浅谈用Excel表计算贯通测量误差预计值

２００６年第６期　中州煤炭　总第１４４期　浅谈用Ｅｘｃｅｌ表计算贯通测量误差预计值　王晓波　（淮南矿业集团地质管理研究院，安徽淮南２３２００１）　摘要：介绍了利用Ｅｘｃｅｌ表计算贯通测量误差预计值的方法和步骤。通过实例阐明矿井地测部门使用该程　序能够快速、准确地进行误差预计，并验证贯通测量方案的合理可靠性。　关键词：Ｅｘｃｅｌ表；贯通测量；误差预计　中圈分类号：ＴＤ１７５．５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３—０５０６（２００６）０６—００２４—０２　《煤矿测量规程》规定：重要贯通测量前，须编　的中误差为：　制贯通测量设计书。误差预计是贯通测量设计书的　：±　重要组成部分，必须根据井巷贯通测量精度和施工　４ｎ　Ｔ＿程的要求，进行井巷贯通点的误差预计。淮南矿　１．２三角高程测量误差引起的高程方向误差预计　业集团谢桥煤矿地测部门利用Ｅｘｃｅｌ表快速、准确　（１）经纬仪高程测量误差引起　点在高程上的　地计算出了１２１２（８）工作面贯通相遇点　在水平重　误差预计公式：　要方向和高程的误差预计值，并验证了贯通测量方　Ｍ　＝±５０√　案的合理可靠性。该计算方法对同类矿井的贯通测　其中，　为导线长度，ｋｍ。　量工作具有一定的指导意义。　（２）若独立进行ｎ次三角高程测量，则ｎ次测　１计算公式　量平均值的中误差为：　１．１导线测量误差引起的水平重要方向误差预计　：±　√ｎ　（１）由经纬仪导线测角误差引起的水平重要方　向的误差预计公式：　１．３平面坐标变换公式　为了简化贯通测量预计值的计算，以贯通相遇　＝±　厕　点Ｋ为中心进行坐标系旋转，以贯通巷道的水平重　其中，ｍ口为导线测角中误差；∑　２　为贯通预计　要方向作为　轴方向，进行平面坐标变换，建立新　相遇点　与各导线点连线在，，　轴上的投影长度的　坐标系（图１）。换算公式如下：　平方和。　＝　０＋ｃｏｓＡａ（　一　ｏ　）一ｓｉｎＡａ（ｙｉ　一ｙｏ　）　（２）由导线量边误差引起的水平重要方向的误　Ｙ。＝Ｙ０＋ｃ０ｓ△　（Ｙｆ　一Ｙ０　）＋ｓｉｎＡａ（　ｆ　一　０　）　差预计公式：　其中，　、Ｙ　为ｉ点在新坐标系中的坐标；　Ｙ　“＝±√∑ｍ；ｃ０８　为ｉ点在矿区高斯平面坐标系中的坐标；　。、Ｙ。、　。　、　其中，ｍ　为导线量边误差；　为各导线边与　Ｙ。　分别为新、矿区高斯平面坐标系统中重合点的重　轴之间的夹角。　心坐标，在此即为贯通相遇点　点的坐标；△　为同　一（３）各项误差引起　点在　轴上总中误差公　边在新、矿区高斯平面坐标系统中的坐标方位角　式：　之差，△　＝　新一　矿区（不够减时可加３６０。）。　Ｍ　ｘ：±、『Ｍ２　＋Ｍ２　ｔ　２编制Ｅｘｃｅｌ计算程序及应用算例　（４）若独立进行ｎ次测量，则ｎ次测量平均值　２．１程序编制说明　收稿日期：２００６—０７—２１　该Ｅｘｃｅｌ计算表格包括已知数据与常数部分、　作者简介：王晓波（１９７０一），男，安徽淮南人。工程师，现从事矿山测　测点计算部分和最终计算误差预计值部分。　量和采煤沉陷技术的研究和管理ｌＴ作。　（１）已知数据与常数部分。Ｅｘｃｅｌ计算表格表１　・２４・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第６期　王晓波：浅谈用Ｅｘｃｅｌ表计算贯通测量误差预计值　总第１４４期　～６行主要为已知数据与常数部分，包括贯通点Ｋ　其中第Ⅳ列中测边方位角（ｒａｄ）的计算利用了　多重ＩＦ语句，公式如下：　ＩＦ（Ａｌ，≥０，（ＩＦ（ＡＸ＞０，ａｔａｎ（ＡＹ／ＡＸ）。ＰＩ（）＋ａｔａｎ（△　ＡＸ））），（ＩＦ（ＡＸ＞０。２　ＰＩ（）＋ａｔａｎ（ＡＹ／ＡＸ）。ＰＩ（）＋ａｔａｎ　（ＡＹ／ＡＸ））））　坐标、△　、闭合导线长度、测边误差ｒｎ　、测角中误差　ｍ　等。该部分是进行误差预计时必须输入的已知　数据与常数。　（２）测点计算部分。测点计算部分为７～４７　行，第７行为测点计箅部分的标题行，依次为点名、　测点坐标（　、ｙ）、旋转后坐标（　、ｙ　）、ＡＹ　＾、ａｔａｎ　（３）最终计算误差预计值部分。最终计算误差　预计值部分为第４８～５３行，依据第４７行的∑尺　、　∑ＣＯＳ　值及１．１、１．２部分所列公式，计算ｆ｝｛贯通误　差预计值　２．２　实例　（ＡＹ／ＡＸ）、测边方位角弧度、Ｒ：、ＡＹ、ＡＸ、ＡＹ／ＡＸ、　ＣＯＳ　ＯＬ列：依据表格的第７行依次编制８～９行的计　算，将第９行中的内容复制到１０～４６行（所要复制　的行数等于贯通测量方案的测点数），再重新输入　各测点坐标，Ｅｘｃｅｌ表自动计算出各测点的　和　和　。　谢桥矿１２１２（８）Ｔ作面走向长２　４５０　ｍ，倾斜长　２４０　ｍ，煤层倾角１５。。１２１２（８）工作面贯通测量误　差预计图如罔１所示。　ＣＯＳ　Ｏｌ值；第４７行为合计值，即求小∑　：　、∑ｃ０ｓ　，ｆ。　图ｌ　１２１２（８）工作面贯通测量误差预计示意　１２１２（８）工作面的贯通测量方案：井下平面测　量方法采用７”导线实测，井下高程测量采用三角高　程测量，并独立进行２遍；贯通相遇点Ｋ位于运输　顺槽内，测量路线形成自身闭合。根据所选用的测　量方案和仪器，其已知数据与常数如下：　点坐标　（３０　７３５．６４９，３９　５５３．５８１），△　：３４６。５４　，ｍ，＝　部门利用本程序计算出了１２１２（８）工作面误差预计　中的∑Ｒ２　＝６８　７８３　０７８．９３１、∑ＣＯＳ　Ｏ／＝４．９９４　２４（表　１），最终得出贯通相遇点Ｋ的贯通误差预计值　＝０．１９９　ｍ和Ｍ　＝０．０８２　ｍ。确定了贯通测量方　案的合理可靠性，保证了该面于２００５年安全、准确　贯通，实测坐标和方向闭合差均满足贯通测量的精　度要求，确保了矿井的生产接替。　０．００５　ｍ，ｍ　＝±７　，闭合导线长度５　３７０　ｍ。矿地测　表１　１２１２（８）工作面贯通误差预计　３结语　（１）利用本程序进行井下贯通测量预计的计算　终结果。该程序也可以应用于　－警盒　（下转第９４页）　２５・　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年第６期　中州煤炭　总第１４４期　足，无风、微风的老做法。要引进通风管理人才。或　（４）构筑合理可靠的通风设施，提高矿井通风　通过外出学习、培训等方式，迅速组建煤矿的高水平　系统的合理、稳定、可靠性。如某矿井筒距回风口交　通风管理队伍。建立由技术矿长（技术负责人）负　岔点不足６　ｍ（先天设计不足），且有煤仓，不能建风　责的通风专业化队伍，专门从事通风构筑物施工、风　门，如果建挡风墙，则无法推车向煤仓落煤。该矿在　筒延接、瓦斯检查、矿井测风等通风系统现场管理和　此处挂一风帘，由于频繁过人过车，造成风流短路。　技术管理工作。　改造方法为重新掘井底绕巷，此前先临时在该处构　（２）提高矿井总风量，对主要通风机合理选型。　筑一道挡风墙（墙体厚度８００　ｍｍ以上），在挡风墙　在小煤矿技术改造完成后，要达到０．１５　Ｍｔ／ａ生产　下部留一溜槽口，在井筒侧钉上布帘。这样既保证　能力，井下采掘工作面数可按一面一备，４～５个掘　不再被破坏短路风，又能穿过溜槽溜煤，保证了矿井　进工作面，矿井总需风量达２　０００　ｍ　／ｍｉｎ。因此，主　通风系统的稳定性。要提高构筑通风设施的标准，　要通风机选型功率要在２×４５　ｋＷ对旋以上。主要　要求风门、密闭、挡风墙墙体厚度在６００　ｍｍ以上，　进、回风大巷断面要在６　ｍ　以上，失修严重巷道要　且用料石（或砖头）水泥砂浆构筑，风门墙要有５。的　进行维修，尽快达到通风运输及安全行人的需要。　斜度，保证能自行关闭，且要联锁。墙体处巷道要折　（３）在井下采掘布置时，要认真编写作业规程，　棚子掏槽，见实帮实顶。减少风门数量，不常用、不　合理正规布置，使井下通风系统合理稳定可靠。编　经常通过行人的风门要堵住变成挡风墙。　写作业规程要进行通风、排水、供电运输等环节设　（５）提高局部通风管理水平，保证掘进工作面　计。同时利用矿井技术改造时机，对原有不合理的　风量充足。小煤矿掘进通风距离一般较短，局部风　通风系统改造、完善。如某矿技术改造，改造前（图　机选型要在１ｌ　ｋＷ以上，高瓦斯矿井要实现双风机　ｌａ）该矿井主要问题是巷道平交，串联通风，一巷两　双电源，自动切换。风机吸入风量要在ｌ８０　ｍ　／ｍｉｎ　用，两采面间串联通风，轨道运输下山延伸时又将形　以上，风筒直径在４００　ｍｍ以上，延接使用反压边，　成通风系统大串联，无法合理布置。改造后（图１ｂ）　吊挂平直，专人管理，保证风筒末端风黉８０—１００　大巷作绕道车场，下采面风巷通轨道巷作风桥，使下　ｍ　／ｍｉｎ，完全满足６００—８００　ｍ掘进通风要求。不必　采面风巷回风进入轨道巷，皮带上山作采区主进风　因局部通风能力不足而增加贯通巷道，使通风系统　及主运输巷，轨道上山作采区主要回风及辅助运输　复杂，不利于安全管理，也给采掘带来不必要麻烦。　巷。轨道皮带下山延伸时利用轨道上山作回风巷，　形成并联通风方式。　３　结语　小煤矿资源整合并经技术改造后，生产能力大　－　大提高，如果不能同时大幅度提高通风管理水平，仍　ＬＪ　　．满足于小煤矿通风管理现状，势必造成新的安全隐　／＾　／　患，无法达到减少“一通三防”事故、提高小煤矿安　｝｝　Ｌ　｛　丰　．　全水平的目的。因此，充分利用技术改造契机，从管　’　■一Ｌ　Ｊ　『■　：　＾　》　，　｝　＾　理者素质、管理水平、井下各大系统尤其是通风系统　入手，做到改造、提高和完善，切实提高通风管理水　平，实现通风系统合理稳定可靠，减少和杜绝“一通　（ａ）改造前　（ｂ）改造后　三防”事故。　图ｌ通风系统示意　（责任编辑：秦爱新）　（上楼第２５页）　一井内其他贯通误差预计的计算。　（２）实际打印结果时，可以把不需要的栏目，利　参考文献：　用Ｅｘｃｅｌ表功能进行隐藏，只留下所需要的栏目。如　［１］　中国统配煤矿总公司生产局．煤矿测量手册（上册）［Ｍ］．北　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｆ、ｌ、Ｍ列。本文即对已知数据与常数部分　京：煤炭工业出版社，１９９０．　（１—６行）、测点计算部分（１１—４３行）和最终计算　［２］　中华人民共和国能源部．煤矿测量规程［Ｍ］．北京：煤炭工业　误差预计值部分（４８—５３行）进行了隐藏。　出版社，１９８９．　（责任编辑：郭海霞）　－９４－