【正文】 量 10 10 145井下控制測(cè)量 16 16 216巷道貫通測(cè)量 22 22 257誤差預(yù)計(jì) 28 28 318 MATLAB語(yǔ)言測(cè)量程序設(shè)計(jì) 41 41 439結(jié)束語(yǔ) 45參考文獻(xiàn) 46致謝 47附錄1 48附錄2 69VIII山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1緒論為解決李家村煤礦礦井通風(fēng)困難和提升、運(yùn)輸環(huán)節(jié)多的狀況，結(jié)合影響礦井開(kāi)拓的其它因素，特別是考慮到有利于井田深部的開(kāi)拓開(kāi)采，對(duì)礦井開(kāi)拓方式進(jìn)行改造，提出在井田270m水平聯(lián)絡(luò)巷進(jìn)行巷道貫通。應(yīng)用全站儀與傳統(tǒng)的科技手段和地質(zhì)勘探技術(shù)理論相結(jié)合，在礦山勘探、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段，對(duì)礦區(qū)地面和地下的空間、資源和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理、顯示、利用，將極大地提高資源勘探的效率，降低成本，減少人力物力，使礦區(qū)開(kāi)采更加有效地進(jìn)行。這就造成了有些貫通能夠滿(mǎn)足要求，但也有些出現(xiàn)較大偏差，甚至發(fā)生工程事故?！秶?guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（GB/T 128982009）(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新規(guī)范)，2009年5月6日發(fā)布，自2009年10月1日施行。本次使用最新修訂版本。2礦區(qū)概況　礦區(qū)地理及交通位置沂源縣李家村煤礦有限公司行政區(qū)劃隸屬淄博市沂源縣李家村鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)為東經(jīng)117176。15′，擁有山東省國(guó)土資源廳頒發(fā)的采礦許可證，證號(hào)3700000520255，有效期限2005年12月至2010年12月，礦區(qū)范圍由19個(gè)拐點(diǎn)圈定，開(kāi)采標(biāo)高為220m至1300m。第四紀(jì)松散巖組：井田內(nèi)均有發(fā)育，巖性以沖積層為主，上部主要為粘土，下部為含水砂礫層，均不整合覆蓋于古近系紅色粘土質(zhì)粉砂巖及侏羅系粉砂巖之上，上部粘土厚度0～，～。李家村井田屬華北型石炭二疊系海陸交互相含煤沉積，假整合于中奧陶系石灰?guī)r之上，因遭受后生剝蝕，淺部?jī)H保存煤系下部的本溪組和太原組地層，勘探發(fā)現(xiàn)在深部還保存煤系上部的山西組地層?！?0176。李家村井田內(nèi)只有6805鉆孔揭露3層巖漿巖，～，巖性為中細(xì)粒輝石閃長(zhǎng)巖，侵入101煤層附近。礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)存在兩大問(wèn)題，礦井現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題和提升、運(yùn)輸系統(tǒng)及存在的問(wèn)題。 為解決礦井通風(fēng)困難和提升運(yùn)輸環(huán)節(jié)多的狀況，結(jié)合影響礦井開(kāi)拓的其它因素，特別是考慮到有利于井田深部的開(kāi)拓開(kāi)采，在充分利用礦井現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的前提下，提出在井田270 m水平與新建立井進(jìn)行水平聯(lián)絡(luò)巷的巷道貫通。根據(jù)《煤礦測(cè)量規(guī)程》規(guī)定，開(kāi)拓工程貫通相遇點(diǎn)處，兩井間貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向的允許偏差為177。地面控制測(cè)量的基本任務(wù)是根據(jù)地下工程特點(diǎn)和需要，在地面布設(shè)一定形狀的控制網(wǎng)，并精密測(cè)定其地面位置。同時(shí)在三角點(diǎn)上測(cè)算出礦水塔、大樓和鉆塔等坐標(biāo)，連同原三角點(diǎn)共21個(gè)永久點(diǎn)為李家村礦井田的基本控制點(diǎn)。 立井 H1 H2 副井 Z1 Z2寺嶺圖31地面控制測(cè)量GPS網(wǎng)形布設(shè)示意圖 GPS測(cè)量外業(yè)實(shí)施包括:GPS點(diǎn)的選埋、觀測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)預(yù)處理等工作。D，D為基線(xiàn)長(zhǎng)度（KM）。各階段數(shù)據(jù)處理軟件可采用隨機(jī)軟件或經(jīng)正式鑒定的軟件，對(duì)于高精度的GPS網(wǎng)成果處理也可選用國(guó)際著名的GAMIT/GLOBK、BERNESE、GIPSY、GFZ等軟件。對(duì)野外觀測(cè)資料首先要進(jìn)行復(fù)查，內(nèi)容包括：成果是否符合調(diào)度命令和規(guī)范要求；進(jìn)行觀測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是否符合實(shí)際。 在各項(xiàng)質(zhì)量檢核符合要求后，以所有獨(dú)立基線(xiàn)組成閉合圖形，以三維基線(xiàn)向量及其相應(yīng)方差陣作為觀測(cè)信息，以一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)作為起算數(shù)據(jù)，進(jìn)行GPS網(wǎng)的無(wú)約束平差。式中，為相應(yīng)的等級(jí)精度。將地面平面坐標(biāo)系統(tǒng)傳遞到井下的測(cè)量稱(chēng)為平面聯(lián)系測(cè)量。前面兩項(xiàng)任務(wù)是通過(guò)礦井定向來(lái)完成的；第三個(gè)任務(wù)是通過(guò)導(dǎo)入高程來(lái)完的。一井定向方法有連接三角法、四邊形法和適用于小型礦井的瞄直法等。投點(diǎn)時(shí)，一般都采用垂球線(xiàn)單重投點(diǎn)法，即在投點(diǎn)過(guò)程中，垂球的重量不變。圖41中A和B系兩垂球線(xiàn)在地面上的位置，而A′和B′為兩垂球線(xiàn)在定向水平上偏離后的位置。由于不能在垂球線(xiàn)A、B點(diǎn)安設(shè)儀器，因此選定井上下的連接點(diǎn)C和C′，從而在井上下形成了以AB為公用邊的三角形ABC和ABC′，一般把這樣的三角形稱(chēng)為連接三角形。在井下連接三角形時(shí)，應(yīng)用井下定向水平丈量的和計(jì)算的兩垂球線(xiàn)間的距離平差井下計(jì)算。設(shè)c丈為兩垂球線(xiàn)間距離的實(shí)際丈量值,c計(jì)為其計(jì)算值，則：d=c丈c計(jì)。30′，采用單鉤串車(chē)提升，擔(dān)負(fù)升降人員和回風(fēng)任務(wù)。高程聯(lián)系測(cè)量的任務(wù)，就在于把地面的高程系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)平硐、斜井或立井傳遞到井下高程測(cè)量的起點(diǎn)上。圖43井架 標(biāo)尺 m 水準(zhǔn)儀長(zhǎng)鋼絲n 標(biāo)尺 水準(zhǔn)儀圖43 長(zhǎng)鋼絲導(dǎo)入高程通過(guò)斜井進(jìn)行三角高程測(cè)量導(dǎo)入高程。用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)垂球線(xiàn)上的b點(diǎn)，測(cè)出傾角，用鋼尺丈量?jī)x器中心到b點(diǎn)的距離，量取儀器高i及覘標(biāo)高v。[4]與地面導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量相比，地下工程中的地下導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量具有以下特點(diǎn)：(1)由于受巷道的限制，其形狀通常形成延伸狀。 （4）地下工作環(huán)境較差，對(duì)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量干擾較大。井下導(dǎo)線(xiàn)布設(shè)與導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)的選擇井下導(dǎo)線(xiàn)的布設(shè)，按照“高級(jí)控制低級(jí)”的原則進(jìn)行。1540～1401/60001/4000表52 井下采區(qū)控制導(dǎo)線(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)采區(qū)一翼長(zhǎng)度/km測(cè)角中誤差/〞一般邊長(zhǎng)/m導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差閉（附）和導(dǎo)線(xiàn)復(fù)測(cè)支導(dǎo)線(xiàn) ≥1177。導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)之間的距離按相應(yīng)等級(jí)導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)定邊長(zhǎng)來(lái)確定。設(shè)于巷道底板的永久點(diǎn)是一段直徑25mm的鋼筋用混凝土埋設(shè)于巷道底板，鋼筋的頂端磨成半球面，并鉆一中心小孔作為測(cè)點(diǎn)中心。對(duì)中用的垂球尖最好是可伸縮的，以利于微調(diào)。（2）在傾角很大的及傾斜巷道中測(cè)角時(shí)，望遠(yuǎn)鏡視線(xiàn)有可能被水平度盤(pán)擋住，因此，要求望遠(yuǎn)鏡要短，最好有目鏡棱鏡、彎管目鏡或偏心望遠(yuǎn)鏡。井下測(cè)角方法與限差規(guī)定井下測(cè)角一般用測(cè)繪法，如圖51，測(cè)量角度=ACB時(shí)，在C點(diǎn)安置全站儀，整平對(duì)中，在后視點(diǎn)A和前視點(diǎn)B懸掛垂球線(xiàn)作為覘標(biāo)，并用礦燈蒙上白紙照明垂球線(xiàn)。表53 井下導(dǎo)線(xiàn)水平角的觀測(cè)限差儀器級(jí)別同一測(cè)回中半測(cè)回互差兩測(cè)回間互差兩次對(duì)中測(cè)回間互差20″12″30″ 井下導(dǎo)線(xiàn)邊長(zhǎng)測(cè)量井下導(dǎo)線(xiàn)量邊直接在測(cè)角的同時(shí)，使用全站儀進(jìn)行測(cè)邊。則附和導(dǎo)線(xiàn)的精度閉合差為：和角度改正數(shù)計(jì)算公式：。一水平、三水平及270水平按Ⅰ級(jí)水準(zhǔn)要求施測(cè)。當(dāng)高差的互差符合要求后，應(yīng)取往返測(cè)高差的平均值作為一次測(cè)量結(jié)果。由于貫通測(cè)量工作涉及地面和井下，不但要為礦山生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，也要為安全生產(chǎn)提供信息，以供管理者做出安全生產(chǎn)決策。因此，要求測(cè)量人員一絲不茍，嚴(yán)肅認(rèn)真對(duì)待貫通測(cè)量工作。重要貫通工程，要進(jìn)行貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)。④根據(jù)求得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算貫通巷道的標(biāo)定幾何要素，并實(shí)地標(biāo)定貫通巷道的中線(xiàn)和腰線(xiàn)⑤根據(jù)掘進(jìn)工作的需要，及時(shí)延長(zhǎng)巷道的中線(xiàn)和腰線(xiàn)。⑦重要貫通工程完成后，應(yīng)對(duì)測(cè)量工作進(jìn)行精度分析，作出技術(shù)總結(jié)。立井貫通主要包括從地面及井下開(kāi)鑿的立井貫通和延深立井時(shí)的貫通。井巷貫通的允許偏差值，主要根據(jù)工程的需要，按井巷的種類(lèi)、用途、施工方法及測(cè)量工作所能達(dá)到的精度確定。貫通結(jié)果的好壞，固然取決于所選擇的貫通測(cè)量方案和測(cè)量方法是否正確。進(jìn)行可靠的檢核，及時(shí)填圖，并經(jīng)常檢查和調(diào)整貫通巷道的方向和坡度，必要時(shí)可以采取某些施工上的措施，以盡量減少測(cè)量誤差對(duì)工程的影響，保證井巷能按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確貫通。（2）各項(xiàng)測(cè)量工作都要有可靠地獨(dú)立檢核。要采取提高精度的相應(yīng)措施。實(shí)地標(biāo)定時(shí)，注意不要用錯(cuò)點(diǎn)。 第一水平標(biāo)高+34m，采用主副兩條斜井開(kāi)拓，主斜井：井口標(biāo)高+316m，井底標(biāo)高+34m，井筒坡度18176。井筒采用半園拱斷面。井筒采用半園拱斷面，.副暗斜井：井口標(biāo)高+34m，井底標(biāo)高270m，井筒坡度22176。測(cè)得井下F1F2的坐標(biāo)方位角及F1點(diǎn)坐標(biāo)和高程。它是預(yù)計(jì)貫通實(shí)際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，而不是預(yù)計(jì)貫通實(shí)際偏差的大小，因此，誤差預(yù)計(jì)只有概率上的意義?！?】 貫通測(cè)量方案的選擇及誤差預(yù)計(jì)的一般方法 （1）了解情況，收集資料，初步確定貫通測(cè)量方案在接受貫通測(cè)量任務(wù)之后，首先應(yīng)向貫通工程的設(shè)計(jì)和施工部門(mén)了解有關(guān)工程的設(shè)計(jì)、部署、工程限差要求和貫通相遇點(diǎn)位置等情況，并檢核設(shè)計(jì)部門(mén)提供的圖紙資料。在開(kāi)始時(shí)可能有幾個(gè)方案，如地面采用GPS、測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)，還是導(dǎo)線(xiàn)？平面聯(lián)系測(cè)量采用幾何定向，還是陀螺定向？如果采用陀螺定向，則在井下導(dǎo)線(xiàn)中加測(cè)幾條陀螺定向邊，加測(cè)在什么位置等。通常是根據(jù)礦上現(xiàn)有的儀器和常用的測(cè)量方法，憑以往的經(jīng)驗(yàn)先確定一種，經(jīng)過(guò)誤差預(yù)計(jì)，最后才能確定下來(lái)。如果新礦山缺乏足夠的施測(cè)資料時(shí)，可采用有關(guān)測(cè)量規(guī)程中提供的數(shù)據(jù)或比照同類(lèi)條件的其他測(cè)量單位的資料。表71 測(cè)量誤差參數(shù)參考表測(cè)量種類(lèi)誤差參數(shù)名稱(chēng)測(cè)量方法參數(shù)值（177。當(dāng)然前者過(guò)小也是不合適的?！?】最后，根據(jù)測(cè)量方案最優(yōu)。(2)一井定向誤差：根據(jù)10個(gè)立井的兩次獨(dú)立定向資料求得一次定向中誤差。(5)井下導(dǎo)線(xiàn)量邊中誤差：根據(jù)按NTS202全站儀的測(cè)距儀標(biāo)稱(chēng)精度=177。(9)三角高程測(cè)量每千米的高差中誤差，可按《煤礦測(cè)量規(guī)程》的規(guī)定取為。貫通相遇點(diǎn)K在水平重要方向上誤差來(lái)源:地面平面控制測(cè)量誤差、定向測(cè)量誤差和井下平面控制測(cè)量誤差，而平面控制測(cè)量誤差主要考慮測(cè)角量邊所引起的K點(diǎn)在水平重要方向上的誤差。表72 值計(jì)算表點(diǎn)號(hào)角度lK180176。00′00″180176。00′00″180176。00′00″0054212176。36′13″195176。57′59″355176。46′40″50136176。51′12″101176。38′53″331176。09′21″46186176。33′41″124176。10′29″291176。37′15″42167176。7′11″100176。26′15″277176。27′45″38115176。50′26″67176。41′47″337176。12′25″34101176。11′22″102176。8′14″288176。00′23″30139176。25′53″5176。30′47″294176。43′47″526236176。37′16″236176。12′16″100176。11′00″22162176。18′42″259176。8′23″59176。19′23″18178176。19′43″244176。05′40″79176。42′21″14201176。44′12″293176。38′27″119176。17′47″10210176。31′47″307176。56′44″140176。36′13″6190176。10′22″324176。37′55″110176。53′02″2119176。⑤貫通在水平重要方向上的誤差預(yù)計(jì):177。目前，MATLAB在系統(tǒng)建模仿真、信號(hào)分析、數(shù)值計(jì)算、圖像處理、工程計(jì)算和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析等科學(xué)領(lǐng)域中有著十分廣泛的應(yīng)用。（3）數(shù)值處理MATLAB以矩陣作為數(shù)據(jù)操作的基本單位，這使得矩陣運(yùn)算變得非常便捷、方便和高效。MATLAB提供了兩個(gè)層次的繪圖操作：一種是對(duì)圖形句柄進(jìn)行的低層次繪圖操作；另一種是建立在低層次繪圖操作上的高層繪圖操作。 MATLAB常用表達(dá)式、數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)是以某種特定形式存在的，不同的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言允許定義和使用的數(shù)據(jù)類(lèi)型各不相同。在MATLAB中，其基本的變量命名規(guī)則由： 任何NATLAB語(yǔ)句的執(zhí)行結(jié)果都可以：在計(jì)算機(jī)屏幕得到顯示；賦值給指定的變量，如果沒(méi)有指定變量，MATLAB則把結(jié)果賦值給一個(gè)特殊變量ans.MATLAB總是以雙精度浮點(diǎn)數(shù)的方式來(lái)執(zhí)行所有的運(yùn)算，表示和存儲(chǔ)每一個(gè)數(shù)據(jù)元素。一方面在重要貫通工程開(kāi)始施測(cè)前，要充分做好人員準(zhǔn)備，另一方面要切實(shí)抓好質(zhì)量保證體系的貫徹落實(shí)。參考文獻(xiàn)[1]張國(guó)良，朱家鈺，顧和和，（等）.礦山測(cè)量學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.[2]孔祥元，郭際明，（等）.控制測(cè)量學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，.[3]王永華， 長(zhǎng)治 04600《礦山測(cè)量》2003年6月 第2期.[4] 鄭文華，王德遠(yuǎn)， 1991年3月 第10卷第1期. [5]于佩. GPS定位和陀螺定向在大型貫通測(cè)量中的應(yīng)用［J］.太原：太原科技TAIYUAN SCITECH 2005 年 1 月第 1 期[6]李興國(guó)．大型礦井巷道貫通測(cè)量方法與誤差分析［J］煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，40 (7): 93 －95．[7]叢玉梅，孫占群，宋丙劍. 井巷貫通測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)及精度提高方法［J］.中國(guó)西部科技2009年9月（上旬）第08卷第25期 總 第186期．[8] 孫興凱，王艷龍，岳沖，梁斌，劉愛(ài)軍，鄭崇啟. 巷道貫通測(cè)量誤差預(yù)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用［J］. 礦業(yè)工程研究，2013 年6 月第 28 卷 第 2 期.[9]陳步尚，陳國(guó)山，（等）.礦山測(cè)量技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.[10]ResearchandDigitizationMappingWU本文是在導(dǎo)師鐘來(lái)星的悉心指導(dǎo)下完成的。正因?yàn)橛辛怂麄?，我在大學(xué)期間才能快樂(lè)而充實(shí)地度過(guò)，借此機(jī)會(huì)向他(她)們表達(dá)我最真心的感謝，并祝愿大家心想事成，萬(wàn)事如意！同時(shí)還要感謝大學(xué)里所有的專(zhuān)業(yè)老師幾年來(lái)對(duì)我的關(guān)懷和幫助！特別的感謝送給我的家人和親朋好友，他們對(duì)我始終如一的鼓勵(lì)、支持，是我完成學(xué)業(yè)的力量源泉。 geographic information systems。1