常村矿21盘区控制测量系统可靠性检验分析

常村矿21盘区控制测量系统可靠性检验分析

1常村矿物质资源整合后,对测量控制系统需要不断的补测完善随着采矿活动的开展，采空区面积的不断扩大，影响了围岩的稳定性，导致道路变形和变形破坏，导致采样区域内观线点持续位移，精度下降，损坏，无法正常使用。因此,矿区测量控制系统需要不断的恢复完善,尤其是老矿井表现更为突出。常村矿21盘区现有的控制测量系统,是在1992年初测设的控制导线基础上,经过五次补测完善而形成的。控制测量系统的稳定和统一对安全生产具有十分重要的意义,因此,控制测量系统的可靠性问题是一个亟待解决的问题,它一直困扰着测量工作人员,所以对现有的控制测量系统的可靠性进行检验分析就十分必要和迫切。2测量方法常村矿21盘区控制测量系统的五次恢复补测方法,分为两种:一种是采用复测支导线的方法;另一种是采用坐标附合导线的方法。2.1累积测量误差法复测支导线法主要优点是布设灵活、计算方便,该法使用较为普遍,但对老矿井而言,其主要缺点是工作量太大,起始数据的精度影响测量成果,累积测量误差较大。2.2导线智能化测量坐标附合导线法是采用两井定向的原理,在至少两个导线控制点间布设附合导线,按照采区控制导线的精度,完成采区控制测量工作。这种方法的主要优点是工作量小,可以有效地减少起始导线点的误差对测量成果的影响;主要缺点是内业计算复杂、容易出错,起始点的精度对测量结果影响较大。3可靠性试验3.1巷道几何相对位置的错位对采区控制测量系统可靠性的检验,主要是对方位角的检验。因为方位角对导线测量成果的影响,随导线距离的增加而不断增加,同时导致巷道空间几何相对位置的错位也不断增大,对安全生产构成的威胁明显。其检验方法主要有两种:一种方法是利用钻探或巷探方法检验,另一种方法是利用陀螺经纬仪定向技术检验。3.1.1测量资料的符合度分析利用钻探或巷探检验已掘巷道的空间几何位置,分析与测量资料的符合程度,来判断控制测量系统的可靠性。该方法精度较低,只能甄别出较大的系统误差,且只能检验,不能校正。3.1.2判断控制测量系统的可靠性利用陀螺经纬仪定向技术检验,测量已知边的方位角,对比已知边的方位角的差值大小,来判断控制测量系统的可靠性。该法具有较高的精度保证,同时测量结果参与计算,能够提高测量精度,是检验控制测量系统可靠性的首选方法。3.2螺钉定向技术陀螺经纬仪是利用陀螺的基本特性(定轴性和进动性)同地球自转的相互作用,使陀螺轴绕测站的子午线做简谐摆动的原理制成的,利用陀螺经纬仪可以测定任意测站(纬度>75°的除外)的真子午线位置和任意测线的大地方位角,进而计算出测线的坐标方位角,这项技术就是陀螺定向技术。3.3螺钉定向程序采用日本索佳厂生产的GP3130R3陀螺全站仪定向,陀螺仪方位角测定标准偏差为±20″,经纬仪测角精度为3″。陀螺定向程序为:(1)先在地面已知边上采用2～3个测回测量陀螺方位角,求得测前仪器常数。(2)在井下待定边上用2～3个测回测量陀螺方位角。(3)返回地面后在原已知边上采用2～3个测回测量陀螺方位角,求得测后仪器常数。各项观测限差和计算要求严格按《煤矿测量规程》及相关规定执行,观测结果合格后,计算出待定边的坐标方位角。3.4螺钉定向检验系统可靠性检验根据目前采区控制测量系统的状况,依照“合理经济、便于使用”的原则,在井下选取三条边进行陀螺定向,来检验21盘区控制测量系统的可靠性。本次陀螺定向检验最终结果如下表。4测线坐标方位角由陀螺定向坐标方位角与矿区原测坐标方位角比较表可以看出:21盘区底部车场T5-T6边(21盘区控制测量导线边)的坐标方位角比较互差为17″,21053上巷A1-A4边(由21盘区控制测量导线延长而得)的坐标方位角比较互差为-19.2″,小于规程限差要求。这证明:2005年初采用坐标附合法对21盘区控制测量系统的恢复是可靠的,精度能够满足采区控制测量的要求,完全可以用来作为采区控制测量系统使用。2113回风上山C2-A3边的坐标方位角比较互差为19′55″,差值较大是因为:引导线时,2112泄水巷和下巷外段、2116上山皮带巷的有效观测断面小、风大、导线边长较短等不利观测条件和巷道变形影响造成的,实际探测结果证明,2113回风上山的测点C2和A3已经损坏,不能应用。5测量系统在生产设计过程中的作用通过21盘区控制测量系统的可靠性检验,证明现有的控制测量系统是可靠的。可以确定巷道和工作面的空间几何位置正确,是安全生产的基础,可达到如下效果:(1)为生产设计提供可靠的测量资料依据,确保生产布局更合理准确。(2)可以杜绝因测量系统资料不准造成的误透老巷(老空)所发生的水、火、瓦斯等安全事故。(3)为安全生产创造良好的环境,避免因测量资料不准,造成巷道煤柱变化,而增加巷道压力,致使生产环境恶化。(4)可以避免测量资料不准产生无谓的人力、物力投入和工时的浪费。6提高测量控制系统的精度