井下测量主要误差来源及其消除方法

杨志峰

摘要：陕西太白黄金矿业有限责任公司井下控制测量分为基本控制和采区控制两级控制导线。本文主要探讨一下支导线形状引起的误差及井下测量时水平角观测的主要误差来源和其消除、消弱方法，来减少观测误差对支导线的影响，提高支导线观测的精度。

关键词：井下测量 消除误差 解决方法

一、井下控制导线采用的主要技术要求

二、误差来源

井下测量由于受作业环境的影响比较大，支导线测量的精度，除受导线形状影响外，每测站的观测误差对支导线的精度影响也非常大，所以，一定要尽量提高每测站的观测精度，努力减少观测带来的误差，避免人员重复作业。而井下一测站观测的主要误差就是测角误差和测距误差，由于全站仪的使用，使测距误差对矿山要求来说完全可以忽略不计。

三、误差分析及解决方法

1.复测支导线的误差分析

由于支导线没有多余的校核条件，因此支导线的计算没有角度闭合差、坐标增量闭合差及改正数的计算。因此，在井下控制测量时，一般对支导线进行复测，以取得必要的检核条件，提高导线精度，支导线的计算有下面三个计算步骤：

①. 根据起算边方位角和观测角推算各边方位角；

②. 根据边长和方位角推算各边坐标增量；

③. 根据已知点坐标和坐标增量推算各点坐标。

支导线进行复测观测后，就产生了角度闭合差和导线全长相对闭合差。

计算角度闭合差

以导线全长相对闭合差K来衡量导线测量的精度，K的分母越大，精度越高。不同等级的导线，其导线全长相对闭合差的容许值不同。如果K值超限，说明成果不合格，此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查，必要时须重测。如果K值不超限，说明测量成果符合精度要求，可以进行调整。

从上面的计算分析可以看出，在井下测距精度很高的情况下，支导线的精度主要受转折角既角度观测的影响。

2.井下水平角观测的误差分析

众所周知，水平角观测误差的主要来源有：仪器本身的误差、仪器个部件由于操作产生的误差、外界条件引起的误差 、 观测本身的误差。

对井下测量来说，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⊿C计算公式为

⊿C=C/cosa

从式中可以看出⊿C是随着垂直角a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

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⊿v为

⊿v=vtgacosb

由上式可知，⊿v值不但与观测倾角a值有关，而且与横轴与纵轴的夹角b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，又要经常检测仪器，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。

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。

矿山生产测量是矿山企业的基础工作。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。

参考文献：

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[2] 王海军，张文山，刘峥. 深井高矿压巷道导线测量误差与精度分析[J]. 中州煤炭. 2012（05）

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