矿山井筒十字线的恢复与重建

王黎明，谢风科，刘 清（山东金岭铁矿地质工程处，山东 淄博 255081）



矿山井筒十字线的恢复与重建

王黎明，谢风科，刘 清
（山东金岭铁矿地质工程处，山东 淄博 255081）

摘 要：井筒十字线对于矿山具有极其重要的作用，矿井建成后，十字中线点经常遭到破坏，严重影响矿山的生产建设。根据场地情况，采用GNSS控制和导线测量方法间接测定井筒十字中心点，通过点位加密控制和加强测量标志的维护，为矿山各类设施的施工质量提供保障。

关键词：井筒十字线：GNSS网：导线测量：精度分析

0　前言

山东金岭铁矿是历史悠久的矿山，在侯庄矿和召口矿内设有主井、副井及风井多个井筒。经过勘察，建井初期所布设的井筒十字线控制点所剩无几，为保证井上、井下提升坐标系统的严格统一，满足矿井改扩建和维修等工程的设计和施工，需要利用原来的起算数据重新测出井筒中心，并重新测设十字中线。

1　工程方案的制定与实施

井筒十字中线在建井时期还是在以后的生产过程中都有着重要的作用，工业广场内主要建筑物位置的标定，井架、天轮、绞车等提升设备的安装与检查都是根据井筒十字中线标定的。目前，侯庄矿东风井因提升系统需要升级改造，建井初期所设置的十字线控制点或遭破坏，或受新建建筑物的影响无法通视，所保存只有HN03、HS01、HW02、HE03几个点，仅存的这几个点也需要监测其可靠性。

1.1可靠性监测

首先，将观测方案初步定为导线测量或GNSS平面控制测量；经小组成员讨论发现，现存的十字线控制点均距离建筑设施较远，且周围视野比较开阔，适合采用GNSS控制网来进行已知点精度和可靠性检验，从而剔除精度低、可靠性差的已知点。GNSS网联测凤凰山（三等点）和侯庄南（四等点），利用中海达公司开发的平差软件进行平差计算，最后确定HN03和HE03保存完好。在确定两个已知点可靠的情况下，对联测资料进行重新平差计算，平差结果为：比例误差系数b=12mm/km，满足《冶金工程测量规范》GNSS平面控制测量一级网的要求。

1.2联网观测

根据初步联测成果，按照十字线的设计方位标定出新设的十字点，标定出的十字线点应满足《冶金工程测量规范》要求：十字中心线铅直度的偏差不应大于30″。

由于受场地地形条件的限制，选点无法尽随人意，只能根据实地情况布设：有的点设在地面上，有的设在厂房上，部分点间高差较大。根据现有的网型确定联测方案：5″级导线；仪器为索佳SET210K全站仪，其标称精度：测角±2″，测距：2mm+2ppm（有棱镜）；十字中心线的基点位置标定后，绘制1：500基点布置图。

导线观测的技术要求和限差：测角中误差≤5″，观测两个测回，半测回归零差≤12″，一测回内2C较差≤18″，同一方向值各测回较差≤12″；测距采用对向观测，各两个测回，距离采用四次平均值。外业观测中的注意事项：

（1）选择观测条件有利的时间段进行观测；

（2）在观测过程中，确保精密对中、整平，光学对中器的对中精度优于1mm；

（3）气泡置平时，应使仪器位于补偿器的有效补偿范围；（4）归零差或零方向的2C较差超限时，该测回重测。

1.3刻点与改线

恢复十字线是一项繁琐、复杂的精密测量工作，要解算、纠偏和重新刻点，很难使十字线垂直度一次性达到要求，需要反复进行。在本次恢复工作中，我们采用的方法是：对补设网进行观测，对观测数据进行平差计算，根据结果计算、确定其中不满足要求点的偏差及方向，重新刻点。然后对补设网进行再次联测，反复进行，直到全部达到要求为止。

1.4平差计算及精度分析

在计算机上对观测数据进行检查及内业整理，然后平差计算。导线平差后精度如下：WB=4.6″，导线全长相对闭合差1/68549，测角中误差±3.2″，满足设计和规范要求，表明观测方案可行，数据质量可靠。最后，通过卷扬机房内和井架上刻留的老十字线方向记号相比较也一致，表明此次恢复工作圆满完成。

2　加密控制

待刻点全部刻好后，利用附近的的控制点，选取场地内适当的点位进行加密控制，在矿内选取合适的点位（根据实际图纸资料，选取2、3个场地内的点，以便联测使用）。由于GNSS控制网所涉及到的点，在距离上需要满足规范技术要求，工厂内比较密集的十字点不宜参与其中，因此用全站仪加密控制网。严格按照四等三角控制网的测量要求，利用全站仪观测出数据，内业使用平差软件计算出坐标结果。

3　十字线点的维护

十字线点完全刻好后，维护工作也相当重要。一是提高大家对测量标志的认识，自觉进行保护；二是在日常测量活动中，经常检查十字线点的点位情况，如若发现个别点距离偏差较大或个别点受到破坏时，及时根据附近的控制点进行导线测量，测量出新的点位坐标，并录入十字线资料中。

4　结束语

此次十字线点的成功恢复，为我们今后在类似工程上提供了一个成功的范例。其中，GNSS技术在十字线测量中的运用，丰富了我们的测量手段和方法，也让十字线点的维护工作相对方便。

参考文献：

［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50995-2014 冶金工程测量规范［S］.2015.

［2］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T18314-2009全球定位系统（GPS）测量规范［S］.2009.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.196

作者简介：王黎明（1982-），男，山东莱芜人，工程师，主要从事：矿山测量、变形观测和空区监测。