煤礦測繪論文8篇

時間:2023-02-05 14:33:10

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煤礦測繪論文

篇1

【關鍵詞】測繪工作;遙感測繪;應用

1 遙感技術發展概況

從20世紀50年代開始,遙感技術就已經步入人們的視野,第一顆由蘇聯發射的人造地球衛星就是憑借遙感技術而取得成功。截止到目前,遙感技術已譜寫了半個世紀的篇章,縱觀今天的遙感技術,已經不再應用于人造地球衛星領域,多種應用在航天飛機衛星運轉、發射、檢測以及環境方面的遙感技術提供更為客觀、真實的數據。現階段,我國測繪工作具體涵蓋資源測繪、地質勘測以及環境檢測等方面,由于遙感技術的顯著性效果,在此行業中被普遍應用。

所謂的遙感技術,主要是指利用相關設備對遙遠的事物進行監測,從而獲取信息及感知的有效方式。其中,傳感器這項裝備可以說是遙感技術最為關鍵的設備。利用傳感器自身的傳播性能,遙感技術感知附近及地面事物,在經過確定及篩選之后,獲得有用的數據,同時再將這些信息與數據利用傳感器傳遞到地面,采用分析法與計算機技術對其進行系統的比較,最終得出較為全面、客觀的信息。此外,遙感技術滲透了計算機科學、地球科學、測繪科學及地球科學等學科知識,結合了各個學科的優點,整合而成的一項高端、先進而又精確測繪技術。

遙感技術具有獲取數據資料范圍大、獲取信息的速度快,周期短、獲取信息受條件限制少、獲取信息的手段多,信息量大等特點。航空遙感具有技術成熟、成像比例尺大、地面分辨率高、適于大面積地形測繪和小面積詳查以及不需要復雜的地面處理設備等優點。缺點是飛行高度、續航能力、姿態控制、全天候作業能力以及大范圍的動態監測能力較差。但作為一種探測和研究地球資源與環境的手段,仍是方興未艾、不可取代的。

2 測繪工作中遙感技術應用現狀分析

2.1 測繪遙感應用不夠廣泛

在我國,在所有的測繪工程項目中,遙感技術是完成任務目標的必備手段,可見,具有十分廣闊的發展前景,技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而,由于人們習慣和觀念,對遙感技術存在一定陌生感,導致其推廣受限。

2.2 遙感工作資金造價高

在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

2.3 遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法

隨著時展,遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中,遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯,而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。

3.1 遙感技術在測繪工作中的應用

現階段,遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛,因為遙感技術相比傳統的測繪工具,其優勢更為明顯,避免了很多容易出現的測繪漏洞。

3.1.1 跟傳統的測繪技術相比,遙感技術發生人為干預的情況較少,可以客觀、全面的將監測區域的情況反映出來。而若是采用傳統的方式進行測量,極容易出現誤差偏大或誤差累積等現象。而不得不說,遙感技術的測量數據比較真實、準確。譬如說:在礦區資源的定位和監測上,可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置,避免以為內不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。

3.1.2 與傳統的測繪方式不同,遙感技術能夠動態實時、全方位、全天候的進行工作,這可以說是遙感技術最為顯著的特點,它以全球定位系統作為后盾與支撐,在完成空間定位與導航工作之后,能夠實時監測區域的實際情況。

3.1.3 遙感技術發展至如今,應用范圍已經極為廣闊,它可以迅速了解所在區域的地質特點、資源所在地以及地理情況,從而獲取全面、精確的數據。

3.2 加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域

可以說,在地質調查這項工作中,應用遙感技術不僅是社會經濟發展的急迫需要與客觀要求,從事物本身出發來看,也是十分必要的。就我國目前的發展態勢來講,遙感技術的發展前景極為廣闊,應進一步以研究遙感技術為出發,提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先,加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發遙感技術為核心,以強國為目標從而不懈努力。除此之外,我國還需提高思想認識與觀念意識,增加遙感技術的覆蓋范圍,加大資金扶持力度,解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題,拓展其技術領域。其次,相關部門也應重視起來,加強對遙感技術的推動、深入研發與鼓勵,可制定一系列優惠政策來促進遙感技術的應用及普及。

3.3 大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

只有在大力推廣工作中,才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優勢。現階段,不少應用遙感技術的測繪工程項目已經發現遙感技術高超的環境適應力以及技術優勢,譬如誰:能夠勘測不同地形,實現對地質災害、氣象災害以及火災等的全程監測,獲取真實的數據,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻,適合監測不同地形,可實現對地質災害、氣象災害以及火災的全程監測,從而獲取有效的數據信息,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻,所以,增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。

3.3.1 利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價,實現遙感技術在各行各業的實用度。只有降低資金成本,讓更多和項目去接受,而不是目前集中在幾個重點項目上。

3.3.2 提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。

4 結束語

總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻:

[1] 覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設,2012,(08).

[2] 慶斌,韓金芳,馬麗新,等.現代測繪技術在工程地質測繪中的應用[C]//第二屆“測繪科學前沿技術論壇”論文精選.2010.

篇2

關鍵詞:測繪工作 遙感測繪 措施

中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(c)-0030-01

從20世紀50年代開始,遙感技術就已經步入人們的視野,第一顆由蘇聯發射的人造地球衛星就是憑借遙感技術而取得成功。截止到目前,遙感技術已譜寫了半個世紀的篇章,縱觀今天的遙感技術,已經不再應用于人造地球衛星領域,多種應用在航天飛機衛星運轉、發射、檢測以及環境方面的遙感技術提供更為客觀、真實的數據。現階段,我國測繪工作具體涵蓋資源測繪、地質勘測以及環境檢測等方面,由于遙感技術的顯著性效果,在此行業中被普遍應用。

1 遙感技術發展概況

所謂的遙感技術,主要是指利用相關設備對遙遠的事物進行監測,從而獲取信息及感知的有效方式。其中,傳感器這項裝備可以說是遙感技術最為關鍵的設備。利用傳感器自身的傳播性能,遙感技術感知附近及地面事物,在經過確定及篩選之后,獲得有用的數據,同時再將這些信息與數據利用傳感器傳遞到地面,采用分析法與計算機技術對其進行系統的比較,最終得出較為全面、客觀的信息。此外,遙感技術滲透了計算機科學、地球科學、測繪科學及地球科學等學科知識,結合了各個學科的優點,整合而成的一項高端、先進而又精確測繪技術。

2 測繪工作中遙感技術應用現狀分析

2.1 測繪遙感應用不夠廣泛

在我國,在所有的測繪工程項目中,遙感技術是完成任務目標的必備手段,可見,具有十分廣闊的發展前景,技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而,由于人們習慣和觀念,對遙感技術存在一定陌生感,導致其推廣受限。

2.2 遙感工作資金造價高

在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

2.3 遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法

隨著時展,遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中,遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯,而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。

3.1 遙感技術在測繪工作中的應用

現階段,遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛,因為遙感技術相比傳統的測繪工具,其優勢更為明顯,避免了很多容易出現的測繪漏洞。

(1)跟傳統的測繪技術相比,遙感技術發生人為干預的情況較少,可以客觀、全面的將監測區域的情況反映出來。而若是采用傳統的方式進行測量,極容易出現誤差偏大或誤差累積等現象。而不得不說,遙感技術的測量數據比較真實、準確。譬如說:在礦區資源的定位和監測上,可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置,避免以為內不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。

(2)與傳統的測繪方式不同,遙感技術能夠動態實時、全方位、全天候的進行工作,這可以說是遙感技術最為顯著的特點,它以全球定位系統作為后盾與支撐,在完成空間定位與導航工作之后,能夠實時監測區域的實際情況。

(3)遙感技術發展至如今,應用范圍已經極為廣闊,它可以迅速了解所在區域的地質特點、資源所在地以及地理情況,從而獲取全面、精確的數據。

3.2 加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域

可以說,在地質調查這項工作中,應用遙感技術不僅是社會經濟發展的急迫需要與客觀要求,從事物本身出發來看,也是十分必要的。就我國目前的發展態勢來講,遙感技術的發展前景極為廣闊,應進一步以研究遙感技術為出發,提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先,加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發遙感技術為核心,以強國為目標從而不懈努力。除此之外,我國還需提高思想認識與觀念意識,增加遙感技術的覆蓋范圍,加大資金扶持力度,解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題,拓展其技術領域。其次,相關部門也應重視起來,加強對遙感技術的推動、深入研發與鼓勵,可制定一系列優惠政策來促進遙感技術的應用及普及。

3.3 大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

只有在大力推廣工作中,才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優勢。現階段,不少應用遙感技術的測繪工程項目已經發現遙感技術高超的環境適應力以及技術優勢,譬如誰:能夠勘測不同地形,實現對地質災害、氣象災害以及火災等的全程監測,獲取真實的數據,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻,適合監測不同地形,可實現對地質災害、氣象災害以及火災的全程監測,從而獲取有效的數據信息,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻,所以,增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。

(1)利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價,實現遙感技術在各行各業的實用度。只有降低資金成本,讓更多和項目去接受,而不是目前集中在幾個重點項目上。

(2)提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。

4 結語

總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻

[1] 覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設,2010(5).

篇3

1 遙感技術發展概況

所謂的遙感技術,主要是指利用相關設備對遙遠的事物進行監測,從而獲取信息及感知的有效方式。其中,傳感器這項裝備可以說是遙感技術最為關鍵的設備。利用傳感器自身的傳播性能,遙感技術感知附近及地面事物,在經過確定及篩選之后,獲得有用的數據,同時再將這些信息與數據利用傳感器傳遞到地面,采用分析法與計算機技術對其進行系統的比較,最終得出較為全面、客觀的信息。此外,遙感技術滲透了計算機科學、地球科學、測繪科學及地球科學等學科知識,結合了各個學科的優點,整合而成的一項高端、先進而又精確測繪技術。

2 測繪工作中遙感技術應用現狀分析

2.1 測繪遙感應用不夠廣泛

在我國,在所有的測繪工程項目中,遙感技術是完成任務目標的必備手段,可見,具有十分廣闊的發展前景,技術的水平與領域也隨之不斷延伸。然而,由于人們習慣和觀念,對遙感技術存在一定陌生感,導致其推廣受限。

2.2 遙感工作資金造價高

在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

2.3 遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

3 完善遙感技術在測繪工作中應用的策略及其具體做法

隨著時展,遙感技術也被廣泛應用于各個測繪工程項目中,遙感信息技術的漏洞與不足也愈加明顯,而完善遙感技術手段、加強其宣傳力度以及提高技術水平可以說是普及遙感技術的主要方式。

3.1 遙感技術在測繪工作中的應用

現階段,遙感技術在我國測繪工程項目中應用較為廣泛,因為遙感技術相比傳統的測繪工具,其優勢更為明顯,避免了很多容易出現的測繪漏洞。

(1)跟傳統的測繪技術相比,遙感技術發生人為干預的情況較少,可以客觀、全面的將監測區域的情況反映出來。而若是采用傳統的方式進行測量,極容易出現誤差偏大或誤差累積等現象。而不得不說,遙感技術的測量數據比較真實、準確。譬如說:在礦區資源的定位和監測上,可以通過遙感技術來確定煤礦資源的具置,避免以為內不科學開采威脅生命或資源浪費等問題。

(2)與傳統的測繪方式不同,遙感技術能夠動態實時、全方位、全天候的進行工作,這可以說是遙感技術最為顯著的特點,它以全球定位系統作為后盾與支撐,在完成空間定位與導航工作之后,能夠實時監測區域的實際情況。

(3)遙感技術發展至如今,應用范圍已經極為廣闊,它可以迅速了解所在區域的地質特點、資源所在地以及地理情況,從而獲取全面、精確的數據。

3.2 加強對遙感技術深度研究,拓展應用領域

可以說,在地質調查這項工作中,應用遙感技術不僅是社會經濟發展的急迫需要與客觀要求,從事物本身出發來看,也是十分必要的。就我國目前的發展態勢來講,遙感技術的發展前景極為廣闊,應進一步以研究遙感技術為出發,提高其精度、準確度以及宣傳力度。首先,加大資金的投入力度可以說也為遙感技術的深入研究工作做出了貢獻。我國必須以進一步開發遙感技術為核心,以強國為目標從而不懈努力。除此之外,我國還需提高思想認識與觀念意識,增加遙感技術的覆蓋范圍,加大資金扶持力度,解決當前各大測繪工程項目應用遙感技術而遭遇的一些難以解決的問題,拓展其技術領域。其次,相關部門也應重視起來,加強對遙感技術的推動、深入研發與鼓勵,可制定一系列優惠政策來促進遙感技術的應用及普及。

3.3 大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

只有在大力推廣工作中,才能充分的顯示遙感技術對測繪工作的適應力與優勢。現階段,不少應用遙感技術的測繪工程項目已經發現遙感技術高超的環境適應力以及技術優勢,譬如誰:能夠勘測不同地形,實現對地質災害、氣象災害以及火災等的全程監測,獲取真實的數據,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大的貢獻,適合監測不同地形,可實現對地質災害、氣象災害以及火災的全程監測,從而獲取有效的數據信息,為建立災害防御制度以及我國災害研究做出了巨大貢獻,所以,增加遙感技術的覆蓋面積以及普及程度勢在必行。

(1)利用遙感技術來降低項目工程的測繪造價,實現遙感技術在各行各業的實用度。只有降低資金成本,讓更多和項目去接受,而不是目前集中在幾個重點項目上。

(2)提高遙感技術的空間分辨率也將有利于遙感技術的普及。早期遙感技術受分辨率限制,較多應用于宏觀的檢測,而當前由于新工作思路的拓展,遙感技術與地質的符合程度越來越高,受距離的限制也越來越小。但是相關人員在改善工作思路,加大遙感技術地質檢測水平上還需進一步努力。

4 結語

總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻

篇4

【關鍵詞】煤礦測量;地面測量;井下測量;工作流程;測量精度

煤礦測量的主要任務是在煤礦勘探、設計、開發和生產運營的各個階段進行測量,對礦區地表面的地形進行測繪,對地下的巷道布置和采掘方向測量定向,為煤礦設計、生產運營提供依據。煤礦測量包括地面測量和井下測量兩部分。煤礦地面測量與常規測量方法相同,控制測量一般使用靜態GNSS測量或GPS(CORS) RTK方法;地形圖碎部測量多使用全野外數字化測圖方法,使用GPS RTK結合全站儀進行測量 ;由于免棱鏡全站儀或地面三維激光掃描儀可以進行遠距離非接觸測量,對于測量人員難及區域及危險區域有較大的優勢;礦區地面沉降監測一般使用S05型號的高精度電子水準儀按照二等水準精度要求測量。受觀測環境影響,GNSS技術無法在井下測量中應用,井下控制測量一般采用全站儀導線方法;受到累積誤差影響,很多時候需要加測陀螺邊。可以看出,在煤礦測量中,對于不同的工作,需要有針對性的采用不同的測量方法,在滿足測量精度要求的情況下,選用合適的測量方法,可以提高測量工作效率,節省大量的人力物力。

1 煤礦地面測量工作

1.1 控制測量

1.1.1 平面控制網布設要求

煤礦地面控制網是煤礦測量的基礎和依據,要統一規劃、綜合考慮:從當前需要和長遠要求兩方面決定控制點的精度和點的密度;充分顧及煤礦的地質和開采情況,使主要控制點盡可能長期保存。由于采用國家坐標系很多時候無法滿足投影長度變形值不大于2.5cm/km(即1/40000)的要求,需要建立獨立坐標系。獨立坐標系的建立方法如下:

(1)采用選取礦區中央子午線的方法,建立獨立坐標系;

(2)采用選取礦區抵償高程面的方法,建立獨立坐標系;

(3)以上方法無法滿足投影變形要求時,采用綜合選取礦區中央子午線和抵償高程面的方法,建立獨立坐標系。

1.1.2 工程實例

某煤礦測區范圍約10平方千米,工期緊任務重,使用靜態GNSS測量方法布設E級控制網作為首級控制網。

(1)設計依據:

設計主要依據《工程測量規范》(GB50026 2007)、《全球定位系統(GPS)測量規范》(GB/T18314-2009)。

(2)控制網網型布設及測量精度

控制網共28個點使用邊連式方法布網(如圖 1所示),其中聯測已知控制點3個,采用 5臺GNSS接收機、按照E級GNSS控制網要求觀測,控制網的平均邊長、點位中誤差、最弱邊相對中誤差應滿足相關規范及技術設計的要求。

(3)控制網選點、埋石

GPS點位選擇方便,圖形結構靈活,但考慮GPS 測量的特殊性,并顧及后續測量,選點時應著重考慮以下幾個方面:

①站點之間最好通視;

②點周圍高度角15°以上不要有障礙物;

③點位盡量避開高壓電線、大功率無線電發射源;

④點位應選在交通方便、視野開闊、易于保存、有利擴展的地方;

⑤選點結束后,現場澆注混凝土樁作標石,并認真記錄。

(4)GNSS控制網外業觀測方法及要求

根據GNSS作業調度表采取靜態相對定位法進行觀測。觀測時嚴格執行相關規范要求,各項技術參數見表1。

圖1E級GPS控制網控制點分布及網型布設圖

表1GPS 測量外業觀測技術參數

技術參數項目 要求 技術參數項目 要求

幾何圖形強度因子 ≤6 衛星高度角/° ≥15

數據采樣率/s 20 平均設站率 ≥1.6

有效衛星觀測數/顆 ≥4 時間段長度/min ≥40

(5)GNSS測量的內業數據處理

GNSS網數據處理為基線解算和網平差2個階段。解算前對原始觀測數據進行預處理,剔除觀測質量不好的數據,對不理想的解算成果采用改變衛星高度角、刪除觀測值殘差比較大的時段、選取不同的參考衛星等方法進行干預,并重新解算。三維無約束平差的目的是檢查基線向量的內符合精度、系統誤差和粗差,評定GPS控制網的內符合精度,選擇控制網中間區域控制點的WGS84坐標為起算數據,進行三維無約束平差,并進行精度統計。最后使用3個已知控制點進行約束平差,經統計,最弱邊相對精度為1/108000,最弱點位中誤差為±0.8cm,均滿足《工程測量規范》、《全球定位系統(GPS)測量規范》的要求。

1.2 全野外數字化測圖

在煤礦的勘查設計階段需要大比例尺地形圖。目前大面積大比例尺地形圖可采用航空攝影測量,該方法測量效率高,成本低;但大部分煤礦范圍較小,對于小范圍區域,一般使用作業時間更加靈活、作業方式多樣的全野外數字測圖方法。

目前全野外數字化測圖一般使用GPS RTK與全站儀結合的方法。對于滿足GPS RTK的區域,可以直接使用GPS RTK進行測量;不能滿足GPS RTK測量要求的區域,可以使用GPS RTK布設圖根點,使用全站儀進行測量,為了便于全站儀測量,RTK布設的圖根點一般以控制點對的形式出現;經過內業成圖,質量檢查后最終得到大比例尺地形圖。

使用GPS RTK進行測量時,由于測量精度隨著流動站到基準站距離的增大而降低,需要控制RTK的作業半徑。另外由于RTK的置信度達不到100%,可能存在粗差,需要測量已知點,進行精度檢核,保證成果可靠,滿足精度要求。

使用全站儀進行碎部點數據采集時,應嚴格注意輸入測站點與后視點。外業測量時,應詳細記清測點點號、點的屬性、連線關系。全站儀測距精度較高,但在野外測量時,不能盲目擴大測程及測站的覆蓋范圍,由于測角誤差不可避免,因此應嚴格注意儀器的對中、整平、后視瞄準的精度。數字化測圖等高線的勾繪完全取決于野外的測點,在地貌測繪時,立尺員應合理選擇地貌特征點,并認真觀察地形,復雜地區應簡單繪制地形草圖,以便勾繪的等高線更加符合測區情況。

工程實踐表明,只要采取嚴格的質量控制,GPS RTK可以達到厘米級精度,平面精度可以優于±2cm,高程精度可以優于±5cm;作為傳統測繪儀器,全站儀精度穩定可靠。GPS RTK與全站儀結合,滿足全野外數字化測圖精度要求。

1.3 地面三維激光掃描測量

地面三維激光掃描技術的工作原理,即由三維激光掃描儀內部的一個發射體發射激光脈沖,再通過兩塊反光鏡有序快速旋轉,把由發射體發射的窄束激光脈沖按一定次序掃過目標區域。通過測量每束激光從發射到物體表面反射回儀器的時間計算相關距離,并且編碼器還會測量脈沖的相關角度,最終得到目標的真實三維坐標。

地面三維激光掃描的主要工作流程包括:前期規劃設計、野外掃描工作、內業數據處理、質量檢查等步驟。前期規劃設計主要完成現場踏勘、控制點及掃描站點布設等工作;根據地形特點,確定掃描分辨率,保證獲取的數據既不缺失,又不過度冗余,每測站掃描結束后現場檢查數據,判斷是否有遺漏掃描區域,檢查標靶的采樣率是否符合要求,檢查無誤后對每一測站的掃描數據進行命名,包括測站名稱、掃描順序等,然后保存;內業數據處理包括點云數據濾波、平滑、不同站點間數據的配準及融合及地形地物提取繪制工作;完成后,需要使用傳統測量方法對掃描結果進行精度檢查。

使用全站儀等常規測量方法檢查,以全站儀測量數據為真值,計算地面三維激光掃描的測量精度,平面中誤差為±4.2cm,高程中誤差為±6.1cm。地面三維激光掃描儀采用“面式”測量方法,精度較高,且測量速度快,勞動強度低,無需接觸即可進行測量,在難及區域及地形復雜區域的地形測量項目中,具有明顯的優勢。

1.4 高精度水準測量

在進行煤礦礦區采煤塌陷監測時,一般使用高精度電子水準儀(S05)按照二等水準測量要求進行觀測。基準點需要布設在變形范圍以外的區域;為了測量方便,工作基點一般布設在測區附近;監測點一般垂直于工作面或巷道布設。測量時需要嚴格執行《國家一、二等水準測量規范》(GB12897-2006)。進行二等水準測量時需要注意檢查i角。項目開始前、測量中、結束后均需檢查電子水準儀的i角,并盡量控制前后視距相等,減弱儀器i角對水準測量精度的影響,保證成果的可靠性。

進行高等級水準測量時,應注意以下問題:

(1)觀測前30min,應將儀器置于露天陰影下,使儀器與外界氣溫趨于一致,設站時,應用測傘遮蔽陽光。

(2)每一測段的往測與返測,其測站數均應為偶數。由往測轉向返測時,兩支標尺應互換位置,并應重新整置儀器。

(3)對于數字水準儀,應避免望遠鏡直接對著太陽;盡量避免視線被遮擋,遮擋不要超過標尺在望遠鏡中截長的20%;儀器只能在廠方規定的溫度范圍工作;確信震動源造成的震動消失后,才能啟動測量鍵。

眾所周知,S05型電子水準儀測量精度高,觀測結果穩定可靠,完全可以滿足煤礦礦區塌陷監測精度要求。

2 煤礦井下測量工作

2.1 全站儀井下導線測量

煤礦井下貫通測量多使用全站儀導線的方法。以某煤礦巷道貫通為例,介紹全站儀導線的精度及質量控制方法。

2.1.1煤礦井下貫通測量方案介紹

巷道貫通工程屬一井貫通,巷道沿煤層底板掘進,井下控制測量按15″級導線的精度要求施測,測量儀器選用尼康452防爆全站儀。其中角度測回差不大于12″,邊長一測回內讀數較差不大于10mm,單程測回間較差不大于15mm,往測和返測邊長水平距離的互差不大于邊長的1/6000。

2.1.2全站儀貫通測量誤差預計

井下導線測角中誤差為±15″,全站儀測距標稱精度為±(2mm+2ppm)mm,全站儀測角中誤差為±2″。本貫通誤差預計重點考慮貫通點K在水平重要方向X′軸上的誤差預計。根據誤差傳播定律,水平方向上的誤差主要由導線的測角誤差和測距誤差引起的。由誤差預計結果得出:貫通點K在水平重要方向上的預計誤差為0.158 m,小于規定的允許偏差0.3m;由此可見,根據±15″精度井下導線網,使用測角精度2″、測距精度±(2mm+2ppm)mm的全站儀可以滿足貫通測量要求。

2.1.3 貫通測量的精度

本開拓工程成功實現了貫通,經實測縱坐標閉合差為0.105m,橫坐標閉合差為0.176m,遠小于相關規范及技術設計要求,精度可靠。

2.2 陀螺儀全站儀定向

陀螺全站儀是將陀螺儀和全站儀結合在一起的儀器,采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來測定任意測線的陀螺方位角。陀螺儀可以通過慣性技術測量敏感地球自轉角速度的水平分量獲得地球的北向信息。

陀螺全站儀定向采用中天法進行觀測,定向程序為:(1)先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。觀測6個測回,計算出3個C值,取平均值作為當地本儀器C值,在一定時期內,50km范圍內可以使用同一C值;(2)在地面已知邊上觀測3個測回,計算儀器常數;(3)在井下待定邊上用2測回測量陀螺方位角;(4)返回地面后,在原已知邊上采用3測回測量陀螺方位角,再求得三個儀器常數。根據以上測量成果來檢驗儀器的穩定性和測量的精度,確保陀螺定向成果的可靠性和精度。

目前陀螺儀精度較高,精度可以優于20″,在井下測量中加測陀螺邊,可以提高井下導線測量的可靠程度。

3 結束語

煤礦測量工作涉及地面測量及井下測量兩部分。其中地面測量常用GNSS控制測量、全野外數字化測圖、地面三維激光掃描測量、高精度水準測量等方法,井下測量常用全站儀導線測量、陀螺定向等方法。井上測量項目中,在國家坐標系無法滿足精度要求情況下,可以建立獨立坐標系,選點、埋石及網型設計必須遵循《工程測量規范》及《全球定位系統(GPS)測量規范》的要求,平差后需要進行進度統計,檢查能否滿足技術設計及相關規范的要求;全野外數字化測圖一般使用GPS RTK與全站儀相結合的方法,GPS RTK測量時,需要采取必要的質量控制措施并做好精度檢查統計;地面三維激光掃描可以快速的獲取海量的點云數據,經過數據處理后可以進行三維建模,成果直觀形象;在煤礦塌陷觀測時,一般使用S05型號高精度電子水準儀,測量時需要嚴格執行《家一、二等水準測量規范》的相關規定,且需注意儀器i角、測站等問題。井下測量時,井下貫通測量前需要根據導線長度及儀器的精度,進行貫通誤差預計,貫通后需要進行精度檢查,驗證精度預計的結果;使用陀螺儀定向,加測陀螺邊,可以提高井下導線測量的可靠程度。工程實踐證明,只要嚴格執行相關規范要求,做好質量控制,落實檢查制度,以上方法完全可以滿足煤礦測量工作的精度要求。

參考文獻:

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[2]GB/T18314-2009. 全球定位系統(GPS)測量規范[S].

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[5]寧黎平.GPS RTK技術在礦區控制測量中的應用[J].測繪科學,2009(4).

[6]馬立廣.地面三維激光掃描測量技術研究[D].武漢:武漢大學碩士學位論文.2005年.

篇5

關鍵詞:公路;前期;測繪;應用

中圖分類號:X734文獻標識碼: A

1、公路工程測繪工作要求

工程的建設說到底是與社會以及經濟利益緊密相聯系的。在進行工程建設之前首先要進行工程測繪工作,特別是道路、橋梁、隧道的建設,更加需要測量工作來保障工程能夠順利的進行。在施工之前需要測繪人員在建設地點進行實地考察。測繪人員需要對工程所處的地質環境等條件有充足的了解,再結合當地的歷史地質資料進行考察。當上述的事情做好以后將數據匯總并對地質環境進行判斷,考察施工現場是否穩固,是否能支撐起工程施工的建設,為工程建設范圍的路線提供依據,比如在設計鋪設路線的時候需要盡可能節約成本,我們首先需要要對路線的地質環境進行勘測,然后繪制地形線條圖,對圖上的線路進行測量,按照收集來的數據進行路線鋪設的定制,對于設計好的路線平面圖和路線縱斷面圖、路線橫斷面圖也應該在圖紙上標注出來,如果路線需要穿過河流也要將河流兩岸的地形圖繪制出來,需要架設橋梁的話也要測量兩岸的距離制定合適的橋梁中軸線,測定橋軸線的長度及橋梁所處的河床斷面,要對橋位處的河水比降的數據進行測量,方便進行橋體結構和鋪設線路的選擇,當遇見山體而又無法采取避讓的路線時,這時就要開通隧道了,按照規定繪制出隧道設計圖,為將來的隧道修建做準備。

2、公路工程測繪技術的發展

現代測繪工程技術也需要做出改變,它與傳統的測繪方法有幾點不同:傳統的測繪技術設計方法是按照規則來進行的。而現代測繪技術設計方法與之不同,它需要借助計算機來對設計進行改進,而且對設計方法的改進是在不斷的變化中的,因為新科技帶來新的設計思路會對現代測繪工程技術產生深遠的影響,再加上現在需要測繪的地質條件越來越復雜,導致其公路的測繪需要大量的數據來支撐。外加現代測繪工程技術引入了新的獲取數據的方法,所以這些數據的儲存、傳輸和管理對工程設計的質量有著相當重要的作用。現在學科的種類越來越多,其分類也是有多種的,要想一個人掌握測繪技術方面所有的知識不是現實的。所以現代工程測繪需要多種專業領域的人才一起協作才能更好的完成。

3、幾種測繪技術在公路施工前期的具體應用

3.1、遙感技術

遙感技術利用的是光學測量原理,可見光可以掃描地理空間形態,衛星或航空器將這些掃描數據收錄到信息處理系統中,經過短時間處理把數據信息轉化成實景地形圖片、通常情況下,利用航攝照片和地面控制測量工作的配合,為公路工程的勘測設計等工作提供各種照片平面圖和地貌信息,為選線和紙上定線提供有力依據;利用航攝照片得到的豐富地面信息資源,可以構成航測立體光學模型,再經過立體觀察、判釋和實地調查等工作就可以在立體模型上選取路線,同時還可以為工程設計提供地質、水文等很多有關資料;利用解析攝影測量技術和數字攝影測量技術,計算機直接生成被攝區域的大比例等高線地形圖和地形三維坐標數據,這些地形圖和數據為公路工程的設計和勘測提供原始地形數據。

3.2、檢測預報技術的實際應用

檢測預報技術現階段在公路工程前期主要是運用高邊坡三維攝像成圖系統將邊坡巖體結構數據化,三維立體可視化,以便對邊坡巖體的穩定性和發展趨勢進行分析。檢測預報系統對邊坡線路的選取也有很大作用,減少線路以后因塌方造成損失的風險。

3.3、鉆探與重型勘探技術的實際應用

近幾年來鉆探和重型勘探技術在公路測繪中的應用越來越多,對公路測繪工作幫助很大,并且隨著我國科技的發展也在不斷得到改進和創新。對于我國公路工程中的測繪工作,使用先進的鉆探和重型勘探技術可以大大提高工作效率,縮短測繪周期,保證測繪成果的質量水平。當前在我國應用最廣泛的鉆探和重型勘探技術是金剛石繩索取芯鉆進技術。其先進性在于可以在不提鉆的情況下利用專用鉆桿內的繩索將裝有巖芯樣品的內管提取到地面,這樣在復雜的地層可以減少回鉆次數,以防止發生孔洞坍塌、掉塊,減少巖蕊之間的對磨。在軟弱夾層取樣時同樣可以保障巖蕊的質量。利用專用的粘結劑可以使插入的鋼管與含軟弱夾層的巖蕊凝結為一體,不僅可以將弱質夾層完整地取出,而且還可以基本保持原狀結構。

2.4、瞬變電磁測量技術的實際應用

瞬變電磁技術(TEM)屬于時間域電磁感應方法,它的工作原理是通過不接地回線或接電極發送脈沖式一次電磁場,然后再利用線圈或接電極觀測由這個脈沖電磁場感應的地下渦流產生的二次電磁場的時間和空間分布,從而得到被測區域地質情況。瞬變電磁測量技術是通過收集各個測道的瞬變感應電壓并換算成視電阻率、視深度等參數,然后再經過濾波、時深轉化、繪制各參數圖件等步驟,確定被測區域的地質情況。此法比較適用于地形條件比較復雜的山區公路隧道的測繪,它還擁有操作簡便,精確度高等優點,并且已經在這些區域取得了良好的效果。近幾年來隨著我國高速公路的迅速發展,許多高速公路不可避免地要經過煤礦采空區。在高速公路的測繪實踐當中,瞬變電磁測量技術在煤礦采礦區域的應用取得了顯著效果,它能夠很直觀地反映出地層深處的地質信息,而且劃分詳細,勘測的深度比較大。

3.5、全球定位系統的實際應用

GPS定位技術是指通過導航衛星傳遞測繪信息的處理系統,這種測繪技術的操作程序很簡單,可以實現地理環境的實時監控和測量。導航衛星的測繪數據可以表現出兩種處理形態:靜態測量,可以測量地形角度、距離、水準等多個參數信息;動態測量,通過2臺以上接收器觀測地理空間變化形態,觀測到的數據存在一定差異性,工作人員可以根據這個數據差異精確的測算出地理空間變化的坐標數據、平差數據、變形數據等、CPS技術在工程監測、地理變形控制、隧道工程測量方面有著突出貢獻,可以協助國家土地管理局創建精密、高效的地理收測才空制網.

3.6、RTK技術

公路選線時,應減少農田占用量、減少房屋拆遷量,依據勘測設計的規范行事。為使中線的選用達到要求,保障道路中線的精確性,可采用RTK技術,以RTK接收機為流動站,隔一定的距離收集相關數據,以另一個已知點作為參考,準確定位重要物質,把得到的數據輸入接收機后,就可以利用CAD軟件選線。傳統的放樣方法很多,如全站儀邊角放樣、經緯儀交會放樣等,效率不高,難度偏大。如果采用GPSRTK放樣技術。只需輸入點位坐標,靠接收機的提醒能到達任一放樣點,不但快捷方便,而且精確度也高。

總言之,目前我國的公路工程中依舊存在著很大的問題。因此在以后的工作中,我們為了能夠更準確、全面地掌握公路建設路線的地質情況。就必須在公路工程的施工前期不斷地研究、改進,應用更先進更準確更經濟的測繪技術,以此保證我國公路工程整體施工質量。

參考文獻

[1]李志剛.測繪技術在公路勘察中的應用[J].江西建材,2014,21:165.

[2]孟杰.GPS技術在公路工程測量中的應用研究[J].中國科技信息,2014,Z2:69-70.

[3]楊海峰.公路工程中工程測量技術的應用[J].中華民居(下旬刊),2014,05:412.

篇6

關鍵詞;測繪技術; 地籍測量 ;應用

一.測繪遙感應用現狀

1測繪遙感應用不夠廣泛

從遙感技術的發展來看,其發展前景比較樂觀,而且技術的應用領域和應用水平不斷在拓展。但是就當前遙感技術的應用現狀來看,依然面臨著不少問題,最主要的就是實際應用范圍不夠廣泛,遙感技術在當今依然是一項不為人所熟知的測繪技術。這個問題主要表現在當前的測繪工作,比如地形地質勘測、工程勘探等還是習慣采用傳統的測繪技術,對于遙感技術還比較陌生,對其應用就更加受限制,觀念上的制約以及對遙感技術的不熟悉制約了遙感技術在更多的領域發揮其作用,也不利于遙感技術的大力推廣。

(1)當前的遙感技術功能已經波及到許多勘測領域,其全天候、實時性以及監測數據受人為干預較少的優勢是傳統人工測繪技術難以達到的,測繪數據的精度高、誤差較少等也會大大提高監測數據的科學性和實用性,如果許多測繪領域依然采用傳統的測繪手段,遙感技術的功能就難以全面體現,將不利于遙感技術的深度開發,挫傷遙感技術研發的積極性

(2)遙感技術應用不廣泛也不利用空間信息技術的發展和應用。遙感技術是以空間信息技術為基礎的,他體現了空間信息技術在現代空間勘測和開發中的諸多優點,并且是對空間信息技術功能的具體體現和延伸。遙感技術需要GPS技術進行空間導航和定位,這直接影響著遙感技術定位和勘測的精度與準確性。

2. 遙感工作資金造價高

在實際工作當中,有些測繪項目因為遙感技術價格高等問題望而怯步,隨著近幾年來計算機技術以及遙感技術的快速發展,促成遙感技術由最開始的理論層面正式步入實質階段,其具體的環境資源、災害監測、地質勘探以及地理測繪方面的檢測功能逐漸明顯。但是,仍然遙感技術造價高、花費大等特點仍然制約了其發展。此外,在我國,遙感技術主要應用在一些重點研發的科研項目上,譬如說資源勘探、環境污染以及地址災害等方面,而用于煤礦開采或工程地址檢測方面的則少之又少。

3.遙感信息源空間分辨率較低,應用水平較低

遙感技術在環境污染檢測以及地質災害勘測方面的優勢將會促進我國環境保護失業用戶地質災害研究事業的長遠發展,所以,從某種方面來看,提高遙感技術信息員的空間分比率,在測量水平、覆蓋范圍、以及信息數據準確性方面有著不容忽視的作用。

二.測繪技術在地籍測量中的應用

1. 地籍測量中應用攝影測量技術

傳統地籍測量獲得的數據通常是不準確的,并在一定程度上影響測繪質量,所以為了提高數據的準確性,現代地籍測量需要利用攝影測量技術。這種技術具有非常簡單的操作,極易被測繪人員掌握,在測量過程中幾乎不會受到外界的干擾,因此,相對容易獲得準確數據。另外,還可以實時更新攝影測量獲得的數據,其提供的信息量很大,也具有相對突出的幾何特點,具有清晰直觀的數字,非常容易讀取,避免通視造成的影響。可是這種技術也有缺點,因為在進行地面攝影期間,前面的物體對后面的物體有一定的遮擋作用,增加了攝影的難度。如果攝影在空中進行,利用飛機運載航空攝影機,可是飛機不能保持嚴格規范的水平度,影響曝光。可是,在應用先進技術之后,則能夠有效解決這些弊端,提供更加準確的數據給地籍測量。

2.地籍測量中應用數字攝影測量和遙感模式

地籍測量應用數字攝影測量和遙感模式是一種發展趨勢,其空間攝像信息方式使用更多的傳感器和瓶體,向多時相和高分辨率發展。高分辨率的衛星遙感影像提供空間信息獲取的主要數據。目前,有很多手段能夠獲得數據,促使地籍測量線劃圖和各種專題的地籍圖更易獲得。此外,地籍測量應用衛星遙感技術可以實時監測利用土地資源的情況,為地籍測量提供更加及時的信息。因為地籍測量要求很高的精度,數據采集設備應用數字攝影測量能夠獲取大比例尺的航空像片,接著通過對應技術分析像片,以獲得其中的地籍數據,然后將其空三加密確定為控制目標點,利用專門軟件處理數字攝影測量的數據,為地籍內外的測量作業提供便利。以這種模式獲得的地籍圖能夠體現出豐富的信息,實時性也很強,既具有線劃地圖的幾何特點,也具有數字的直觀特點,還對地籍圖的界址點有完善作用,不會受到通視條件的影響,將不包含GPS像控以及地籍權屬調查的所有工作完成,降低勞動強度,提高工作效率,能夠獲得很好的發展。

3.應用遙感技術開展地質調查是相當必要.也是社會經濟發展的客觀要求和需要。就當前社會發展狀況來看,遙感技術的應用有著廣闊的發展前景,相關人員要從加強遙感技術深度研究這一方面出發,提高遙感技術的測量精度,進一步拓展其應用領域。(1)國家相關部門要加強對遙感技術開發研究的鼓勵和推動,采取相關措施推動遙感技術的普及和應用。比如,利用政策優勢,鼓勵相關部門在開展測繪工作者運用遙感技術,將遙感技術從示范性試驗階段推動到大范圍應用普及階段,使遙感技術能夠真正發揮其技術的優越性,對傳統測繪手段進行革命性的改造和開創。這將會大大推動遙感技術與實際測繪工作的聯系水平,不僅有利于遙感技術發揮其測繪水平上的優勢,更有利于在實踐中發掘遙感技術的弊端,從而推動遙感技術在實踐中不斷完善和發展。(2)加大對遙感技術的資金投入也是深度研發遙感技術的關鍵舉措。一項技術從開始研發到投入使用要歷經漫長的過程,遙感技術從最初出現到現在也已經經歷了將近半個世紀的時間,我國也逐漸成為遙感技術大國。但是僅僅如此是不夠,我國必須向著遙感強國的目標前進,因此加強技術的深度研發是極其必要的。

4.大力推廣遙感技術,加大遙感技術普及力度

遙感技術只有在大力推廣中才能顯示其技術的活力和對測繪工作的廣泛適應力。當前遙感技術已經凸顯出其難以比擬的技術優勢和環境適應力,比如,能夠適用各種復雜地形的勘探工作,能夠實現對火災、氣象災害、地質災害過程的實時檢測,動態獲取相關數據,為開展災害研究和建立災害防御體系提供便利等,因此必須要大力推廣遙感技術,提高普及程度。

三 結束語

總之,在當今的測繪工作中,應用遙感技術已經成為社會發展的必然趨勢。隨著計算機的普及與科技的進步,遙感技術的覆蓋范圍將會大大增加,實現遙感工程司、災害、氣象、地質遺跡環境資源監測等項目,拓展遙感技術的應用范圍,讓其充分發揮自身優勢,在災害預防、社會發展以及國民經濟上做出貢獻。

參考文獻:

[1]覃永勤.淺談現代測繪技術的發展及其工程應用[J].廣西城鎮建設,2012,(08).

篇7

關鍵詞:工程測量學;貫通測量;誤差預計;陀螺邊

中圖分類號:TD175.5文獻標識碼:A

Abstract: The coal mining will inevitably involve through projects,through engineering high precision and the most common approach to improve the accuracy is to add survey the top side.The precision of the edge of gyro directly decide the accuracy of the wire.At present,the gyro theodolite can not only be used to direct azimuth,but also to address the accumulation of accidental errors of the underground conductor wire,to improve the strength and accuracy of the downhole control. In particular, additional surveying a gyro side, the differences affect the postion accuracy, and thus there is the subject of the best position to select additional surveying gyro edge. In addition, the location of the encounter point also have a certain influence on the accuracy,so to find the location of the best encounter is also a great improvement of the accuracy.The first part of article discusses the ideal situation that the underground conductor regard as a straight wire.In the last of one , this article takes examples that prediction of the breakthrough error in Xing Fu coal mine ventilating shaft., discussing the best position of an additional gyro-side with the use of mathematical searching method andorientation of gyro-theodolite,comparing with the design of A and B to come to a conclusion.

Key words: breakthrough survey; error prediction; gyro-side; gyro orientation

0引言

貫通測量對采礦生產起著尤為重要的作用,必須采取有效措施保證其測量精度。導線中加測陀螺定向邊可以減少終點的橫向誤差。陀螺定向邊加在什么位置,從而取得最優的成果,是本文要闡述的問題。

1 阜礦集團興阜煤礦貫通誤差預計

1.1 兩井貫通概況

本文介紹興阜煤礦南風井到提升斜井井下貫通工程的概況,由于井內地質構造復雜,以混合抽出式通風作為通風方式,并采取兩井同時以全斷面相向掘進的施工方法。

貫通導線示意圖如圖1:

圖1兩井貫通示意圖

1.2貫通相遇點的最佳位置[4]

最佳貫通位置處的坐標系為圖紙坐標系,即圖紙左下角,橫、豎軸分別為y、x坐標,、為地面和井下導線總個數。 地面導線頂點的重心在軸上投影[5] =544m

井下導線頂點的重心在軸上投影=344m

=75.69+116=119.69m

最后求得最佳貫通相遇點418.134m,即圖上導線25-26邊上一點。如圖2:

圖2最佳貫通位置示意圖

2 興阜煤礦改造風井通方案設計

確定最佳貫通相遇點后,本文設計A、B兩套方案,A方案僅在風井處加測定向邊,B方案還在風井與貫通點之間的最佳位置處加測一條陀螺邊。基本思想為:兩套方案在井上近井點布設、平面聯系測量中采用相同的方法,只是在井下導線測量中采用二種不同的方法。各項測量的誤差參數均根據《煤礦測量規程》中的限差規定反算求得。

2.1 A設計方案與誤差預計

2.1.1近井點布設

采用GPS網測設地面控制點,選用E級精度測設兩井口附近的近井點A、B,為保證GPS網圖形精度,至少應以兩個高級點為基礎,保證精度的前提下根據本礦區實際情況,聯測兩個高等級控制點,采用邊連接的形式。GPS網圖形設計主要取決于用戶的要求,經費,時間,人力以及所投入接收機的類型、數量和后勤保障條件等【2】【3】。

誤差估算如下:

(1)

其中,—固定誤差;b—比例誤差系數;s —A、B兩點距離;—近井點A和B之間的邊長中誤差 。

(2)

其中,—S邊與貫通重

要方向x'之間夾角。

2.1.2井下導線布設

采用索佳SRX2型全站儀測角量邊,標稱精度測角,單棱鏡精度。要求施測按《煤礦測量規程》有關規定,一般邊長160m,各角度獨立測量兩次。

(1)測角誤差(角度獨立測量兩次):

(3)

—井下測角中誤差;

—K點與各導線點連線在軸上的投影長度,可以直接從誤差預計圖2上量取,其值見表1。

圖2最佳貫通位置示意圖

表1 投影長度統計表

(2)量邊誤差:

(4)—井下光電測距的量邊誤差,一般按儀器廠家給定的計算公

式確定;—導線各邊與軸的夾角,其值見表2。

表2 夾角COS值統計表

(3)井下導線總誤差:

(5)

水平重要方向上的誤差預計。

a地面采用GPS測量誤差引起K點在x'方

向上的誤差

(6)

(7)

其中a、b含義 同(1)式;—兩近井點連線S與貫通重要方向 軸之間的夾角。

b定向誤差引起K點在方向上的誤差:

改造風井陀螺定向的誤差所引起K點的誤差:

(8)

—井下導線起始點與K點連線在y'方向上的投影長度,可由預計圖上直接

量得分別代入公式(7)得:

(9)

c井下導線測量誤差引起的K點在方向上的誤差為:

d貫通相遇點K點在方向上的總中誤差為:

K點在方向上的誤差預計為:

2.2B設計方案與誤差預計

由于實例中導線走向復雜,邊長長度不一,不能適用前文所推導的加測陀螺邊最佳位置公式。此方案與A方案的不同之處在于: 此方案隨意加測一條陀螺定向邊,其他條件

都相同,不做贅述,只說明井下導線布設情況。B方案貫通重要方向上總誤差預計:

(10)

由于在風井和貫通點之間加測了一條陀螺定向邊,將這段導線分成兩段,則導線邊i之前的重心為,B方案不同于A地方在于:

(11)

貫通相遇點K點在方向上的總中誤差為:

(12)

—井下導線測角誤差; —井下陀螺邊定向誤差;

—井下測角中誤差;—各段導線點至本段導線重心點O連線在軸上的投影長度;—由加測陀螺邊的末端點至導線終點的各導線點與K點連線在軸上的投影長度。井下導線量邊誤差,地面導線誤差,陀螺定向誤差和A方案誤差相同,故只要求出此時的最小值時,此方案誤差預計最小,即以不同導線邊加測陀螺方向為變量,求此時極小值。下面利用EXCEL表格計算此式在加測陀螺邊不同位置時總誤差見表3。

表3 誤差統計表

總誤差隨加測陀螺邊位置不同的變化函數

如圖4。

(13)

K點在方向上的誤差預計為:

3 結論

在井下導線中加測一定數量的陀螺邊,可以進一步限制導線偶然誤差的積累,改善井下控制的強度和精度。結合阜礦集團興阜煤礦實例,方案A在沒有加測陀螺邊的情況下K點在方向上的誤差預計為,方案B在邊22--23上加測一條陀螺邊時,K點在方向上的誤差預計為,精度提升19%,非常顯著。結論適用于中短距離的巷道,對于較長距離的巷道或地下線狀工程,可以討論加測兩條或更多陀螺邊最佳位置,從而提高貫通工程的測量精度。

圖4 誤差變化圖

參考文獻

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[3]胡振玉.測繪學基礎[M].北京:教育出版社,2003.

篇8

【關鍵詞】井下控制測量;采區測量;技巧;陀螺全站儀;三維激光掃描

1 引言

煤礦井下測量工作主要包括井下平面控制測量、井下高程控制測量、采區測量等,與設計、施工緊密相聯,起著承上啟下的作用。井下測量的空間是各種巷道與采掘場所,由于巷道狹窄,加之各種管道、車輛乃至行人、風流等都在其中通過或活動,必然對測量工作產生干擾或阻礙。由于井下測量特殊條件的限制,隨著采掘工程的進展,受誤差傳播影響,井下測量工作可能存在誤差越來越大的現象,這給井下測量工作帶來了一定的難度。探討井下測量方法,總結應用技巧,對于提升井下測量工作質量,提高工作效率,具有重要意義。

2 煤礦井下平面控制測量方法及技巧

2.1 煤礦井下平面控制測量方法

2.1.1 煤礦井下平面控制測量要求

根據測量內容,井下平面控制測量可以分為基本控制測量和采區控制測量兩類,根據《煤礦測量規范》要求,都應敷設成閉(附)合導線或復測支導線,其中基本控制導線分±7″、±15″兩級,采區控制導線分為±15″、±30″兩級。

煤礦井下基本控制導線的主要技術指標見表1。

2.1.2 煤礦井下導線點的設置

煤礦井下導線點可以分永久點和臨時點兩種。永久點應設在碹頂或巷道頂底板的穩定巖石中。所有測點應統一編號,并將編號明顯地標記在點的附近。永久導線點應設在礦井主要巷道中,一般每隔300-500m設置一組,每組至少應有三個相鄰點。有條件時,也可在主要巷道中全部埋設永久導線點。

2.1.3 煤礦井下導線測量

井下導線水平角觀測,7″導線使用DJ2 型號儀器,采用測回法觀測;15″、30″導線使用DJ6型號儀器,采用測回法或復測法觀測,井下導線水平角測量作業要求見表2。

隨著全站儀的廣泛使用,目前已經實現了測角測距一體化作業,通過棱鏡配合,可以方便的實現測距工作,即提高了測量的精度,又降低了勞動強度。

2.1.4 井下導線測量的內業計算

觀測工作結束后,應及時整理和檢查外業觀測手簿,檢查手簿中所有計算是否正確,觀測成果是否滿足各項限差要求等。確認觀測成果符合本規程規定后,方可進行計算。

加入各項改正數后往返觀測(或不同時間的單向觀測)的水平邊長的互差不超過限差時,取其平均值作為觀測結果。

在煤礦井下平面控制測量中,導線的坐標方位角閉合差應滿足《煤礦測量規范》的要求。

2.2 煤礦井下平面控制測量技巧

2.2.1 煤礦井下導線點的設置技巧

煤礦井下環境復雜,受到煤礦施工、開采、運輸、通視條件等一系列因素的影響,煤礦井下導線點需要選在在易于保存、方便觀測的區域,防治被破壞。

2.2.2 煤礦井下導線的觀測技巧

全站儀具有測角和測距的功能,同時內置有大量的測量軟件,測量人員只需進入坐標測量菜單,按儀器操作提示步驟進行測站設置、后視定向、儀器高覘高等量取并輸入后,即可進行坐標測量,依此往前傳遞,即可測量得到各導線點的平面坐標及高程,這是測量人員常用的方法,該方法可直接測出每個點的三維坐標,不需進行導線的內業計算,但有不足之處。比如該方法測量導線,實際只測了半個測回水平角、垂直角、單次距離測量等,測量結果沒有進行平差計算,而且測量過程中后視定向后所謂的坐標測量檢核,其實只起到距離檢核作用,若測站坐標和后視點坐標對調后是檢查不出來的。因此該方法的測量精度較低,容易出錯且難檢查出來,在井下控制測量、貫通測量時,要求慎用該方法。

煤礦井下導線水平角測量時,由一個測回轉到下一個測回觀測前,應將度盤位置變換180°/n(n為測回數);多次對中時,每次對中測一個測回。若用固定在基座上的光學對中器進行點上對中,每次對中應將基座旋轉360°/n。在傾角大于15°或視線一邊水平而另一邊的傾角大于15°的主要井巷中,水平角宜用測回法觀測。在觀測過程中水準氣泡偏離不得超過一格,否則應重新整平后重測。

2.2.3 煤礦井下導線延長測量技巧

基本控制導線一般應第隔300-500m延長一次。采區控制導線應隨巷道掘進第30-100m延長一次。延長導線前,須對上次測量的最后一個水平角按相應的精度進行檢查。

3 煤礦井下高程控制測量方法及技巧

3.1 煤礦井下高程控制測量方法

3.1.1 煤礦井下高程控制測量基本要求

在主要水平巷道中的高程點,應采用水準測量方法確定。在其它巷道中可根據具體情況采用水準測量或三角高程測量方法確定。水準測量應使用精度不低于DS10級的水準儀和普通水準尺進行。井下高程點應設在巷道頂、底板或兩幫的穩定巖石中、碹體上或井下永久固定設備的基礎上。也可用永久導線作為高程點。所有高程點都應統一編號,并將編號明顯地標記在點的附近。高程點一般應每隔300~500m設置一組。每組至少由三個高程點組成,兩高程點間距離以30~80m為宜。

3.1.2 煤礦井下水準測量的要求

井下每組水準點間高差應采用往返測量的方法確定,往返測量高差的較差不應大于±50mm (R為水準點間的路線長度,單位km)。如條件允許,可布設成水準環線,其閉合差不應大于±50mm (L為水準環總長度,單位km)。

相鄰兩點間的高差,用兩次儀器高(或其它方法)觀測,其互差不大于5mm時,取平均值作為觀測結果。水準測量高差的較差(或高程閉合差)不超過限差時,取往返觀測的平均值(或按測站數進行分配)作為測量成果。

3.1.3 煤礦井下三角高程測量要求

煤礦井下三角高程測量儀器高和覘標高應在觀測開始前和結束后用鋼尺各量一次,互差不得大于4mm,取其平均值作為丈量結果。煤礦井下三角高程閉合差可按導線邊長成正比例分配。復測支導線最終點的高程應取兩次測量結果的平均值。高差及高程計算取位至毫米。

3.2 煤礦井下高程控制測量技巧

由于井下高程控制點設置要求與導線點類似,故不再介紹高程控制點的設置技巧。

在煤礦井下測量中,由于控制點的設置問題,會經常出現倒尺測量的情況,記錄時應注意,避免在進行數據處理計算時發生錯誤。與普通水準測量類似,井下水準測量同樣需要嚴格執行《國家三四等水準測量規范》的各項限差及要求,在測量前進行水準儀的i角檢查,在環境允許條件下,盡量保證前后視距相同,減小i角的誤差影響。

同樣,井下三角高程測量同樣需要參照《工程測量規范》等相關標準規范的要求。三角高程測量的主要誤差來源包括測距誤差、豎直角誤差、儀器高和覘標高量取誤差等,在進行三角高程測量時,需要重點注意以上誤差來源。

4 煤礦井下采區測量方法及技巧

4.1 煤礦井下采區測量方法

煤礦井下采區測量主要包括采區內的聯系測量、次要巷道測量、回采工作面和各種碎部測量等內容。

目前采區控制測量主要根據地面已有控制測量成果,通過聯系測量從兩個斜井進行導入。采區內定向測量的測角、量邊按采區控制導線的要求進行,兩次定向結果之差不得超過14′。分水平(即分階段)依次逐級定向時,同一水平兩次定向測量結果之差不得超過14′/ (n為中間定向個數)。

次要巷道測量工作包括下列內容:

(1)測量巷道輪廓,繪制大比例尺巷道圖。

(2)丈量巷道長度,驗收巷道的進尺。

(3)丈量巷道斷面的各種尺寸,驗收巷道的規格質量。

(4)規定斷層、煤層厚度變化等地質特征點和瓦斯突出點、涌水點的實際位置,并填繪到有關的圖紙上。

在測量采煤工作面位置的同時,還要測出充填區和煤柱位置,煤層厚度和采高,以便計算采區煤量、反映各煤層間的采煤關系,檢查資源的損失情況。當采煤工作面發生冒頂、火害或其他事故時,需對冒頂的位置、長度、寬度及火區的位置準確地進行測量并及時填繪到圖紙上。對于綜合機械化采煤工作面測量,根據礦井地質條件和開采即使程所提出的要求,考慮綜合機械化開采的特點來進行。一般作業方法是:(1)監督綜采機的位置。(2)檢查綜采機工作面的直線性。

4.2 煤礦井下采區測量技巧

回采工作面每月的測量次數,應能滿足生產和回采率計算的要求,至少須測出工作面月末位置。回采工作面測量應以導線點為基礎,采用的儀器、工具和施測方法應能保證測量工作面長度和進度的相對誤差不超過1/200。測量回采工作面時,還要測出充填區和煤柱的位置、煤層厚度和采高等。

井下碎部測量可采用支距法、極坐標法或交會法等進行。

5測繪新技術在煤礦井下測量中的應用

5.1 陀螺全站儀在煤礦井下測量中的應用

5.1.1 陀螺全站儀簡介

陀螺全站儀是將陀螺儀和全站儀結合在一起的儀器,采用陀螺尋北本體與全站儀共同配合來測定任意測線的陀螺方位角。陀螺儀相對于慣性空間有定軸性的特性,而地球相對于慣性空間有自轉效應,因此在地球表面某一緯度φ處的陀螺儀就可以測量出相對于慣性空間的自轉角速度ω,然后將地球的自轉角速度分解為水平分量和垂直分量,其中水平分量ωn=ωcos?沿地球經線指向真北;可見,通過慣性技術測量敏感地球自轉角速度的水平分量便可以獲得地球的北向信息,這就是尋北儀工作的基本原理。

5.1.2 陀螺全站儀觀測程序

陀螺全站儀定向采用中天法進行觀測,定向程序為:(1)先在地面任意點上測定儀器當地的比例常數C值。觀測6個測回,計算出3個C值,取平均值作為當地本儀器C值,在一定時期內,50km范圍內可以使用同一C值;(2)在地面已知邊上觀測3個測回,計算儀器常數;(3)在井下待定邊上用2測回測量陀螺方位角;(4)返回地面后,在原已知邊上采用3測回測量陀螺方位角,再求得三個儀器常數。

根據以上測量成果來檢驗儀器的穩定性和測量的精度,確保陀螺定向成果的可靠性和精度。

5.1.3 陀螺全站儀在煤礦井下測量中的應用技巧

為了保證觀測精度,測量時需要嚴格執行以下各項限差:(1)陀螺全站儀的C值測量互差不大于0.06;(2)儀器的懸掛帶零位不能超過±0.5格,測量前后零位值的互差不得超過0.2格;井上下零位差超過0.3格時,應加入零位改正;(3)相鄰擺動時間的互差不得大于0.4秒,間隔擺動時間的互差不得大于0.6秒;實踐總結可以保證相鄰擺動時間的互差不大于0.3秒,間隔擺動時間的互差不大于0.4秒;(4)兩個鏡位觀測測線測前方向值、測后方向值。測前測后方向值的互差不得超過10";(5)測回間方向值互差不大于40"。

5.2 地面三維激光掃描技術在煤礦井下測量中的應用

5.2.1 地面三維激光掃描技術簡介

地面三維激光掃描技術的工作原理,即由三維激光掃描儀內部的一個發射體發射激光脈沖,再通過兩塊反光鏡有序快速旋轉,把由發射體發射的窄束激光脈沖按一定次序掃過目標區域。通過測量每束激光從發射到物體表面反射回儀器的時間計算相關距離,并且編碼器還會測量脈沖的相關角度,最終得到目標的真實三維坐標。軟件處理后,便會輸出實體建模。運用地面三維激光掃描技術,從事各類復雜、不規則的實景或實體三維數據的采集,快速重構目標的三維模型。

5.2.2 地面三維激光掃描的工作流程

(1)實地踏勘實際情況,制定合理的施測方案。合理布設掃描測站,劃分地面三維激光掃描作業面,保證整體掃描無缺失,避免數據過度冗余,提高掃描效率。

(2)按照制定的施測方案計劃進行數據采集工作。根據精度要求設置掃描分辨率,對于規則區域,采用較低的分辨率,不規則區域采用高分辨率掃描。

(3)對采集好的點云數據進行數據預處理,包括:點云的拼接、去噪以及統一坐標系統等工作;并進行數據處理,得到觀測數據及三維模型等成果。

5.2.3 地面三維激光掃描應用技巧

根據作業現場周邊環境,合理設置掃描站點,保證數據的完整性和準確性,減少工作強度。掃描站點不能離目標物體太遠,也不能太近,盡量避免遮擋,選擇合適的掃描站點既可以提高工作效率,又能保證精度。

利用地面三維激光掃描測量時,掃描完成后在現場初步分析數據質量是否符合設計要求,保證地面三維激光掃描采集的數據既不缺失,又不過度冗余。地面三維激光掃描的過程中避免人員走動,以減少異常點的出現。

6 結論

在煤礦井下測量工作開始前,應根據任務要求,收集和分析有關測量資料,進行必要的現場踏勘,制定經濟合理的技術方案,編寫技術設計書。在施測過程中,外業觀測工作本身須有校核,或者進行兩次。對起算數據、外業記錄和計算成果均須經過嚴格的檢查或對算。另外,陀螺全站儀、地面三維激光掃描儀等測繪新技術、新儀器的利用有利于提高煤礦井下測量的效率和精度,且能減輕勞動強度,相信隨著測繪技術的發展和進步,煤礦井下測量將會更加智能化。

參考文獻

[1]張高興,陳敦云,楊增金.礦山井下全站儀導線測量方法的種類及其應用[J].礦業工程,2012(3).

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