要求，可以進(jìn)行調(diào)整。

從上面的計(jì)算分析可以看出，在井下測(cè)距精度很高的情況下，支導(dǎo)線的精度主要受轉(zhuǎn)折角既角度觀測(cè)的影響。

2.井下水平角觀測(cè)的誤差分析

眾所周知，水平角觀測(cè)誤差的主要來(lái)源有：儀器本身的誤差、儀器個(gè)部件由于操作產(chǎn)生的誤差、外界條件引起的誤差 、 觀測(cè)本身的誤差。

對(duì)井下測(cè)量來(lái)說(shuō)，主要有儀器本身的誤差以及測(cè)角時(shí)的儀器對(duì)中誤差、瞄準(zhǔn)誤差等。

先來(lái)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(duì)觀測(cè)方向的影響⊿C計(jì)算公式為

⊿C=C/cosa

從式中可以看出⊿C是隨著垂直角a的增大而增大的，所以在井下實(shí)測(cè)水平角時(shí)，要消除C值對(duì)⊿C的影響，處了必須按照盤左、盤右觀測(cè)同一目標(biāo)取其平均值外，還必須在瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，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(shí)，必須照準(zhǔn)目標(biāo)同一位置，在同一測(cè)回中望遠(yuǎn)鏡盡量避免調(diào)焦，這就要求我們?cè)诰逻x點(diǎn)時(shí)，要避免特長(zhǎng)邊和特短邊同時(shí)出現(xiàn)，在井下導(dǎo)線測(cè)量中盡量使邊長(zhǎng)彼此相近。

2. 儀器橫軸傾斜誤差的影響

所以，在井下觀測(cè)時(shí)，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(duì)觀測(cè)精度的影響，并且要用盤左、盤右觀測(cè)同一目標(biāo)的方法取其平均值再加以消除，在同一測(cè)回中不能兩次調(diào)動(dòng)水準(zhǔn)氣泡來(lái)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(duì)觀測(cè)方向的影響⊿v為

⊿v=vtgacosb

由上式可知，⊿v值不但與觀測(cè)傾角a值有關(guān)，而且與橫軸與縱軸的夾角b也有關(guān)，這就要求我們?cè)诰掠^測(cè)時(shí)，既要使觀測(cè)傾角接近0度，又要經(jīng)常檢測(cè)儀器，使儀器橫軸和豎軸盡量垂直。

下面我們?cè)賮?lái)看一下測(cè)角時(shí)的誤差影響

1. 瞄準(zhǔn)誤差

瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，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(zhǎng)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(gè)就是要盡量選用放大倍數(shù)高的儀器，再一個(gè)就是在照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，必須要使目標(biāo)清晰可見，并且保持高度穩(wěn)定。

2. 儀器對(duì)中誤差的影響

這項(xiàng)誤差主要是由于整平儀器時(shí)，儀器中心與測(cè)點(diǎn)中心不在同一豎直面引起的偏差。所以這就要求觀測(cè)員在測(cè)點(diǎn)下整平儀器時(shí)，一定要按照測(cè)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(cè)點(diǎn)中心在同一豎直面，以減小這項(xiàng)誤差。

礦山生產(chǎn)測(cè)量是礦山企業(yè)的基礎(chǔ)工作。在井下布設(shè)經(jīng)緯儀基本導(dǎo)線時(shí)，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(cè)每一測(cè)站時(shí)，一定要按照上述方法操作以減小或減弱各項(xiàng)誤差對(duì)觀測(cè)的精度的影響，更好的為礦山生產(chǎn)服務(wù)。

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