【文章內(nèi)容簡介】 注： n 為同步環(huán)或異步環(huán)邊數(shù)， ? 為相應(yīng)級別規(guī)定中誤差。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)邊閉合數(shù)據(jù)或環(huán)閉合數(shù)據(jù)超出上述規(guī)定 時，應(yīng)分析原因?qū)ζ渲胁糠只蛉砍晒販y。需要重測的邊，應(yīng)盡量安排在一起進(jìn)行同步觀測。 網(wǎng)平差 GPS 網(wǎng)平差分為無約束平差和約束平差。無約束平差檢核 GPS 成果內(nèi)部精度，約束平差是將 GPS 網(wǎng)約束到選定的坐標(biāo)系（即 1954 北京坐標(biāo)系）。 (1) 基線經(jīng)過檢驗后，剔除有粗差的基線向量，在 WGS84 坐標(biāo)系中進(jìn)行三維無約束平差，求出 GPS 網(wǎng)的 WGS84 的地心坐標(biāo)（ XYZ）和大地坐標(biāo)（ BLH）。 (2) 以已知四等點的已知坐標(biāo)，對 E 級 GPS 網(wǎng)進(jìn)行二維約束平差。求出各 E 級 GPS 網(wǎng)點的 1954 年北京坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)及其 精度指標(biāo)。 (3) 用 WGS84 坐標(biāo)系三維無約束平差求得的各 GPS 點的大地高，根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 13 部分 GPS 點的已知水準(zhǔn)高程，擬合出其他 GPS 點的高程異常值，再推算出各 GPS 點的水準(zhǔn)高程。 控制網(wǎng)應(yīng)提交的資料 (1) 測量任務(wù)書； (2) 技術(shù)設(shè)計書； (3) 新建或重建的 GPS 點的點之記和測量標(biāo)志委托保管書； (4) 外業(yè)觀測記錄手簿和偏心觀測記錄； (5) 原始記錄的存儲介質(zhì)及其備份； (6) GPS 控制網(wǎng)的展點圖和成果表； (7) GPS 接收設(shè)備的檢驗資料； (8) GPS 技術(shù)總結(jié)； (9) 成果驗收報告； 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 14 專題部分 第二章 東七回風(fēng)下山貫通預(yù)計 設(shè)計的說明 巷道貫通是指按設(shè)計要求從巷道的一端掘進(jìn)到某一指定地點與另一端相通。通常貫通是同一巷道在不同的地點 , 以兩個或兩個以上的工作面 , 分段掘進(jìn) , 然后彼此相通 , 在掘進(jìn)施工過程中 , 由于測量不可避免地帶有誤差 , 因此 , 貫通實際上總是存在偏差。偏差可能發(fā)生在空間的三個方向上 : 一、沿巷道中心的長度偏差 ( 39。l? )。 二、水平面內(nèi)垂直于巷道中心的左右偏差 ( 39。x? )。 三、豎直面內(nèi)垂直于巷道中心線的上下偏差 ( 39。h? )。如果因貫通測量過程中發(fā)生差錯而未能貫通或者貫通處的誤差值超限 , 都將嚴(yán)重影響巷道的質(zhì)量和使用 , 甚至導(dǎo)致報廢等后果 , 在經(jīng)濟(jì)上和時間上給國家和企業(yè)造成不可挽回的損失。 “而現(xiàn)在興建了很多城市地下巷道，它們本身受地面及地下各種構(gòu)筑物的制約，使得站與站之間的區(qū)間巷道 ,不只是只有直線連接，更多的是由曲線來連接的 ,這樣就對貫通測量帶來一定的難度。巷道就其使用而言越大越寬 敞，就其建造過程的貫通而言，越大越容易控制挖通，即使偏離了也容易糾正 ,但從投資上則是越小越經(jīng)濟(jì) ,為解決這一對矛盾，只好在滿足功能要求的前提下 ,盡可能縮小巷道的截面尺寸” [10]。為此，對貫通測量就提出了很高的要求。貫通測量的精度是否保證將直接關(guān)系到工程的成敗，對降低工程造價、提高工程質(zhì)量起著舉足輕重的作用，因此我們很有必要對巷道貫通點的貫通誤差做出準(zhǔn)確的預(yù)計。 對貫通測量本身而言，確定何等貫通精度 ,就意味著采用什么測量儀器、測量手段與方法以及相應(yīng)的人力物力，還有一個成本問題。因此為達(dá)到巷道工程的預(yù)期目標(biāo) ,不 同的巷道工程對貫通測量也就提出了不同的貫通精度。對專業(yè)測量人員來講，當(dāng)巷道工程確定后，必須詳查該工程所處的地理環(huán)境和施測條件，并根據(jù)該工程提出的貫通精度制定出一份周密的貫通測量技術(shù)中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 15 設(shè)計。 “巷道測量誤差預(yù)計，就是按照所選擇的測量方案和測量方法，應(yīng)用最小二乘準(zhǔn)則及誤差傳播律，對貫通精度的一種估算，它是預(yù)計貫通實際偏差最大可能出現(xiàn)的限度，而不是預(yù)計貫通實際偏差的大小，因此，誤差預(yù)計只有概率上的意義。其目的是優(yōu)化測量方案與選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法，做到對貫通心中有數(shù)” [1]。 通過誤差預(yù)計，不但能求出貫通的總預(yù)計誤差的 大小，而且還可以知道哪些測量環(huán)節(jié)是主要誤差來源，以便在修改測量方案與測量方法時有所側(cè)重，并在將來實測過程中給予充分注意。 設(shè)計的思路 在我們實際做巷道貫通的誤差預(yù)計的時候由于要對測量儀器、測量手段進(jìn)行調(diào)整，如果是單純的依靠手工或者是 Excel來做，重復(fù)的計算顯得特別的繁瑣。因此在實際的貫通特別是中、長巷道貫通中，如果我們能使用程序計算的話可以省了很多的精力，還有就是在通過不斷的調(diào)整使用的測量方法和方案的時候，通過對比和分析各種方法的數(shù)據(jù)，我們還能得出一些的規(guī)律，從而可以用來指導(dǎo)以后貫通中采用的測量儀 器和測量手段的選擇。 在設(shè)計的方案中的巷道貫通誤差，一方面必須能滿足貫通精度要求，然而實際的工程中精度越高工程所耗費的成本就越大，所以另外一方面我們也要充分考慮節(jié)約了人力和資金，使得最后的貫通在精度上滿足要求同時使得工程消耗最少的資金。 在結(jié)合專業(yè)課知識的同時 ,通過利用 V C++，實現(xiàn)了對巷道貫通測量誤差的預(yù)計。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 16 第三章 貫通測量誤差預(yù)計的原理 支導(dǎo)線終點的位置誤差 由礦山測量中支導(dǎo)線終點的位置誤差公式可知，支導(dǎo)線終點的位置誤差分為測角誤差和量邊誤差兩部分，量邊 誤差又可分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差的影響，公式如下： 222121222 c os xin in yx LblaRmMiK ??? ?? ??? （ 31） 222121222 s in yin in xy LblaRmMiK ??? ?? ??? （ 32） 22121222 LblaRmM n in iK ??? ???? （ 33） 上面三個公式中的第一項分別表示測角精度相同時，測角誤差對支導(dǎo)線終點在 X、 Y和點位上的 誤差；第二項表示測邊偶然誤差的影響；第三項表示測邊系統(tǒng)誤差的影響。式中主要符號的含義為： ixR表示第 i點與支導(dǎo)線終點的連線在 X軸方向上的投影 ； iyR表示第 i點與支導(dǎo)線終點的連線在 Y軸方向上的投影； iR 表示第 i點與支導(dǎo)線終點的連線長度； i? 表示第 i條邊與 Y軸方向的夾角； yx LLL , 分別表示支導(dǎo)線始點與終點連線的長度、其在 X、 Y軸上的投影。 而在貫通測量誤差預(yù)計中，都是以貫通相遇點 K為原點，沿貫通巷道方向作為 Y? 軸，沿貫通巷道垂直方向作為 X? 軸，這樣預(yù)計出來的誤差在 Y? 軸方向上對貫通沒有影響，只是在計算兩掘進(jìn)頭間的貫通距離是稍有偏差；對貫通影響較大的就是沿 X? 軸方向上的誤差，把 X? 軸方向叫做貫通重要方向，只要預(yù)計這個貫通重要方向上的誤差就可以了。所以預(yù)計中只使用上面的公式（ 1） 的形式，相應(yīng)的改變形式為： 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 17 222121222 c os xin in yx LblaRmMiK ??? ???? ?? ??? （ 34） iyR?表示第 i點與貫通相遇點 K的連線在 Y? 軸方向上的投影； i?? 表示第 i條邊與 X? 軸方向的夾角； xL? 表示支導(dǎo)線始點與貫通相遇點 K的連線 X? 軸上的投影。 一井貫通測量誤差預(yù)計 巷道一井貫通就是從巷道一端一個已知邊向另一端一個預(yù)計的貫通相遇點 K掘進(jìn)，導(dǎo)線形式其實是一個支導(dǎo)線（如圖 31）： 23 圖 31 一井貫通測量的導(dǎo)線形式 所以預(yù)計在水平重要方向上的貫通誤差，實質(zhì)上就是預(yù)計支導(dǎo)線終點 K在 X? 方向上的誤差 KxM? 。由 （ 4）可得 貫通相遇點 K在 X? 方向上的預(yù)計中誤差為： 222121222 c os xin in yx LblaRmMiK ??? ???? ?? ??? （ 35） iyR?表示第 i點與貫通相遇點 K的連線在 Y? 軸方向上的投影； i?? 表示第 i條邊與 X? 軸方向的夾角； xL? 表示支導(dǎo)線始點與貫通相遇點 K的連線 X? 軸上的投影。 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 18 若導(dǎo)線獨立施測兩次，則平均值中誤差為： 221239。KK xx MM ??平 （ 36） K點 X? 方向上的預(yù)計誤差為 ： 平預(yù) KK xx MM 39。39。 2? （ 37） 加測堅強陀螺定向邊后貫通測量的誤差預(yù)計 在某些長距離的大型重要貫通工程中，通常要測設(shè)很長距離的井下經(jīng)緯儀導(dǎo)線，導(dǎo)線在巷道拐彎出又有一些短邊，由于井下測角誤差積累的結(jié)果，往往難以保證較高精度的貫通要求，而在井下要大幅度提高精度是比較困難的，所以在實際工作中經(jīng)常采用在導(dǎo)線中加 測一些高精度的陀螺定向邊的方法來建立井下平面控制，尤其是用于大型重要貫通的平面控制，它可以在不增加測角工作量以提高測角精度的前提下，顯著減小測角誤差對于經(jīng)緯儀導(dǎo)線點位誤差的影響，從而保證了巷道的正確貫通。 加測陀螺定向邊后的貫通測量誤差預(yù)計，是把陀螺定向邊作為堅強方位角邊，由礦山測量中的相關(guān)公式推導(dǎo)可知：加測陀螺定向邊后導(dǎo)線終點的測角誤差減小，量邊誤差的影響沒有改變。 加測陀螺定向邊后導(dǎo)線終點的測角誤差，使用已知方向邊與陀螺邊或相鄰?fù)勇葸呏懈鞫伍g點的重心作為標(biāo)準(zhǔn)，求出各段中的點到對應(yīng)重心的連線在Y? 軸上的投影，用于計算加測陀螺定向邊后測角誤差在貫通重要方向上的大小；量邊誤差仍按原方法進(jìn)行計算。 如圖 2所示，由起始點 A和起始定向邊 AA1（坐標(biāo)方位角為α 0）測設(shè)導(dǎo)線至終點 K，并加測陀螺邊α 1，α 2，??α n 共 n 條，將導(dǎo)線分為 n 段，各段重心 Ｏ 1， Ｏ 2,?? Ｏ n，其坐標(biāo) jniO nxxjj?? 1 jniO nyyjj?? 1 （ j=1,2,??， n） （ 38） 由 B點至 K點的一段為支導(dǎo)線 （如圖 32）： 中國礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計 19 第 1 段第 段 圖 32 加測陀螺邊的導(dǎo)線 （一） 由導(dǎo)線測角誤差引起貫通相遇點 K 點貫通誤差為： }][][][]{[ 2 39。22222 39。 KByNⅡⅠ　x RmM K ??????? ???? ?? （ 39） 式中 η —— 各導(dǎo)線點至本段導(dǎo)線重心 O的連線在 Y? 軸上的投影長度； 39。yR —— 由 B至 K的支導(dǎo)線點與 K點連線在 Y? 軸上的投影長度。 （二）由陀螺定向邊的定向誤差引起 K點貫通誤差 222222222222239。39。39。39。39。39。39。39。39。1120　OK　OO