基于matlab语言在李家村煤矿-270水平联络巷贯通测量中的应用_毕业设计(论文)(编辑修改稿)

基于matlab语言在李家村煤矿-270水平联络巷贯通测量中的应用_毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

B′ A′ A B (b) B′ A A′ B (C) 图 41 图 41（ b）则为两垂球偏向于连线的同一侧，且在连线的垂直方向上，使 AB 方向的投射产生了一个误差角 。 则 tan = ABBABB  如果两垂球向其连线两边偏离，且在垂直于连线方向上（图 41（ C）），则其投向误差  可用下式求得： tan = ABBABB  山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 12 设 AA′ =BB′ =e， AB=c，由于  很小，则上式可简化为：   ce2 连接 连接三角形法的示意图如图 42所示。 由于不能在垂球线 A、 B 点安设仪器，因此选定井上下的连接点 C 和 C′，从而在井上下形成了以 AB为公用边的三角形 ABC 和 ABC′，一般把这样的三角形称为连接三角形。 C E A D B B’ D’ A’ C。 E’  E E′   A C b b′ c′ D′ D a B a′ C′ 图 42 连接三角形示意图 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 13 内业 内业计算分为两部分：解算连接三角形各未知要素及其检核；按一般导线方法计算各边的方位角与各点坐标。 （ 1） 三角形的解算 对于延伸三角形，垂球处的角度 、 按正弦公式计算：  sinsin ca ， sinsin cb。 在井下连接三角形时，应用井下定向水平丈量的和计算的两垂球线间的距离平差井下计算。 （ 2） 测量和计算正确性的检核 ①连接三角形三内角和   应等于 1800。 一般均能闭合，若有微小的残差时，则可以将其平均分配与 及 中。 ②两垂球线间距离的检核。 设 c 丈 为两垂球线间距离的实际丈量值 ,c 计为 其 计 算 值 ，则 ： d=c 丈 c 计。 式中 c 计 可 按余 弦 公 式 计算 ：c o s2222 abbac 计。 当井上连接三角形中 、mmd 2 井下连接三角形中 mmd 4 且符合《煤矿测量规程》要求时，可在丈量的边长 a、 b 及 c中分别加入下列改正 数： 3dva  ， 3dvb  ， 3dvc 。 斜井几何定向 副斜井：井口标高 +316m，井底标高 +34m，井筒坡度 18176。 30′，斜长，采用单钩串车提升，担负升降人员和回风任务。 井筒采用半园拱断面，面积。 斜井 使用 NTS202 全站仪按 7″ 级导线的要求采用测回法施测 ,同一测回中半测回互差 20″ ,两测回间互差 12″。 具体方法 同三角高程测量导入高程的方法 ，使用全站仪导入高 程的同时，进行 角度测量。 具体方法在 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 14 通过斜井导入高程和 井下平面控制测量中做具体介绍。 导入标高 高程联系测量的任务，就在于把地面的高程系统，经过平硐、斜井或立井传递到井下高程测量的起点上。 所以我们称之为导入高程。 通过立井导入高程 采 用 长钢丝法导入高程，导入高程独立进行两侧，互差不得超过井深的 1/8000。 用钢丝导入高程时，因为钢丝本身不像钢尺一样有刻度，所以不能直接量出长度 l，必须在钢丝上用特制的标线夹，在井上、下水准仪视线水平做出标记 m 和 n，然后将钢丝提升到地面，用光电测 距仪、钢尺或井口附近设置专门的量长台来丈量两标记之间的距离。 图 43 井架 标尺 m 水准仪 长钢丝 n 标尺 水准仪 图 43 长钢丝导入高程 通过斜井导入高程 通过 斜井进行 三角高程 测量 导入高程。 施测方法如图 43 所示。 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 15 安装全站仪 与 A 点，对中整平。 在 B 点悬挂垂球。 用望远镜瞄准垂球线上的 b 点，测出倾角  ，用钢尺丈量仪器中心到 b 点的距离 l ，量取仪器高 i及觇标高 v。 由图 43 可以看出， B 对 A 点的高差可按下式计算： vilh  sin 式中： l — 实测斜长  — 垂直角，仰角为正，俯角为负 i— 仪器高，由测点直仪器中心的高度，测点在底板时为正值，在顶板是为负值； v — 觇标高，由测点量至照准目标点的高度，测点在底板时为正值，在顶板是为负值； B v b h A l′ i  l 图 44 三角高 程测量山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 16 5 井下控制测量 由于受井下巷道条件的限制，井下平面控制均以导线的形式沿巷道布设，而不能像地面控制网那样可以有测角网、测边网、 GPS 网和交会法等多种可能方案。 井下平面控制测量的目的是建立井下平面测量的控制，作为测绘和标定井下巷道、硐室、回采工作面等的平面位置的基础，也能满足一般贯通测量的要求。 [3] 井下平面控制测量 地下控制方案我们选择使用导线网作为井下平面测量控制，地下导线测的作用是以必要的精度建立地下的控制系统，并依据该控制系统可以放样出隧道（或巷道） 的掘进方向。 [4] 与地面导线测量相比，地下工程中的地下导线测量具有以下特点： (1)由于受巷道的限制，其形状通常形成延伸状。 地下导线不能一次布设完成，而是随着巷道的开挖而助教向前延伸。 (2)导线点有时设于巷道顶板，需采用点下对中。 （ 3）巷道的开挖，先敷设边长较短、精度较低的施工导线，指示巷道的掘进而后敷设高等级导线对低等级导线进行检查校正。 （ 4）地下工作环境较差，对导线测量干扰较大。 施测方法 :设立导线或导线网作为井下平面测量控制。 所以，井下平面控制测量实际上就是导线测量。 使用 2Dj 型的 NTS202 全站仪按 7″ 级导线的要求采用测回法施测。 井下导线布设与导线点的选择 井下导线的布设，按照“高级控制低级”的原则进行。 我国《煤炭测量规程》规定，井下平面控制分为基本控制（表 51）和采区控制（表 52）两类，这两类又都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线。 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 17 表 51 井下基本控制导线的主要技术指标 井田一翼长度 /km 测角中误差 /〞 一般边长 /m 导线全长相对闭合差 闭（附）和导线 复测支导线 ≥ 5 177。 7 60～ 200 1/8000 1/6000 ＜ 5 177。 15 40～ 140 1/6000 1/4000 表 52 井下采区控制导线的主要技术指标 采区一翼长度 /km 测角中误差 /〞 一般边长 /m 导线全长相对闭合差 闭（附）和导线 复测支导线 ≥ 1 177。 15 30～ 90 1/4000 1/3000 ＜ 1 177。 30 — 1/3000 1/20xx 井下导线点按照其使用时间长短和重要性而分为永久点和临时点两种。 导线点应当选择在巷道顶（底） 板稳固、通视良好且易于安设仪器观测、尽量不受来往矿车的影响。 导线点之间的距离按相应等级导线的规定边长来确定。 临时导线点可设在巷道顶底板岩石中或牢固的棚梁上。 永久导线点应埋设在主要巷道中，一般每隔 300～ 500m 埋设一组三个永久点，以便用测角来检查其是否移动。 永久点的结构应以坚固耐用和使用方便为原则，用作顶板标志的点芯铁最好焊上一段铜头。 设于巷道底板的永久点是一段直径 25mm的钢筋用混凝土埋设于巷道底板，钢筋的顶端磨成半球面，并钻一中心小孔作为测点中心。 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 18 所有导线点均应做明显标志并同一编号，用红漆或白漆将点位 圈出来，并将编号醒目地涂写在设点处的巷道帮上，以便于寻找。 井下导线角度测量 由于井下的特殊环境条件，而使井下测与地面测角具有以下不同点 ： （ 1）井下测点多位于巷道顶板上，因此 全站仪 要在测点下对中， 全站仪 望远镜应当刻有仪器中心，即镜上中心。 全站仪 在测点下对中时，要整平仪器，并令望远镜水平，由测点上悬挂下垂球，移动 全站仪 使镜上中心对准球尖。 对中用的垂球尖最好是可伸缩的，以利于微调。 如果井下巷道中风大，可将作觇标用的垂球加重，放入水桶中稳定，或加档风布。 为利于在顶板测点下对中，最好在望远镜上安装点下对中器， 或利用专门的点下光线对中器。 由于井下导线边较短，风流较大，所以要十分注意 全站仪及觇标对中，以及减少其对测角精度的不良影响。 （ 2）在倾角很大的及倾斜巷道中测角时，望远镜视线有可能被水平度盘挡住，因此，要求望远镜要短，最好有目镜棱镜、弯管目镜或偏心望远镜。 另外，仪器竖轴倾斜对水平角测量精度的影响随仪器视线倾角的增大而增大，所以在倾角较大的巷道中测角时，要注意严格整平 全站仪。 （ 3）井下黑暗潮湿，并有瓦斯及煤尘，因此要求仪器有较好的密封性，全站仪 及觇标均需照明，最好有防爆照明设备。 如果有垂球线作为觇标时，可将矿 灯置于垂球线的后侧面，并在矿灯上蒙一层白纸或毛面薄膜，使垂球线清晰地呈现在柔和的光亮背景上。 井下测角方法与限差规定 井下测角一般用测绘法，如图 51，测量角度  = ACB 时，在 C 点安置 全站仪 ，整平对中，在后视点 A 和前视点 B 悬挂垂球线作为觇标，并用矿灯蒙上白纸照明垂球线。 瞄准时，应先用望远镜筒外的准星大致照准觇标处的灯光，再调焦对光，并用矿灯照明十字丝和读数窗，才能精确瞄准山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 19 和读数。 用测回法同时测量水平角与竖直角的步 骤如下： (1)正镜瞄准后视点 A，使水平度盘读数大致对于 00 ，读取水平度盘读数 a1 ，并使十字丝的水平中丝照准垂球线上的标志（通常是用大头针或小钉插入垂球线的适当位置作为测量竖直角及丈量觇标高的标志），使竖盘指标水准器的气泡居中后，读取竖盘读数 LA ； A B  C 图 51 测回法 （ 2）正镜顺时针方向旋转照准部，照准前视点 B，读取水平度盘读数b1 和竖盘读数 LB ； （ 3）倒镜后逆时针方向旋转照准部，照准前视点 B，读取水平度盘读数 b2 和竖盘读数 RB ； （ 4）倒镜逆时针旋转照准部，照准后视点 A，读取水平度盘读数 a2 和竖盘读数 RA ； （ 5）最后计算一测回所测水平角为： )b(212211 abaA B C  竖直角  的计算公式随 全站仪 竖盘刻化方法的不同而异。 若竖盘以全圆顺时针方向注记， 且当望远镜水平时竖盘读数为 900（正镜）和 2700（倒山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 20 镜），则竖直角  的计算公式为： 后视： ）0180(21  AAA LR 前视： )180(21 OBBB LR  在倾角小于 300 的井巷中 ， 全站仪 导线水平角的观测限差见表 53， .在倾角大于 300 的井巷中，各项限差可放宽 倍，并且要特别注意整平仪器，因为在视线倾角大时，仪器竖轴和水平轴倾斜对测角精度的影响较大。 表 53 井下导线水平角的观测限差 仪器级别 同一测回中半测回互差 两测回间互差 两次对中测回间互差 2Dj 20″ 12″ 30″ 井下导线边长测量 井下导线量边直接在测角的同时，使用全站仪进行测边。 每条边的测回数 不得少于两个（一测回是指照准棱镜一次，读数四次）。 采用往返观测时，其限差为： 一测回内 4 个读数之间校差不大于 10mm；单程测回间校差不大于 15mm；往返观测同一边长时，化算为水平距离后的互差，不得大于边长的 1/6000. 井下导线测量内业计算 井下基本基本控制导线往返测平距的互差不超过边长的 1/6000，则可取其平均值作为最后边长；采区控制导线返测平距的互差不超过边长的1/20xx，则可取其平均值作为最后边长。 本次贯通为两井间的巷道贯通，因此为附和导线。 则附和导线的精度闭合差 f 为： )(1 8 0 00 aanf n   左 和 )(1 8 0 00 naanf   右 山东科技大学泰山科技学院学生毕业设计（论文） 21 角度改正数计算公式：nfV i  。 附和导线角度闭合差容许值： 222212 nmmama 。 坐标方位角的推算： 0180。