Excel在四老溝礦一井定向測量中的應(yīng)用

田鵬飛

1 礦井的聯(lián)系測量

在煤礦建設(shè)過程中，測量工作是基礎(chǔ)且十分重要的工作，建設(shè)井工礦井首先必須進行地面地形圖測繪，然后進行建井測量，近井點的布置與測量，待豎井施工到一定的位置需要進行礦井的聯(lián)系測量，將地面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下。實地測量工作包括兩部分，一部分是野外的實地測量，采集數(shù)據(jù)；另一部分則是內(nèi)業(yè)計算，對野外測量所采集的數(shù)據(jù)進行計算，評定精度等。

1）在井工礦山巷道測量中，將地面的平面坐標(biāo)及高程傳遞到井下的過程，使得井下與地面有統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)，這就需要進行一井定向工作。

2）礦井的一井定向介紹

通過一個立井懸掛兩根鋼絲垂線將地面坐標(biāo)傳遞到井下，這項測量工作稱為一井定向。一般采用三角形法進行具體測量，由地面向定向水平投點，然后地面和向定水平上與垂線連接。

2 利用Excel進行數(shù)據(jù)處理

利用Excel強大的計算功能和單元格之間的相互調(diào)用實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互使用，實現(xiàn)對礦山測量的計算工作的簡化，大大提高了工作效率和準(zhǔn)確度，減少了重復(fù)對數(shù)學(xué)模型的建立。在進行內(nèi)業(yè)計算前，對全部記錄進行檢查。內(nèi)業(yè)主要由解算連接三角形各未知要素及其檢核和按導(dǎo)線方法計算各邊的方位角與各點坐標(biāo)。

1）構(gòu)建三角形

首先在Excel中構(gòu)建計算表格，對檢核過的數(shù)據(jù)錄入表格，然后利用Excel豐富的函數(shù)功能建立數(shù)學(xué)模型，并且把計算結(jié)果輸出到單元格中，最終完成計算過程。求得井上、下三角形的內(nèi)角γ的平均值，其在Excel中的計算公式是：

然后在將所得結(jié)果轉(zhuǎn)換成角度：

求得井上、下三角形的內(nèi)角γ的平均值為：001°31′02.25″。

2）三角形的解算

對于井上、下連接三角形，兩垂球所在位子的角度用α、β表示，解算公式如下：α角度解算過程：

角度解算過程：

3）測量和計算正確性的檢核

（1）連接三角形三內(nèi)角和α+β+γ等于180°，如果有微小的殘差，則將其平均分配于α、β中。

（2）兩垂球線間距離的檢查。設(shè)c丈為兩垂線間距離的實際丈量值，c計為其計算值，則：

式中：c計計算公式：c計2=a2+b2-2abcosγ。

當(dāng)井上連接三角形中d≤2 mm、井下連接三角形中d≤4 mm且符合《煤礦測量規(guī)程》要求時，可在丈量的邊長a、b及c中分別加入下列改正數(shù)：

以消除其差值。

其解算結(jié)果為：井上α為：001°20′37.58″，井上β為：177°08′20.20″；

井下α為：007°06′09.80″，井下β為：168°14′56.54″。通過井上、下三角形的解算，計算出連接線的夾角，從而推算出各段導(dǎo)線的方位角，計算出井下導(dǎo)線的平面坐標(biāo)。最終方位角通過陀螺全站儀對巷道方位角進行實測，對比測量結(jié)果滿足要求。

3 結(jié)語

綜上所述，利用Excel的函數(shù)關(guān)系可以解算出一井定向的井上、下三角形關(guān)系，這樣在完成一井定向工程后，可以快捷的計算出井下導(dǎo)線的方位角，與井下陀螺全站儀所測方位角進行比較，及時發(fā)現(xiàn)問題，檢核所測井下導(dǎo)線點的準(zhǔn)確性。

〔1〕殷世剛，王巍薇.Excel在工程測量中的應(yīng)用.測繪技術(shù)裝備，2000，2（3）.

〔2〕張國良.礦山測量學(xué).中國礦業(yè)大學(xué)出版社.