瞄直法

瞄直法是指将定向连接点设置在两锤线的延长线上的定向连接测量方法。瞄直法较连接三角形法有明显的优势,作业用时少、操作简单、运算量小的特点。

瞄直法

瞄直法简介

矿山生产的每个阶段都离不开矿山测量的应用,在矿山测量工作中,经常会遇到通过一个竖井对井上井下进行联系测量,即通常所说的一井定向,其主要原理是应用联系三角形法进行联系测量。在实际操作过程中需要严格按规范要求选择联系三角形的连接点,并选择有利的联系三角形的形状,选择不同的计算公式来解算联系三角形、并分配三角形的闭合差,而后按导线测量的程序计算定向分段连接点的夹角和定向边方位。这种测量方法只要联系三角形形状选择有利、布设连接点合理、投点仔细并严格按照规范测量,一般均能达到预期要求的精度。但这种方法从外业测量到内业计算都较为复杂,外野消耗测量时间较多而且在测量和计算过程中容易出错,并且占用井筒的时间较长,影响生产,参加测量的人员较多。联系三角形法进行一井定向时其具体表现在连接三角形形状的选择、计算公式的选择等方面。在一定的竖井规格下,可以用瞄直法来代替联系三角形法来进行一井定向,瞄直法一井定向操作简单,省时省力,在矿山上普遍应用于实际生产中。

瞄直法瞄直法一井定向概述

瞄直法一井定向可以看作是连接三角形延伸的一个特例:即连接点选择在井筒内两垂线一致的方向上,只测量距离。设两垂线稳定不动,改变连接点的位置使此时连接角为零,依此按导线测量计算定向分段连接点的坐标和定向边方位。

在选择连接点时,先粗瞄两垂线A、B方向,在此方向线上的K点或P点安置全站仪,整平后用望远镜精确瞄准A、B两垂线,按垂直于A、B连线的方向移动仪器,而后再用望远镜瞄准两垂线,直至K点或P点精确地选择在A、B方向上,然后用仪器的激光对点在地上做好K点或P点的具体位置。采用瞄直法定向最大的优点是不用进行联系三角形繁琐的解算,只要垂线稳定、连接点选择的精度高,使K点或P点和直线AB在同一直线上,同样能达到较好的定向效果。

瞄直法瞄直法一井定向应用范围

(1)井上仪器架设位置与巷道的石门开切位置及走向一致,是采用瞄直法进行一井定向的先决条件、否则会因井上仪器架设位置与巷道走向不同而无法选择连接点进行瞄直。连接点一般选择在距离AB连线5m左右,那样视线清晰,容易调节K点或P点在AB连线上,连接点的角度也高。

(2)在定向作业中,操作时可较方便地稳定垂线和上下联系,并可在小范围内移动垂线以适应连接点,使连接点与两垂线方向一致。AB两垂线的距离也没有联系三角形那样要求严格,可以根据井口和井壁的规格适当的调节距离,已达到投点要求,减少投向误差。

（3)仅用于一些矿体规模较小,巷道长度在300 m左右不能太长,分段高度一般不超过100 m的矿山,才可选择瞄直法进行定向测量。负责不能保证定向精度。

瞄直法瞄直法一井定向的误差分析

引起投向误差的主要原因是在投点过程中井筒内气流、垂球重量不够引起垂线偏斜、垂线摆动、井筒内水滴影响以及钢丝弹性影响等因素造成的。水滴引起垂线的摆动一般无固定规律,在测量前要首先检查井筒内管路是否有跑、冒、滴、漏现象,其次在测量时适当地遮盖井筒,能减小其对投向误差的影响。在钢丝绳拉力允许的条件下可以适当加重垂球来增加垂线的稳定性。在进行测量前在井上井下量好两垂线的距离,看是否相等,如果互差超过1 cm,就存在投向误差,应该继续稳定垂球或者检查钢丝绳,直到符合要求为止。

对于垂线自然摆动问题可通过将其放入稳定液中来减小摆幅不定影响,稳定液最好选择废弃的机油,那样稳定垂球效果明显。对于风力影响,要尽量减小风速、提前对工作面进行通风,在保证不影响视线和安全的情况下,在实测时暂时关闭风机,对引起空气对流的主要通风口在定向时进行适当遮挡。

分段高度不大于100 m时,采取上述措施来减小投向误差,提高定向误差,已达到规范要求来满足生产。

瞄直法瞄直法在生产中的检验

为了更好地说明瞄直法在一井定向的应用效果,在某金矿、铁矿矿山测量中做了两次验证。在定向时,采用了两种方法进行了一井定向,都取得了良好的定向效果,但瞄直法较连接三角形法有作业简单、作业速度快、费用低、运算量小等特点。

从作业时间看,瞄直法较连接三角形法有明显的优势,作业用时少、操作简单、运算量小的特点。

瞄直法中求得定向边方位角α=223°22′16″连接三角形法求得定向边方位角α=223°23′52″规范规定两次独立定向坐标方位角之差不超过2′,作业中两次独立定向坐标方位差为1′36″,满足规范要求。

瞄直法总结

根据上述分析和矿山实际验证结果可以看出,用瞄直法进行一井定向时,要将投向误差和连接点的选择等作为提高定向精度的主要问题加以控制。实际工作中,只要准备充分、操作仔细,一般是能够达到井上井下定向测量的精度要求,完全可以用于实际生产。