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[摘 要]文中针对矿山大型贯通工程中，贯通出现了很大偏差。因此，结合正在进行和即将进行的多个同类型长贯通测量工程存在的共性问题，提出可靠的测量解决办法。
[关键词]贯通；误差预计；测量精度
中图分类号：TD175.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0121-01
1 超长贯通工程成因及危害
1.1 超长贯通工程
贯通导线距离超过2km以上的贯通工程有打通一矿排矸井与+140大巷贯通工程，南大巷与+540采区大巷贯通工程，皮带运输斜井贯通工程等。
1.2 各矿贯通综合图形结构
各矿贯通综合图形结构示意参见图1。
1.3 主要成因
1.3.1 由于开采的影响，之前布测的矿区地面控制网、原国家二等、三等、5”三角网测量点、水准点几乎全部遭到破坏，使得地面控制网必须采用光电测距导线或GPS由矿区外很远的控制点引入。
1.3.2 随着矿井向深部水平延伸，各矿巷道开拓系统范围也随之扩大，形成了多个地面与井下贯通工程、竖井与平硐混合贯通工程、跨矿式贯通工程，使得井下巷道贯通距离最长达400—600m之多，贯通导线超过2km。
2 超长贯通测量技术方案编制过程中的特殊步骤
（1）有条件的矿井应采用2”以上的全站仪建立独立的地面导线控制网，具体做法是在原导线控制中选择一条边尽可能靠近预计贯通点，以此边为起始边，尽量均等地向贯通预计点延伸，最大限度减小地面控制测量误差对贯通的影响。（2）有竖井定向的矿井，必须查明定向资料的定向中误差，定向中误差至少要低于25”，超标必须采取特殊措施，同时贯通误差预计时必须选择合理的误差预计参数，贯通点应选择在离竖井最近的地方，因定向误差是引起贯通偏差大的主要因素之一。（3）现行《矿山测量规程》规定的井下7”级基本控制导线测量精度达不到贯通精度要求，只能作为参考，对7”级基本控制导线必须按误差预计要求精度提高补测等级。（4）在贯通误差预计时，必须综合考虑GPS测量的等级、联系测量的中误差、地面控制网测量的等级、井下导线测量的等级误差参数值，分析该工程的特点和难点，有针对性地采取提高测量精度的各种技术措施，在条件允许时从同一起始点和起始边开始施测高精度的等级导线，建立单一地面控制，以摆脱控制网误差对贯通造成的影响。（5）贯通测量方案的编制。各项贯通工程水平重要方向的贯通测量误差包括：地面近井点的测量误差、地面连接导线的测量误差、立井定向联系测量的误差和井下经纬仪导线测量的误差。因此在误差方案编制过程中不能只以一井内巷道或两井之间巷道贯通方式进行单一思考，必须综合考虑各种误差对贯通点的影响大小，从而采取特殊技术措施来处理。由于边长测量增长，测量手段的变化，高程测量一般都能满足贯通精度的要求，本文暂不讨论高程测量误差。
3 测量误差预计及比较
为完成这一贯通工程，加快工程速度，我们以一级导线点作为贯通设计的各个点，按一级导线实测数据计算误差预计中所用的参数。对贯通重要方向（天井长轴方向和垂直于天井长轴方向）上的误差进行预计。由于该工程是竖直贯通，对高程要求不高，因此对竖直面未做误差预计。
（一）误差预计中基本参数的确定
1、测角中误差的确定
在误差预计中，参数一般是根据多个闭合导线、多个复测支导线的闭合差或最终边两次求得的坐标方位角之差来计算的。《规程》规定，用这种方法计算时，其导线个数不应少于10个。这需做大量的测量工作。由于缺少这方面的累积资料，结合通风井上下水平已有一级导线的条件，我们采用如下方法计算。
我们在做一级导线测量中，测角时均两次对中，两次角值相当于双次观测，可根据许多双次观测值差求测角中误差。设第一次观测值为，第二次观测值为，两次差值为：
则：
式中：n—差值个数
如时说明有系统误差。应从d中消去系统误差的影响，求得新的差值
即： 则：
计算结果如下：
1）130水平测角中误差
2）上水平测角中误差
2、 值的计算
——井下导线第i点与贯通相遇点K联线在假定的x'轴上的投影长度的平方和。
——井下导线第i点与贯通相遇点K联線在假定的y'轴上的投影长度的平方和。
这些数据一般测绘大比例尺贯通图来图解。因这一工程测线较长，用图解法较困难。故采用坐标回转的的方法，计算出导线点在假定坐标系中的、值，具体做法如下：
以天井顶部与钻孔相遇点“孔”点，作为坐标原点O'，其O'点坐标为：
XO'=46114.244
YO'=45275.105
设过O'沿天井长轴方向即119°，方向Y'轴，通过O'垂直于横坐标轴Y'的线为X'轴（即垂直于天井长轴的方向），X'O'Y'组成新的坐标系统。其中O'为贯通相遇点，X'Y'即为贯通重要方向。由于新坐标系与矿区大地坐标系方向不一致，差一个角度。应用坐标转换计算公式可求出巷道中任意导线点在新坐标系中的和值，即为导线点与坐标原点O'连线在X'轴和Y'轴上的投影长度。结合前面给出的关于和的定义，得出：=，=。根据坐标转换公式则有：
式中：、为任意导线点i的、坐标值与新坐标系原点O'的、坐标值在大地坐标系统中之差。
计算结果：
1）130水平
=4786742.36 =1916676.8
2）上水平
=1646.5 =407630.14
3、 值的计算：
式中为各导线边长，为各边在新坐标系中的方位角。计算结果：
1）130水平——=41853.78
=47571.59
2）上水平——=359.4
=368.5
4 结论
（1）竖井定向是造成贯通点在水平重要方向偏差的主要因素之一，对这类长贯通测量必须对竖井定向误差进行综合分析考虑，并采取一定的技术措施进行处理。（2）由M预比较可以看出，现行《矿山测量规程》的技术指标规定和井下7”基本控制导线不能满足导线达2km以上超长巷道贯通测量的要求，对4—8km以上的贯通工程必须根据实际情况对测量各项技术指标的规定做相应修改调整，加大测回数，提高测角精度。（3）这项工程能顺利贯通，取得较好结果，主要是来自领导重视和全体测量人员的密切配合，并在实际工作中严格按《规范》进行作业，并在实际工作中严格按《规范》进行作业，并对各个环节都反复进行两次。通过误差预计做到了心中有数，对此工程又进行了专门分析研究，制定了一些可行的措施，抓住了钻孔倾斜这个主要矛盾，所以整个贯通测量工作顺利主动。
参考文献
[1] 商光灿，何涛.煤矿测量手册[Z].北京：煤炭工业出版社，1990.
[2] 史玉峰，孙保琪.时间序列分析及其在变形数据分析中的应用[J].金属矿山.2004，（8）：13-15.
[关键词]贯通；误差预计；测量精度
中图分类号：TD175.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0121-01
1 超长贯通工程成因及危害
1.1 超长贯通工程
贯通导线距离超过2km以上的贯通工程有打通一矿排矸井与+140大巷贯通工程，南大巷与+540采区大巷贯通工程，皮带运输斜井贯通工程等。
1.2 各矿贯通综合图形结构
各矿贯通综合图形结构示意参见图1。
1.3 主要成因
1.3.1 由于开采的影响，之前布测的矿区地面控制网、原国家二等、三等、5”三角网测量点、水准点几乎全部遭到破坏，使得地面控制网必须采用光电测距导线或GPS由矿区外很远的控制点引入。
1.3.2 随着矿井向深部水平延伸，各矿巷道开拓系统范围也随之扩大，形成了多个地面与井下贯通工程、竖井与平硐混合贯通工程、跨矿式贯通工程，使得井下巷道贯通距离最长达400—600m之多，贯通导线超过2km。
2 超长贯通测量技术方案编制过程中的特殊步骤
（1）有条件的矿井应采用2”以上的全站仪建立独立的地面导线控制网，具体做法是在原导线控制中选择一条边尽可能靠近预计贯通点，以此边为起始边，尽量均等地向贯通预计点延伸，最大限度减小地面控制测量误差对贯通的影响。（2）有竖井定向的矿井，必须查明定向资料的定向中误差，定向中误差至少要低于25”，超标必须采取特殊措施，同时贯通误差预计时必须选择合理的误差预计参数，贯通点应选择在离竖井最近的地方，因定向误差是引起贯通偏差大的主要因素之一。（3）现行《矿山测量规程》规定的井下7”级基本控制导线测量精度达不到贯通精度要求，只能作为参考，对7”级基本控制导线必须按误差预计要求精度提高补测等级。（4）在贯通误差预计时，必须综合考虑GPS测量的等级、联系测量的中误差、地面控制网测量的等级、井下导线测量的等级误差参数值，分析该工程的特点和难点，有针对性地采取提高测量精度的各种技术措施，在条件允许时从同一起始点和起始边开始施测高精度的等级导线，建立单一地面控制，以摆脱控制网误差对贯通造成的影响。（5）贯通测量方案的编制。各项贯通工程水平重要方向的贯通测量误差包括：地面近井点的测量误差、地面连接导线的测量误差、立井定向联系测量的误差和井下经纬仪导线测量的误差。因此在误差方案编制过程中不能只以一井内巷道或两井之间巷道贯通方式进行单一思考，必须综合考虑各种误差对贯通点的影响大小，从而采取特殊技术措施来处理。由于边长测量增长，测量手段的变化，高程测量一般都能满足贯通精度的要求，本文暂不讨论高程测量误差。
3 测量误差预计及比较
为完成这一贯通工程，加快工程速度，我们以一级导线点作为贯通设计的各个点，按一级导线实测数据计算误差预计中所用的参数。对贯通重要方向（天井长轴方向和垂直于天井长轴方向）上的误差进行预计。由于该工程是竖直贯通，对高程要求不高，因此对竖直面未做误差预计。
（一）误差预计中基本参数的确定
1、测角中误差的确定
在误差预计中，参数一般是根据多个闭合导线、多个复测支导线的闭合差或最终边两次求得的坐标方位角之差来计算的。《规程》规定，用这种方法计算时，其导线个数不应少于10个。这需做大量的测量工作。由于缺少这方面的累积资料，结合通风井上下水平已有一级导线的条件，我们采用如下方法计算。
我们在做一级导线测量中，测角时均两次对中，两次角值相当于双次观测，可根据许多双次观测值差求测角中误差。设第一次观测值为，第二次观测值为，两次差值为：
则：
式中：n—差值个数
如时说明有系统误差。应从d中消去系统误差的影响，求得新的差值
即： 则：
计算结果如下：
1）130水平测角中误差
2）上水平测角中误差
2、 值的计算
——井下导线第i点与贯通相遇点K联线在假定的x'轴上的投影长度的平方和。
——井下导线第i点与贯通相遇点K联線在假定的y'轴上的投影长度的平方和。
这些数据一般测绘大比例尺贯通图来图解。因这一工程测线较长，用图解法较困难。故采用坐标回转的的方法，计算出导线点在假定坐标系中的、值，具体做法如下：
以天井顶部与钻孔相遇点“孔”点，作为坐标原点O'，其O'点坐标为：
XO'=46114.244
YO'=45275.105
设过O'沿天井长轴方向即119°，方向Y'轴，通过O'垂直于横坐标轴Y'的线为X'轴（即垂直于天井长轴的方向），X'O'Y'组成新的坐标系统。其中O'为贯通相遇点，X'Y'即为贯通重要方向。由于新坐标系与矿区大地坐标系方向不一致，差一个角度。应用坐标转换计算公式可求出巷道中任意导线点在新坐标系中的和值，即为导线点与坐标原点O'连线在X'轴和Y'轴上的投影长度。结合前面给出的关于和的定义，得出：=，=。根据坐标转换公式则有：
式中：、为任意导线点i的、坐标值与新坐标系原点O'的、坐标值在大地坐标系统中之差。
计算结果：
1）130水平
=4786742.36 =1916676.8
2）上水平
=1646.5 =407630.14
3、 值的计算：
式中为各导线边长，为各边在新坐标系中的方位角。计算结果：
1）130水平——=41853.78
=47571.59
2）上水平——=359.4
=368.5
4 结论
（1）竖井定向是造成贯通点在水平重要方向偏差的主要因素之一，对这类长贯通测量必须对竖井定向误差进行综合分析考虑，并采取一定的技术措施进行处理。（2）由M预比较可以看出，现行《矿山测量规程》的技术指标规定和井下7”基本控制导线不能满足导线达2km以上超长巷道贯通测量的要求，对4—8km以上的贯通工程必须根据实际情况对测量各项技术指标的规定做相应修改调整，加大测回数，提高测角精度。（3）这项工程能顺利贯通，取得较好结果，主要是来自领导重视和全体测量人员的密切配合，并在实际工作中严格按《规范》进行作业，并在实际工作中严格按《规范》进行作业，并对各个环节都反复进行两次。通过误差预计做到了心中有数，对此工程又进行了专门分析研究，制定了一些可行的措施，抓住了钻孔倾斜这个主要矛盾，所以整个贯通测量工作顺利主动。
参考文献
[1] 商光灿，何涛.煤矿测量手册[Z].北京：煤炭工业出版社，1990.
[2] 史玉峰，孙保琪.时间序列分析及其在变形数据分析中的应用[J].金属矿山.2004，（8）：13-15.