一井定向及二井定向的优缺点及精度分析

2020-12-28欧传阳

科技资讯 2020年30期

欧传阳

摘要：针对一井定向和二井定向特点，进行有效性分析，并简要介绍了合理运用一井定向与二井定向测量方法的重要性，提出一井定向及二井定向精度对比，例如一井定向的精度比较低、二井定向精度比较高、井下连接测量方法相同等，保证一井定向与二井定向技术得到良好的运用，减轻工作人员的作业强度，旨在为相关工作人员提供良好的参考与借鉴。

关键词：一井定向二井定向精度分析测量定位

中图分类号：TD174 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）10（c）-0058-03

Abstract： According to the characteristics of the orientation of the first well and the second well， the effectiveness analysis is carried out， and the importance of the rational use of the first-well orientation and the second-well orientation measurement method is briefly introduced， and the accuracy comparison of the first-well orientation and the two-well orientation is proposed， such as the accuracy of the first-well orientation It is relatively low， the two-well orientation accuracy is relatively high， and the downhole connection measurement method is the same， so as to ensure the good use of the one-well orientation and the two-well orientation technology， reduce the work intensity of the staff， and provide a good reference and reference for related staff.

Key Words： One well orientation; Two well orientation; Accuracy analysis; Survey positioning

在井巷工程建設期间，施工单位需要采用合理技术手段，将地面坐标系统准确导入井下，确保井上与井下采取统一坐标系统，进一步满足后续的施工需求。为了提高测量定位的准确性，测量人员要科学选择定向方法，基于此，该文深入分析一井定向与二井定向优缺点与精度。

1 一井定向和二井定向特点

一井定向，主要指的是在一个竖井内部开展的定向测量，测量人员通过在一个井筒内部悬挂钢丝，然后将地面点坐标，包括地面点边方位角，有序地传递给井下，确保井下测量工作的有序进行。

与一井定向不同，二井定向主要指的是利用两个竖井，在竖井内部进行定向测量，通过在两个连通的巷道竖井内部，分别悬挂重垂线，并结合地面控制网，准确测量两根垂线中心坐标，在巷道内部，使用导线，对2个垂线的中心坐标进行准确测量，地面控制网坐标能够传递到井下控制点。如果需要在井筒内部进行，井筒内部的全部活动要立即暂停。

2 一井定向及二井定向精度对比分析

2.1 区别与联系

根据采样特点得知，一井定向和二井定向间的投点方向不同，二井定向仅需在井筒内部悬挂一根垂线，如果在井筒内部进行测量，在连接垂线与周围角的过程当中，井筒内部需要暂停施工。一井定向，将2根钢丝绳，有序悬挂到井筒的内部，然后开展后续测量，缺点是井筒内部的全部活动要立即暂停。

结合上述分析得知，一井定向测量方法，需要占用较多的井筒时间，而二井定向耗费时间比较短，同时，因为二井定向采用单重垂，投点更加稳定，和一井定向相比较来讲，二井定向耗时较短，能够提升井下的施工效率[1]。

2.2 精度分析

2.2.1 一井定向的精度比较低

在矿山作业当中，由于新矿山无法同时建设两个竖井，即使建设两个竖井，竖井贯通后，仍然需进行测量指导，保持竖井之间的有效联系，故仅能够开展一井定向测量，采取一井定向测量方法，将地面坐标快速地传递到矿井下部，进而对竖井施工进行有效的指导，井巷巷道保持稳定贯通。

因为一井定向精度比较低，同时需要长时间占据井筒，从实践角度来分析，如果突然建立两个竖井，这不现实;或者建立了两个竖井，竖井之间要保持贯通，也需要进行测量指导，才能够保证竖井之间的有效联系。通过加强竖井指导，确保竖井内部贯通，必须采用一井定向测量方法。

2.2.2 二井定向精度比较高

二井定向，需要保持两井井筒之间保持有效联系，进一步提高测量数据的精确性。在大部分矿山中，通常会建设一个竖井，二井定向测量比较少见。在一些大型矿山中，二井定向测量方法应用较多，在建设竖井的过程中，测量人员要加强巷道测量，在此过程中，需要采取一井定向测量方法，两个巷道贯通之后，然后进行二井定向测量，避免出现错误的测量数据，为大型矿山测量提供有力支撑。二井定向需要利用无定向支导线，从已知点进行推导，并根据已知点位置，准确推测出各个坐标点的方位角[2]。

2.2.3 井下连接测量方法一致

二井定向，主要利用无定向支导线，通过对已知点进行推导，确定竖井内部坐标，同时，利用两个不同的已知点，准确推导出坐标点的方位角，按相关计算流程，计算出该方位角与之前推算方位的差值，针对无定向导向的方位角，进行科学校正，并修改不同导线点坐标值。

一井定向通常需要利用三角形连接方法进行测量，通过利用三角形连接角，包括其方位角，进行有效连接，同时运用余弦定理，准确计算出该三角形内角，3个内角相加后，对其进行闭合差计算，从而更好地检验井下测量精度。通过进行准确计算后，获得误差范围内的数据平差，然后求出三角形各内角，利用导线计算法，推导出导线测量结果。

2.3 技术要点

在矿山工程当中，矿井建设要满足矿山测量需求，将井上与井下坐标保持密切联系，进而有效地绘制出井下和井上测量图。利用井上与井下测量图，不仅能够指导井下施工，而且可以帮助测量人员更好地了解地面建筑和地下工程之间的联系，确保地面方位角，以及平面坐标有效传递到井下巷道中。在此过程中，竖井上部与下部，均处于同一个坐标系统内部。

定向方法比较多，测量人员可结合矿井具体情况，合理选择定向测量方法，若为立井方式，其平面联系测量施工期间，可以结合实际情况，采取几何定向测量方法，例如一井定向与二井定向。当然，測量人员也可以采取物理定向方法，通过准确导入测量高程之后，利用钢尺，测量出具体长度[3]。

一井定向采取三角形连接方法，外业作业主要包含了定向投点与井上、井下测量，所谓定向投点，主要指的是在井筒内部悬挂2根垂线，进而准确地测量出两根垂线坐标，包括两个连线之间的方位角、井下测量主要指的是，通过在井下各个连接点位置设置经纬仪，然后测量两个垂线，待导线测量到定位基点之上，准确计算出各个定向基点坐标，包括其具体的方位角。一井定向测量，受井筒条件影响较大，因此，测量人员要结合井筒条件，合理进行测量。

与一井定向不同，若采取二井定向测量方法，定向投点设置在两个竖井中，在竖井内部分别悬挂垂线，同时，在地面位置，连接各个测量点，采取经纬仪导线方式，在井下连接测量，进而获得巷道中，两个垂线之间的经纬仪导线，经过内业计算后，获取起算点坐标，包括起算边坐标方位角，进而顺利地完成定向工作[4]。由于二井定向是将两个垂球，分别是悬挂在竖井筒内部，故两个垂球之间的距离大。二井定向，若竖井具备二井定向测量条件，则需要采取二井定向测量方法，通过运用此项方法，能够显著提升竖井测量精度。

2.4 效益对比

第一，将二井定向和一井定向有效结合，实现相互检验，可以显著提高测量精度，减少测量次数，进而提升测量效率。

第二，在定向的过程当中，要保证钢丝处于稳定状态，井上与井下工作人员还要保持密切配合，采取二井定向和一井定向测量方法，能够节省大量的人力，对井下作业影响特别小[5]。

第三，井上和井下保持密切联系，可以显著提高井下控制效率，确保井下导线的安全性，因此，测量人员要结合具体情况，将一井定向与二井定向的测量方法有效结合，减少错误测量数据的出现[6]。

3 结语

综上所述，通过对一井定向与二井定向两种测量方法进行有效对比得知，一井定向主要应用在一个竖井测量中，和二井定向相比较而言，其测量精度比较低。结合具体的应用现状得知，在工程施工之中，一井定向测量方法应用较多，但是，若工程具备两个竖井，同时两个竖井保持有效贯通，对测量精度要求较高，可以采取二井定向方式。

参考文献

[1] 许多文.矿井联系测量中一井定向、两井定向的实验模拟及数据处理[J].建材与装饰，2018（38）：243-244.

[2] 韦铖，王福丽，李明君，等.多平硐矿井一井定向中陀螺方位角测算及工程应用[J].城市勘测，2018（3）：148-150.

[3] 曹先革，贾思水，赵文更.一井定向在地铁隧道竖井联系测量中的应用[J].测绘与空间地理信息，2018，41（1）：9-11.

[4] 高旭.联系测量在地铁车站施工中的应用[J].建筑技术开发，2019，46（10）：116-117.

[5] 宋达.联系测量在地铁工程中的应用探讨[J].建材与装饰，2020（10）：231-232.