浅谈用Excel表计算贯通测量误差预计值.pdf

2 0 0 6 年第 6 期 中州煤炭 总第 1 4 4期 浅谈用 E x c e l 表计算贯通测量误差预计值 王晓 波 淮南矿业集 团地质管理研 究院， 安徽 淮 南2 3 2 0 0 1 摘要 介 绍 了利用 E x c e l 表计算贯通测量误差 预计值 的 方法和 步骤 。通过 实例 阐 明矿 井地 测部 门使 用该程 序能够快速 、 准确地进行误差预计 ， 并验证贯通测量方案 的合理可 靠性 。 关键词 E x c e l 表 ； 贯通测量 ； 误差预 计 中圈分类号 T D1 7 5 ． 5 文献标识码 B 文章 编号 1 0 0 3 0 5 0 6 2 0 0 6 0 6 0 0 2 4 0 2 煤矿测量规程 规定 重要 贯通测量前 ， 须编 制贯通测量设计书。误差预计是贯通测量设计书的 重要组成部分 ， 必须 根据井巷贯通测量精度和施工 _T程的要求 ， 进行井巷贯通点的误差 预计。淮南矿 业集团谢桥煤 矿地测部 门利用 E x c e l 表 快速、 准确 地计算 出了 1 2 1 2 8 工作面贯通相遇点 在水平重 要方向和高程的误差预计值 ， 并验证了贯通测量方 案的合理可靠性 。该计算方法对同类矿井的贯通测 量工作具有一定 的指导意义。 1 计算公式 1 ． 1 导线测量误差引起的水平重要方向误差预计 1 由经纬仪导线测角误差 引起 的水平重要方 向的误差预计公式 厕 其中， m 口为导线测角中误差 ； ∑ 2 为贯通预计 相遇点 与各导线点连线在 ， ， 轴上 的投影长度 的 平方和。 2 由导线量边误 差引起 的水平重要方向的误 差 预计公 式 “ √∑ m ； c 0 8 其中， m 为导线量边误差 ； 为各 导线边与 轴之间的夹角。 3 各项误差 引起 点在 轴上总 中误 差公 式 M x 、 『 M 2 M 2 t 4 若独立进行 n次测量 ， 则 n次测量平均值 收稿 日期2 0 0 60 72 1 作者简介 王晓波 1 9 7 0一 ， 男 ， 安徽淮南人 。 工程师 ， 现从事矿 山测 量和采煤沉陷技术 的研究和管理lT作。 2 4 的中误差为 4n 1 ． 2 三角高程测量误差引起的高程方向误差预计 1 经纬仪高程测量误差引起 点在高程上的 误差预计公式 M 5 0√ 其中， 为导线长度 ， k m。 2 若独立进行 n次三角高程测量 ， 则 n次测 量平均值的中误差为 √n 1 ． 3平面坐标变换公式 为了简化贯通测量预计值的计算， 以贯通相遇 点 K为中心进行坐标系旋转 ， 以贯通巷道的水平重 要方 向作为 轴方 向， 进行 平面坐标变换 ， 建立新 坐标系 图 1 。换算公式如下 0 c o s A a 一 o 一s i n A a y i 一 y o Y 。 Y 0 c 0 s △ Y f 一 Y 0 s i n A a f 一 0 其中， 、 Y 为 i 点在新坐标系中的坐标 ； Y 为 i 点在矿区高斯平面坐标 系中的坐标 ； 。 、 Y 。 、 。 、 Y 。 分别为新 、 矿区高斯平面坐标系统 中重合点的重 心坐标， 在此 即为贯通相遇点 点的坐标； △ 为同 一 边在新 、 矿区高斯平面坐标 系统 中的坐标方 位角 之差 ， △ 新一 矿 区 不够减时可加 3 6 0 。 。 2 编制 E x c e l 计算程序及应用算例 2 ． 1 程序 编制 说 明 该 E x c e l 计算 表格包括 已知数 据与常数部分 、 测点计算部分和最终计算误差预计值部分。 1 已知数据与常数部分。E x c e l 计算表格表 1 维普资讯 2 0 0 6年第 6期 王晓波 浅谈用 E x c e l 表计算贯通测量误差预计值 总第 1 4 4期 ～ 6行主要 为已知数据 与常数部 分， 包括贯通点 K 坐标 、 △ 、 闭合 导线 长度 、 测 边 误 差 r n 、 测角 中误 差 m 等 。该部 分是 进 行 误 差 预计 时 必须 输 入 的 已知 数据 与常 数 。 2 测点 计算部 分。测 点计 算 部分 为 7～4 7 行， 第 7行为测点计箅部分的标题行， 依 次为点名 、 测点坐标 、 y 、 旋 转后坐标 、 y 、 A Y 、 a t a n AY ／ A X 、 测边方位角弧度 、 R 、 AY、 A X 、 A Y ／ A X 、 C O S O L 列 依据表格的第 7行依次编制 8～ 9行的计 算 ， 将第 9行中的内容复制到 1 0～ 4 6行 所要复制 的行数等于贯通测量 方案的测 点数 ， 再重新 输入 各测点 坐标， E x c e l表 自动计算 出各测 点 的 和 C O S O l 值； 第4 7 行为合计值， 即求小∑ 、 ∑c 0 s ,ff 。 其中第 Ⅳ列中测边方位角 r a d 的计算利用了 多 重 I F语句 ， 公式 如下 I F Al ， ≥0， I F A X 0， a t a n AY ／ A X。 PI a t a n △ A X ， I F A X 0。 2 PI a t a n AY ／ A X 。 P I a t a n AY ／ A X 3 最终计算误差预计值部分。最终计算误差 预 计 值部分为第4 8～5 3 行 ， 依 据第4 7 行 的 ∑尺 、 ∑C O S 值及 1 ． 1 、 1 ． 2部分所列公式 ， 计算f } { 贯通误 差预计值 和 。 2 ． 2 实例 谢桥 矿 1 2 1 2 8 T作 面走 向长 2 4 5 0 m， 倾斜 长 2 4 0 m， 煤层倾角 1 5 。 。1 2 1 2 8 工作 面贯通测量误 差 预计 图如 罔 1所示 。 图 l 1 2 1 2 8 工作面贯通测量误差预计示意 1 2 1 2 8 工作 面 的 贯 通 测 量 方 案 井 下 平 面测 量方法采用 7 ” 导线 实测 ， 井下高程测量采用三角高 程测量 ， 并独立进行 2遍 ； 贯通相遇点 K位 于运输 顺槽内， 测量路线形成 自身闭合。根据所 选用 的测 量方案和仪器 ， 其已知数据 与常数如下 点坐标 3 0 7 3 5 ． 6 4 9 ， 3 9 5 5 3 ． 5 8 1 ， △ 3 4 6 。 5 4 ， m， 0 ． 0 0 5 m， m 7 ， 闭合 导线 长度 5 3 7 0 m。矿 地测 部门利用本程序计算出了 1 2 1 2 8 工作面误差预计 中的 ∑R 2 6 8 7 8 3 0 7 8 ． 9 3 1 、 ∑C O S O ／ 4 ． 9 9 4 2 4 表 1 ， 最终得出贯通相遇点 K的贯通误差预计值 0 ． 1 9 9 m和 M 0 ． 0 8 2 m。确定 了贯通 测 量方 案的合理可靠性 ， 保证 了该面于 2 0 0 5年安全 、 准确 贯通 ， 实测坐标和方 向闭合差均满足贯通测量的精 度要求 ， 确保 了矿井的生产接替。 表 1 1 2 1 2 8 工作面贯通误差预计 3 结 语 警 盒 1 利用本程序进行井下贯通测量预计的计算 终结果 。该程序也可以应用于 下转第9 4页 - 2 5 维普资讯 2 0 0 6 年第 6 期 中州煤炭 总第 1 4 4期 足， 无风、 微风 的老做法。要引进通风管理人才 。 或 通过外出学习、 培训等方式 ， 迅速组建煤矿的高水平 通风管理队伍。建 立 由技术矿长 技术 负责人 负 责的通风专业化队伍 ， 专门从事通风构筑物施工 、 风 筒延接 、 瓦斯检查 、 矿井测风等通风 系统现场管理和 技术管理工作 。 2 提高矿井总风量， 对 主要通风机合理选型。 在小煤矿技术 改造 完成后 ， 要达到 0 ． 1 5 M t ／ a生产 能力， 井下采掘工作 面数可按一面一备 ， 4～5个掘 进工作面， 矿井总需风量达 2 0 0 0 m ／ mi n 。因此 ， 主 要通风机选型功率要在 2 4 5 k W 对旋 以上。主要 进 、 回风大巷断面要在 6 m 以上 ， 失修严重巷道要 进行维修 ， 尽快达到通风运输及安全行人的需要。 3 在井下采掘布置时， 要认真编写作业规程， 合理正规布置 ， 使井下通风系统合理稳定可靠 。编 写作业规程要进行通 风 、 排水 、 供电运输等环 节设 计。同时利用矿井技术改造 时机 ， 对 原有不合理的 通风系统改造 、 完善。如某矿技术改造 ， 改造前 图 l a 该矿井主要问题是巷道平交 ， 串联通风 ， 一巷两 用 ， 两采面间串联通风 ， 轨道运输下 山延伸时又将形 成通风系统大串联 ， 无法合理布置。改造后 图 1 b 大巷作绕道车场， 下采面风巷通轨道巷作风桥 ， 使下 采面风巷 回风进 入轨道巷 ， 皮带上山作采 区主进风 及主运输巷 ， 轨道上山作采 区主要 回风及辅助运输 巷。轨道皮带下山延伸时利用轨道上 山作 回风巷 ， 形成并联通风方式 。 L ． ／ } } L ’ 『■ J - ／ { 丰 ． ■一L J ， } a 改造前 b 改造后 图 l 通风 系统示意 4 构筑合理可靠 的通风设施 ， 提高矿井通 风 系统的合理 、 稳定 、 可靠性。如某矿井筒距 回风 口交 岔点不足 6 m 先天设计不足 ， 且有煤仓 ， 不能建风 门 ， 如果建挡风墙 ， 则无法推车向煤仓落煤 。该矿在 此处挂一风帘 ， 由于频繁过人过车， 造成风 流短路。 改造方法为重新掘井 底绕巷 ， 此前先临时在该处构 筑一道挡风墙 墙体厚度 8 0 0 mm以上 ， 在挡风墙 下部留一溜槽 口， 在井筒侧钉上布帘。这样既保证 不再被破坏短路风， 又能穿过溜槽溜煤 ， 保证了矿井 通风系统的稳定性。要提高构筑通风设施 的标准 ， 要求风 门、 密闭 、 挡 风墙墙体厚度在 6 0 0 mm 以上 ， 且用料石 或砖头 水泥砂浆构筑 ， 风门墙要有 5 。 的 斜度 ， 保证能 自行关闭 ， 且要联锁。墙体处巷道要折 棚子掏槽 ， 见实帮实顶 。减少风 门数量 ， 不常用 、 不 经常通过行人的风门要堵住变成挡风墙。 5 提高局部通风管理水平 ， 保证掘进工作面 风量充足。小煤矿掘进通风距离一般较短 ， 局部风 机选型要在 1 l k W 以上 ， 高 瓦斯矿井要实现双风机 双电源， 自动切换 。风机吸入风量要在 l 8 0 m ／ m i n 以上 ， 风筒直径在 4 0 0 m m 以上 ， 延接使 用反压边 ， 吊挂平直 ， 专人管 理 ， 保 证 风筒末端 风黉 8 01 0 0 m ／ m i n ， 完全满足 6 0 0 8 0 0 m掘进通风要求 。不必 因局部通风能力不足而增加贯通巷道 ， 使通 风系统 复杂 ， 不利于安全管理 ， 也给采掘带来不必要麻烦 。 3 结语 小煤矿资源整合并经技术改造后， 生产能力大 大提高 ， 如果不能同时大幅度提高通风管理水平 ， 仍 满足于小煤矿通风管理现状 ， 势必造成新的安全隐 患 ， 无法达到减少 “ 一通三 防” 事故 、 提 高小煤 矿安 全水平的目的。因此 ， 充分利用技术改造契机 ， 从管 理者素质、 管理水平 、 井下各大系统尤其是通风系统 入手 ， 做到改造 、 提高和完善 ， 切实提高通风管理水 平 ， 实现通风系统合理稳定可靠 ， 减少和杜绝“ 一通 三防” 事故。 责任编辑 秦爱新 上楼第 2 5页 一井内其他贯通误差预计的计算。 2 实际打印结果时 ， 可以把不需要的栏 目， 利 用 E x c e l 表功能进行隐藏 ， 只留下所需要的栏 目。 如 A、 B、 C、 F 、 l 、 M列。本文 即对已知数据与常数部分 1 6行 、 测点计算部分 1 14 3行 和最终计算 误差预计值部分 4 8 5 3行 进行 了隐藏 。 - 94- 参 考文 献 [ 1 ] 中国统配煤 矿总公 司生 产局 ．煤矿测量手册 上册 [ M] ．北 京 煤炭 工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． [ 2 ] 中华人 民共 和国能源部 ．煤 矿测量规程[ M] ．北京 煤炭工业 出版社， 1 9 8 9 ． 责任编辑 郭海霞 维普资讯