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甲乌拉矿区井下控制导线测量方案的设计与实施*

更新时间:2016-07-05

0 引言

甲乌拉矿区位于内蒙古新巴尔虎右旗火山隆起带,其资源开发始于20世纪90年代后期,限于当时规划存在缺陷,且长期未能施行改善措施,致使一些浅部资源井口废弃,经过近年来的发展战略调整与发掘技术更新,现在的采掘系统依托于残留井口展开。由于矿区开发周期长、井巷工程量大、运营机制更迭多,早期留存的技术图件多,部分矿产资源已开发完毕,许多井巷工程已破坏,亟需对测量数据进行整理更新,查明矿区控制网的残留点位分布情况。

结合甲乌拉矿的实际情况,本文利用井下导线起算边采用陀螺仪定向代替传统的一井定向的方法[1],克服小断面井筒开拓的测量精度瓶颈问题,并针对风流、灰尘、光线和震动等客观存在于井下的环境干扰因素[2],设计切实可行的测绘方案,从而减少对中误差、测距误差、照准误差与视线偏差,完成甲乌拉—查干矿区井下首级控制导线测量,为今后矿山开发奠定基础。

1 方案设计

为了尽可能保证早期测量成果的沿用性,本次工作的开展必须衔接先前主要的控制测量数据,充分利用20世纪80年代黑龙江有色地质勘查局所布设的矿区地表控制网[3],从5″小三角点引测,严格按5″测距导线规范要求施测近井点,竖井投点采用钢丝绳投点,点位传递按5″测距导线进行,井下中段按7″测距导线规范要求施测,首级控制导线至各作业中段马头门,工作导线从首级控制导线点上引测。

为了将高精度导线传递至井下各作业中段以保障工程需要,井下测量分两级控制,首级导线控制至中段马头门,部分中段闭合导线全线布置,工作导线布置在各项施工巷道中。如表1所示,本次测量工作的所用的仪器技术先进、数量不多,不仅能充分保障测量精度[4],而且有利于控制资源成本和作业安全。随着陀螺仪定向技术的应用普及,本次测量工作中将使用西安航光仪器厂生产的HGK15陀螺仪参与井下起算方位定向,从而改善以往使用一井定向精度较差的问题[5]

2 数据采集

2.1 近井点测量

表1 所用仪器

Tab.1 Measuring instruments

仪器型号参数用途数量陀螺仪HGK15寻北精度:≤15″(1σ)寻北时间:≤9min工作模式:精密寻北全自动工作温度:-20℃~+50℃使用纬度:75°S~75°N井下中段测定起算方位1全站仪GPT-3002LN测角精度:±2″测距精度:(2+2×10-6·D)mm中段导线测角1全站仪KTS-442RL测角精度:±2″测距精度:(2+2×10-6·D)mm中段导线测角3钢尺测量钢尺100m钢尺30~50m钢尺导入标高、投点边量距6对讲机工作点联系6

为了消弱各井系统误差对井下测量的影响,需要尽可能提升地表控制网成果,经过对既有地表控制点成果进行测算与评估[6],根据实际情况在诸多近井点中选用V-1和V-3作为本次测量的起算点,并在起算点至井口之间布设2~3个近井点,引测2~3个点后直接测量投点钢丝,其布设图,见图1。

图1 各系统近井点引测导线示意图 Fig.1 Schematic diagram of laying traverse of near well points for each system

1)尽量减少马头门处气流对垂球线的影响,投点时最好停止风机运转,以减少风速;

图2 钢丝投点观测示意图 Fig.2 Schematic diagram of observation of steel projection point

2.2 竖井投点及测量

2)采用小直径、高强度的钢丝,适当加大垂球的重量,并将垂球浸入稳定液中;

自然资源部国土空间规划局、国土空间生态修复司、地质勘查管理司、海洋战略规划与经济司,海南省人民政府和有关部门,沿海11省(区、市)自然资源主管部门和有关地质勘查单位,沿海有关城市人民政府,原武警黄金部队有关单位,中国地质调查局有关部室和直属单位负责人参加了会议。

近井点的测量方法基本按5″导线的精度要求进行,使用GPT-3002LN全站仪进行近井点连测水平角、垂直角、距离的测量工作。水平角测角中误差为±5″,普通情况下2测回,15 m以下短边则需要3次对中3测回,测回较差为12″,2C变化为18″;垂直角使用对中观测中丝法,测回数为2,测回差为15″,指标差互差为15″,对向观测高差互差为±0.1 s;测距方法为往返测,4测回,每次读数一次,通过经验值加入温度气压改正数,测距相对中误差1/30 000,测回互差10 mm。

竖井投点只需传递平面坐标值,通过在立井中悬挂一根钢丝垂线的方式,由地面向井下传递平面坐标。如图2所示,在实际工作中,须将钢丝的一端固定在地面,另一端系在定向专用的垂球,并自由悬挂于投点水平,在投点水平上把钢丝线与井下永久导线点连接起来,从而使地面的坐标精确地传递到井下,完成投点工作[8]。为提高投点精度,需要尽可能控制变量,故采用单重稳定投点法,在投点过程中保持垂球重量不变,将垂球匀速缓慢放置到指定位置,将其放在水桶里,使其基本上处于静止状态,在定向水平上测角量边时均与静止的垂球线进行连接。在此投点的过程中,由于井筒内气流、滴水等影响,使垂球线在地面位置投到定向水平后会发生偏离,产生投点误差,为了尽量减小投点误差主要采用措施有:

3)减少滴水对垂球线及垂球的影响,在淋水大的井筒,必须采取挡水措施,并在水桶上加挡水盖。

如图3所示,竖井导入标高,采用100 m钢尺,超过100 m的井筒分段导入,在传统的作业过程存在误差盲点:

2.3 中段支导线延伸测量

井下的导线点同时充当高程点,井下导线点埋设后,均应做明显标志用红漆或白漆将点位圈出来并统一编号,其编号必须醒目地涂写在该点处的巷道帮上,以便于寻找。完整的导线点位都应挂上双线,不可再作为井下其他工作的挂钩,为了保护导线点不被破坏,需要注重日常工作中的管理与检查。井下导线点埋设的原则有:

早春用线绳放好线后开沟条播,沟深4 cm,播幅6 cm,行距35 cm,开沟要平坦,深浅要一致。下种要均匀,做到种子不重叠、不偏离播种沟,及时进行镇压,用杀虫消毒后的腐殖质土覆盖2 cm,下种量控制在150~165 kg/hm2。播后要用消毒后的稻草覆盖。

井下控制导线能形成闭(附)合导线时,会针对连接测量进行相应的平差,提供平差后的控制测量成果;若井下控制导线不能形成闭(附)合导线时,则随着工程的展开,可通过开井等采用低精度导线进行井下控制导线粗差或错误检查;当工程无法在短期内形成贯通时,则可以对井下控制导线进行两次独立观测[14]。对于观测和平差方式需要进行详细的精度分析和验证,以确保测量精度符合预期要求。为了保证数据的安全性、真实性与现势性,在完成每一个阶段的测绘工作后,都会进行定期的归档和整理,并通过平差运算来检验数据质量,保证了实时检核的既定方针,为高效开展测绘工作提供保障。

目的蛋白Flagellin-3M2e理论相对分子质量大小为67 000。如图2所示,与未诱导菌体相比,在相对分子质量为70 000处诱导菌体都出现了浓厚的条带,与预测相符,初步表明诱导菌体表达了融合蛋白,而且随着诱导时间的增加,目的蛋白量也随之增加,但诱导6 h后蛋白量无明显改变,因此以诱导6 h作为最佳诱导时间。取诱导后菌体超声破碎离心,并取上清过镍柱纯化,浓缩后测得目的蛋白浓度为1.13 mg/mL。Western印迹法鉴定,在相对分子质量为70 000处出现了单一的特异性条带,因此纯化的蛋白即为设计的融合蛋白(Flagellin-3M2e)。

1)首级导线点为永久点,埋设地点要易于保护,严禁埋设在移动的钢梁上;

下午,是最后一门全院必修课——经济法。颜晓晨去上课时,发现阶梯大教室里人格外多,一眼望去,只看见黑压压的人头,看不到空位。她这才想起今天发期中考试卷,难怪来上课的人这么多。

2)导线点若避不开移动岩体,测设时只能当作临时点处理,在移动钢梁或移动岩体前后段要考虑能测设一组永久点,也就是增加了测量工作量;

3)导线点埋设应避开障碍物、方便仪器架设;

4)导线点间应该尽可能避开短边。

矿区井下主井与盲井之间的连接导线、一盲井与二盲井之间的连接导线、各作业中段的导线、井与井中段间的连接导线,全部执行井下7″测距导线标准。水平角观测使用测回法,测角中误差±7″,15 m以下短边3次对中3测回,15 m~30 m边长两次对中2测回,30 m以上边长1次对中2测回,一次对中测回较差12″,二次对中测回较差30″,2C变化20″,对中误差≤0.8 mm,15 m以下短边对中误差≤0.4 mm;垂直角使用对向观测中丝法,测回数为2,测回差为15″,指标差互差为25″,倾斜巷道测回差为25″,对向观测高差互差为±0.1 s;测距使用往返测法,4测回,每次读数一次,通过经验值加入温度气压改正数,测距相对中误差1/30 000,测回互差10 mm。

2.4 井下起算方位测量

井下中段起算边方位采用陀螺全站仪定向[9]。陀螺全站仪定向时尽可能选择长边。陀螺全站仪是将陀螺仪和全站仪结合的仪器,由于它不受时间和环境的限制,同时观测简单方便、效率高,而且能保证较高的定向精度[10],所以是一种先进的定向仪器。就矿山而言,它取代国内矿山测量传统的几何定向法,克服了几何定向法要占用井筒而造成停产、耗费大量人力、物力和时间等缺点,其优势有:

1)为井下每一水平进行定向;

2)控制导线测量方向误差的积累;

优化营商环境需要持之以恒,久久为功,坚持问题导向,在切实解决企业和群众反映最突出最强烈的问题中,实现营商环境根本好转,引导社会预期向好,同步推进产业结构调整和体制机制改革。

即使在各种技术手段广泛运用的今天,语言仍然是教与学中使用最广泛的手段。农村寄宿制中学学生绝大多数时间都在校园里,因此,教师必须承担起更多的责任,包括培养学生的语言表达能力,帮助其能将所想清楚地表达出来。需要通过掌握和运用教学手段,打开学生心灵的天窗,拨动学生的心弦,激发学生的学习兴趣和积极性。从鼓励学生开口表达自己有把握的语句,到尝试叙述所想,再到清楚表达,甚至是用更好、更优美的词语来表达不同层次的要求,使学生在学习中逐步提高。

3)在导线测量工作中可以在适当地点加测一条陀螺方位边,既可发现测量水平角的粗差,又可有效地减少方向误差的积累[11]

在矿区控制网起算边V-1~V-3上进行方位测量,3测回,测回差小于45″时取平均值计算仪器常数;集中时间在井下各中段进行方位测量,3测回,测回差小于45″时取平均值得到陀螺方位角;10天之内的井下陀螺方位角测量后,到地表重新进行仪器常数测量,没明显变化时采用初期的仪器常数进行计算;陀螺方位角的计算必须进行待测边的陀螺方位角子午线收敛角之差的改正。

2.5 近井点和连接导线高程测量

近井点的高程控制测量,规范要求按四等水准测量进行,但近几年来由于测绘仪器的发展,使用的全站仪稳定、测角精度较高(DJ2级)、测距精度更高(2+2×10-6·D)mm,只要采取一些积极的措施,测距三角高程测量可以代替四等水准测量。测距三角高程测量的最大误差影响因素为测角精度的影响,由于矿区地处平原地带,近井点相互之间高差小[12],测角精度对高程测量结果影响小,故本次测量采用测距三角高程测量代替四等水准测量。测量时需要注意的有:

1)垂直角观测时指标差、测回差须严格执行前述要求,指标超限的必须重测;

矿体倾向:矿体的倾向分为三个区间(图2D),20~40°、70~80°、290~350°。对资源量贡献最大的矿体倾向是320~330°,出现频数较大的倾向对应贡献了最大的资源量,显示资源量与倾向具有相关关系。

2)测距要注意加入温度、气压改正;

家访过后的一星期内,笔者仍然与姜晨的家长联系交流。在双方的齐抓共管下,姜晨有了明显的进步,速度快了,作业也及时完成了,还能腾出时间来看课外书。笔者及时给予表扬和鼓励,并让其谈谈其超越了多少时间,心情是怎样的,从他的回答中笔者感受到他已经尝到速度快的甜头了。家长看到孩子的变化非常高兴,也从中尝到了家校联系的甜头,现在都主动联系教师了。

3)觇仪高的量取必须执行观测始末两次量取(防止读数错误);

4)相关测量技术标准可见上述测角的技术方法。

2.6 竖井导入标高高程测量

竖井投点测量需要完成投点连测水平角和测距。水平角使用拓普康GPT-3002LN全站仪,中误差为±5″,普通情况下2测回,15 m以下短边则需要3次对中3测回,测回较差为12″,2C变化为18″;测距使用钢尺量距,通过往返测的方式并4测回取平均值,每测回读数一次,测回互差3 mm,测距相对中误差1/30 000。

1)井上、下全站仪找平采用半测回,未考虑仪器的指标差;

限于保密需求,本文只展示部分测量成果,以展示方案的合理性与实用性。如表2所示,为两井之间的井下控制点平差数据。经统计,本次测量的所有成果均符合预期精度要求,且顺利将井下的水平角与竖直角精度控制在7″水平。

3)使用的长钢尺,自由下垂时的名义长度与真实长度没做过相关实验;

4)锁口面测量时采用原有井筒装备,不方便量取,精度差。

图3 导入高程示意图 Fig.3 Transmitting elevation schematic diagram

在本次测量工作中,针对上述问题提出了改进方案:

1)安装制作测量面代替传统的锁口面,保证量取精度;

2)测量面找平采取全站仪正倒镜找平;

3)采用固定钢尺进行量取,减少钢尺尺长改正数的误差影响。

浮萍是一种颇为常见的植物,在我国的南方和北方均有生长。当你经过湖泊或者水塘的时候,如果看见水面上漂浮着一层绿色的植物,那十有八九就是浮萍了。也许你从来没有特别注意过浮萍,但其实它们很有趣。

3 数据处理

北京燕禹水务科技有限公司………………………… (1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23)

井下首级导线只能形成三条闭合导线,故闭合导线平差方法采用有限制条件的闭(附)合导线严密平差程序进行,全站仪观测的导线在高等级平面控制测量空中,对精度的要求较高,需要进行导线的严密平差,通过对边、角观测误差方程式和单位权中误差和权的解算。由于坐标平差法误差方程式的列立简单且有规律性,使编制程序有较强的可行性,故根据工程需求,开发了如图4所示的平差计算程序,为数据处理提供方便。

图4 平差软件界面 Fig.4 Adjustment software interface

2)量取锁口面精度不够[13]

表2 闭合导线误差表

Tab.2 Closed traverse error table

点号中误差/cm横坐标中误差/cm纵坐标中误差/cm误差椭圆A/cmB/cm误差坐标方位值/(°'″)930.780.510.590.720.30511412940.800.530.600.720.345110052010.810.540.610.720.37519472020.800.530.600.700.375058012030.780.520.580.690.385034162100.770.520.570.670.38509392110.750.510.550.640.384934062120.730.500.530.620.384853022130.740.510.530.620.394741592140.730.510.520.610.404642472150.720.510.510.590.404520192160.690.490.490.570.394414282170.680.490.470.570.374132022180.660.480.450.570.344049041210.630.470.430.540.343912301200.600.450.400.500.333555101190.580.430.400.500.304015121010.550.410.360.500.243856471020.510.400.320.460.23345256960.470.380.280.420.22285353950.430.350.250.370.22234014

4 结论

对于矿井下特殊环境的测量工作,在进行方案设计与实施的过程中,应该优先利用技术手段解决问题,通过新兴的科学技术和数据处理手段能够有效克服环境影响带来的危害,并将测绘严谨求实的工作态度落到实处,以保障数据采集的质量,最后通过合理、稳健、可持续的管理体系长期维系测量成果,为工程提供有效的数据支撑。

本文所述的方案切实可行,且对工作时间、成本、人员安排、安全监测等内容的安排合理有效。随着开拓工程的展开,井下控制导线应进一步往前延伸,每年底应该根据矿山开发采掘计划,以本方案为基础,设计下年度的井下控制测量工作计划,按照控制测量工作计划按时组织完成,对保证井巷工程施工中的测量精度有极大的帮助。

庭园内主要的建筑物都安排在同一个轴网系统内,布置了方正的建筑之后,剩下不规则形状的用地则通过安排石山、树池、花池等配景去消解。树池和花池的平面形状在靠近建筑的一侧,保持与建筑外墙平行或垂直。在不规则形状的用地里,走道与花池使用了不规则的折线造型,修饰了不规则的用地形状(图16)。

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鲁迅去世以后,沈从文对他的看法逐渐有了变化。于是有了《从周作人鲁迅作品学习抒情》的周氏兄弟比较,有了1947年的《学鲁迅》。这是沈从文第一次非常客观的评价他所认识的鲁迅的成功和伟大,虽然还仅仅局限在文学方面。

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信息化时代的步入,企业财务管理人员应该转变财务管理理念,追随时代潮流,坚持以人为本的管理观念。人是一切活动的执行者,在实际的财务管理工作中,企业应注重人的作用,加强以人为本的理念,财务管理人员应该充分地发挥主观能动性,推动企业财务管理工作的发展,继而为企业发展提供有价值的助力。另外,会计信息化存在于变化多端的网络环境中,存在较大的风险性,为此,企业经营者树立风险理财观念,能够预测防范企业面临的各种财务风险,进一步使得企业风险降低。

赵普分
《地矿测绘》 2018年第01期
《地矿测绘》2018年第01期文献

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