矿井贯通联合测绘方法技术

本发明专利技术属于矿井测量技术领域，具体涉及矿井贯通联合测绘方法，它包括以下步骤：一、利用GPS作业在矿区高等级控制点上设点，二、将等级控制点上设点引测至井口附近，在井口布设井口控制点，三、使用全站仪对井口控制点进行导线联测，四、检核GPS对导线平差进行修正,五、利用投点方法将坐标及高程式导入井下控制点，六、井下加测陀螺边，七、在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量；本发明专利技术具有利用全站仪、GPS、陀螺仪、矿井导入坐标及高程等设备联合作业，从而提高效率、提高精度、降低劳动强度，为后续工程提供依据和资料的优点。

Combined Surveying and Mapping Method for Mine Penetration

【技术实现步骤摘要】
矿井贯通联合测绘方法
本专利技术属于矿井测量
，具体涉及矿井贯通联合测绘方法。
技术介绍
目前，煤矿矿井的井筒一般都是竖直结构，在矿井的内部由于深度的原因，底面上的定位测量无法对矿井内部进行定位，而在矿区内定位点少、精度低、近井点难布设，这些导致对于矿井内部测量精度不高，在井下进行施工作业时由于无法进行精确的测量，从而导致了作业效率无法提高、劳动强度大、井下测绘难的巨大问题，同时，用于无法对井下进行精确的测绘导致后期的空矿监测成本高，后续空矿复垦因没有详尽的矿井内资料作为依据，难以做出有规模的大型规划，导致后续利益丧失，造成巨大的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种利用全站仪、GPS、陀螺仪、矿井导入坐标及高程等设备联合作业，进而提高效率、提高精度、降低劳动强度，为后续工程提供依据和资料的矿井贯通联合测绘方法。本专利技术的目的是这样实现的：矿井贯通联合测绘方法，其特征在于：步骤一）：利用GPS作业在矿区高等级控制点上设点；步骤二）：将步骤一中设的点引测至井口附近，并在井口附近设立井口控制点；步骤三）：利用全站仪对步骤二中设立的井口控制点进行导线联测；步骤四）：检核GPS观测值，对导线平差结果修正，在进行检核GPS中，各检核应当符合以下的要求：①、同步环闭合差检验基线所组成的同步环应进行闭合差检验，其闭合应符合下面式的规定：ωx≤√n/5σωy≤√n/5σ、ωz≤√n/5σω≤√3n/5σ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，②、异步环闭合差检验若干条独立边或采用不同数学模型解算的同步边组成的闭合环，其闭合差应符合下面的规定：ωx≤3√nσωy≤3√nσωz≤3√nσω≤3√3nσ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，③、重复观测基线边的检验重复观测的基线边较差应符合下面的规定：ds≤2√σ；步骤五）：在井口固定绞车，利用钢丝投点的方法，将坐标及高程式导入井下控制点；步骤六）：井下加测陀螺边；步骤七）：在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量；所述的步骤一中在“矿区高级控制点上设点”的高级控制点为D或E级控制点，所设的点至少有一组包含五个控制点。所述的步骤三中“井口附近设立井口控制点”，所设的井口控制点在井口周向且设置的数目不少于四个，在井口侧形成闭合环状控制点组。所述的闭合环状控制点组的数目不少于2个。所述的步骤四中检核GPS观测值中，所有基线解应进行独立环检验，不得有不参加闭合差检验的基线存在。所述的步骤五中“将坐标及高程式导入井下控制点”，所设的井下控制点经投点方法消除误差后固定于井壁。所述的步骤六中加测陀螺边，并计算出加测陀螺边的位置、数目以及其精度对巷道贯通的影响，通过现有的技术，计算出最佳的加测陀螺边的位置和数目。所述的步骤七中“在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量”进行数据参数的采集，并结合加测陀螺边对精度的影响得出结果值。本专利技术的有益效果：1、利用全站仪、GPS联合作业，解决近井点间边长过短而相对精度达不到GPS观测的要求，以及不能满足使用GPS观测方法的问题；2、通过钢丝投点的方法，计算出投向误差，并将坐标及高程导入井下，提高精度的方法；3、井下加测陀螺边的选位，并获得陀螺边的精度对贯通测量的影响；4、井下测量利用全站仪、陀螺仪联合作业指导井下生产，减少点位误差及方向误差的方法；5、减少由井上控制点至贯通相遇点各环节中，每种测量方法对测量总误差的影响；综上所述本专利技术具有利用全站仪、GPS、陀螺仪、矿井导入坐标及高程等设备联合作业，提高效率、提高精度、降低劳动强度，为后续工程提供依据和资料的优点。附图说明图1为本专利技术矿井贯通联合测绘方法的投点方法投影示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。实施例1如图1所示，矿井贯通联合测绘方法，其特征在于：步骤一）：利用GPS作业在矿区高等级控制点上设点；步骤二）：将步骤一中设的点引测至井口附近，并在井口附近设立井口控制点；步骤三）：利用全站仪对步骤二中设立的井口控制点进行导线联测；步骤四）：检核GPS观测值，对导线平差结果修正，在进行检核GPS中，各检核应当符合以下的要求：①、同步环闭合差检验基线所组成的同步环应进行闭合差检验，其闭合应符合下面式的规定：ωx≤√n/5σωy≤√n/5σ、ωz≤√n/5σω≤√3n/5σ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，②、异步环闭合差检验若干条独立边或采用不同数学模型解算的同步边组成的闭合环，其闭合差应符合下面的规定：ωx≤3√nσωy≤3√nσωz≤3√nσω≤3√3nσ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，③、重复观测基线边的检验重复观测的基线边较差应符合下面的规定：ds≤2√σ；步骤五）：在井口固定绞车，利用钢丝投点的方法，将坐标及高程式导入井下控制点；步骤六）：井下加测陀螺边；步骤七）：在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量；所述的步骤一中在“矿区高级控制点上设点”的高级控制点为D或E级控制点，所设的点至少有一组包含五个控制点。所述的步骤三中“井口附近设立井口控制点”，所设的井口控制点在井口周向且设置的数目不少于四个，在井口侧形成闭合环状控制点组。所述的闭合环状控制点组的数目不少于2个。所述的步骤四中检核GPS观测值中，所有基线解应进行独立环检验，不得有不参加闭合差检验的基线存在。所述的步骤五中“将坐标及高程式导入井下控制点”，所设的井下控制点经投点方法消除误差后固定于井壁。所述的步骤六中加测陀螺边，并计算出加测陀螺边的位置、数目以及其精度对巷道贯通的影响，通过现有的技术，计算出最佳的加测陀螺边的位置和数目。所述的步骤七中“在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量”进行数据参数的采集，并结合加测陀螺边对精度的影响得出结果值。步骤五中投点误差对投向影响的分析：在进行钢丝投点时，通过两根钢丝垂线向地面方向传递到地下，由于垂线偏斜，引起两垂线的方向误差，即投向误差，可用θ表示，而θ值的大小直接与投点误差e的大小及方向有关，现设A、B为钢丝垂线在地面上的位置，Ai、Bi为重锤线在井下偏斜后的某一位置，e1与e2为A、B两点投影的位移长度误差，a为两垂线间的距离，用αi、βi来表示AAi、BBi两方向与直线AB之间所夹的角度，则可以得出投影角度偶然误差θi″为：θi″=对以上的投点测量进行N次的操作，进而可得到投影的角度误差θ为：θ＝±。通过已知的方法计算出井下加测陀螺边对巷道贯通误差的影响。本专利技术的有益效果：1、利用全站仪、GPS联合作业，解决近井点间边长过短而相对精度达不到GPS观测的要求，以及不能满足使用GPS观测方法的问题；2、通过钢丝投点的方法，计算出投向误差，并将坐标及高程导入井下，提高精度的方法；3、井下加测陀螺边的选位，并获得陀螺边的精度对贯通测量的影响；4、井下测量利用全站仪、陀螺仪联合作业指导井下生产，减少点位误差及方向误差的方法；5、减少由井上控制点至贯通相遇点各环节中，每种测量方法对测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿井贯通联合测绘方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一）：利用GPS和全站仪联合作业在矿区高等级控制点上设点；步骤二）：将步骤一中设的点引测至井口附近，并在井口附近设立井口控制点；步骤三）：利用全站仪对步骤二中设立的井口控制点进行导线联测；步骤四）：检核GPS观测值，对地面导线平差结果修正，在进行检核GPS中，各检核应当符合以下的要求：①、同步环闭合差检验基线所组成的同步环应进行闭合差检验，其闭合应符合下面式的规定：ωx≤√n/5σωy≤√n/5σ、ωz≤√n/5σω≤√3n/5σ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，②、异步环闭合差检验若干条独立边或采用不同数学模型解算的同步边组成的闭合环，其闭合差应符合下面的规定：ωx≤3√nσωy≤3√nσωz≤3√nσω≤3√3nσ③、重复观测基线边的检验重复观测的基线边较差应符合下面的规定：ds≤2√σ；步骤五）：在井口固定绞车，利用钢丝投点的方法，将坐标及高程式导入井下控制点；步骤六）：井下加测陀螺边；步骤七）：在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量。

【技术特征摘要】
1.矿井贯通联合测绘方法，其特征在于：其包括以下步骤：步骤一）：利用GPS和全站仪联合作业在矿区高等级控制点上设点；步骤二）：将步骤一中设的点引测至井口附近，并在井口附近设立井口控制点；步骤三）：利用全站仪对步骤二中设立的井口控制点进行导线联测；步骤四）：检核GPS观测值，对地面导线平差结果修正，在进行检核GPS中，各检核应当符合以下的要求：①、同步环闭合差检验基线所组成的同步环应进行闭合差检验，其闭合应符合下面式的规定：ωx≤√n/5σωy≤√n/5σ、ωz≤√n/5σω≤√3n/5σ其中ωx、ωy、ωz为坐标分量闭合差，ω为环的全长闭合差，n为闭合环的边数，σ为相应等级规定的精度，②、异步环闭合差检验若干条独立边或采用不同数学模型解算的同步边组成的闭合环，其闭合差应符合下面的规定：ωx≤3√nσωy≤3√nσωz≤3√nσω≤3√3nσ③、重复观测基线边的检验重复观测的基线边较差应符合下面的规定：ds≤2√σ；步骤五）：在井口固定绞车，利用钢丝投点的方法，将坐标及高程式导入井下控制点；步骤六）：井下加测陀螺边；步骤七）：在井下利用全站仪、陀螺仪联合作业进行测量。2.如权利要求1所述的矿井贯通联合测绘方...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑崇启，冯保民，梅世付，王晓静，高宁，高彩云，何保喜，梁玉保，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南,41