一井定向测量的内业平差计算方法分析
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瞄直法一井定向测量的精度分析关键词:瞄直法;测量;误差;精度摘要:介绍了在日常矿山测量技术管理工作中,主要采用连接三角形法进行一井定向,但这种方法从外业测量到内业计算都较为复杂,实际工作中,如采矿设计中相邻上下分段巷道的对应关系一致时往往采用瞄直法进行一井定向。
结合实践经验,对用瞄直法进行一井定向时投向误差等进行了分析,并阐述了在小分段采矿中应用瞄直法一井定向的测量精度和注意事项。
1瞄直法一井定向测量概述矿山生产离不开矿山测量,在日常矿山测量技术管理工作中,经常会遇到通过一个竖井对上下分段巷道进行联系测量,即通常所说的一井定向,其主要原理是应用连接三角形法进行连接测量。
在实际操作过程中需要严格按规范选择连接三角形的连接点,并视连接三角形的形状,选择不同的计算公式来解算连接三角形、计算并分配三角形闭合差,而后按导线测量的程序计算定向分段连接点的坐标和定向边方位。
这种测量方法只要连接三角形形状选择有利、布设连接点合理、投点仔细并按规范测量,一般均能达到要求的精度。
但这种方法从外业测量到内业计算都较为复杂,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。
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,设垂线稳定不动,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。
如图1所示,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点安置经纬仪,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。
采用瞄直法定向最大的优点是不用进行连接三角形的解算,只要垂线稳定、连接点选择的好,同样也能达到较好的定向效果。
2瞄直法一井定向应用范围(1)分段巷道的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、否则会因分段巷道走向不同而无法选择连接点进行瞄直。
一井定向计算原理与应用详解在地球物理勘探、地质工程、水文地质等领域中,一井定向计算扮演着至关重要的角色。
它通过对井内测量数据的处理和分析,能够准确地确定井身的方位和倾角,为后续的钻探、开采等工程提供重要依据。
本文将详细介绍一井定向计算的原理、方法及其在相关领域的应用。
一、一井定向计算原理一井定向计算是通过测量井内钻具的方位角和倾角,结合地面控制点的坐标信息,确定井身空间位置的过程。
其基本原理包括坐标系转换、方位角和倾角的测量与计算、误差分析等。
1. 坐标系转换:一井定向计算涉及到多个坐标系的转换,如地理坐标系、井口坐标系、钻具坐标系等。
这些坐标系之间的转换需要借助相应的转换矩阵和参数,以确保计算结果的准确性和可靠性。
2. 方位角和倾角的测量与计算:方位角是指井身与地理北极之间的夹角,倾角是指井身与水平面之间的夹角。
通过测量这两个角度,可以确定井身在空间中的位置。
在实际测量中,需要借助高精度的测量仪器和计算方法,以减小误差和提高精度。
3. 误差分析:一井定向计算过程中不可避免地会存在误差,如仪器误差、计算误差等。
为了确保计算结果的可靠性,需要对这些误差进行分析和处理,如采用最小二乘法进行误差估计和修正。
二、一井定向计算方法一井定向计算方法主要包括以下几种:1. 单点定向法:通过在井口设置一个控制点,利用该点的坐标信息和井内测量的方位角和倾角,计算出井身的空间位置。
这种方法简单易行,但精度相对较低。
2. 多点定向法:在井口设置多个控制点,利用这些点的坐标信息和井内测量的方位角和倾角,通过最小二乘法等方法进行拟合计算,得出更为精确的井身空间位置。
这种方法精度较高,但需要较多的控制点和复杂的计算过程。
3. 连续测量法:在钻探过程中,通过连续测量钻具的方位角和倾角,实时更新井身的空间位置。
这种方法能够实时监测井身的偏差,为钻探工程提供及时的调整建议。
但需要高精度的测量仪器和稳定的钻探环境。
三、一井定向计算应用一井定向计算在地球物理勘探、地质工程、水文地质等领域有着广泛的应用。
一井定向在竖井联系测量中的应用摘要本文介绍在竖井联系测量作业过程中采用一井定向方法进行方位角及坐标传递,说明基本操作步骤及计算方法,结合实际情况,阐述三角形联系方法及注意事项。
关键词一井定向联系三角形投点方位角1概述在隧道施工时,经常利用竖井增加作业面,从多面进行隧道施工,提高隧道施工进度。
为了保证施工过程中隧道正确贯通,需要将地面控制网点的坐标、方位角及其高程经由施工竖井传递至地下。
通常对于这项工作我们称之为竖井定向联系测量。
基本原理就是在竖井悬挂两根钢丝,钢丝一端固定在井口上方,另一端系有重锤自由悬挂至井底,利用两根钢丝将地面坐标及方位角传递至井下连接点位,使得地面坐标系与地下坐标系一致;同时利用钢尺将地面高程传递至地下点位高程,确保地面地下高程系统一致。
(如图1)2定向测量工作为了确保定向工作的准确,同时增加检核条件,现就某工程项目采用悬挂三根钢丝的方法进行说明(如图2)。
(1) 布设近井点。
在竖井附近布设平面近井点J01-1,该点与地面精密导线点JM2相互通视,近井点J01-1按照精密导线进行施测,最短边不小于50米,并与地面精密导线组合成附合导线;采用强制对中装置,减少对中误差对竖井上下方位角传递的影响。
(2) 悬挂钢丝在竖井内悬挂三根钢丝至井底。
选择直径0.3mm的钢丝。
悬挂钢丝的过程中在钢丝的合适位置粘贴3-4个反射片,各反射片粘贴时有一定的旋转角度,保证在钢丝静止时总有一面反射片面朝向仪器方向。
在井底处,钢丝下端悬挂10kg 左右重锤,并将重锤置于防止钢丝摆动的阻尼液中,保持钢丝处于静止状态。
(3) 测量距离采用1s级及以上精度的全站仪实测地面近井点J01-1到三根钢丝的距离a、b井下近井点C′到三根钢丝间的距离a′、b1′、b2’;同时利用全站仪的对边测量功能分别测量井上及井下三根钢丝间的距离c1、c2/c1、从‘’值。
测回间的距离较差<1mm。
(4) 测量角度实测C/C′点与两根钢丝间夹角γ/γ′。
一井定向计算摘要:一、什么是一井定向计算二、一井定向计算的方法三、一井定向计算的应用四、一井定向计算的优缺点五、总结正文:一、什么是一井定向计算一井定向计算,是一种在地球物理勘探中常用的计算方法。
主要用于确定地下构造的方向和位置,为油气勘探和矿产资源勘查提供科学依据。
一井定向计算的核心是利用钻井中的地震波数据,通过一系列的数学运算和处理,得到地下构造的精确信息。
二、一井定向计算的方法一井定向计算的方法主要包括以下几个步骤:1.数据采集:首先需要对钻井进行地震波数据采集,这些数据包括纵波、横波和面波等。
2.数据处理:采集到的地震波数据需要进行一系列的处理,如滤波、去噪、归一化等,以提高数据的质量。
3.一井定向计算:利用处理后的地震波数据,通过特定的计算公式和方法,得到地下构造的方向和位置。
4.结果分析:对计算结果进行分析,结合地质背景,解释地下构造的性质和特征。
三、一井定向计算的应用一井定向计算在地球物理勘探中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.油气勘探:通过一井定向计算,可以确定油气储层的位置和方向,为油气勘探提供重要依据。
2.矿产资源勘查:一井定向计算可以用于确定矿产资源的分布和储量,为矿产资源勘查提供科学依据。
3.地震预测:一井定向计算可以用于研究地震波在地下的传播特性,为地震预测提供参考。
4.地下工程勘察:一井定向计算可以用于地下工程勘察,如隧道、地铁、地下管线等,为工程设计提供依据。
四、一井定向计算的优缺点一井定向计算具有一定的优点,也存在一些局限性:优点:1.高精度:一井定向计算可以得到较为精确的地下构造信息,为勘探提供有力支持。
2.高效率:一井定向计算方法简便,计算速度快,节省了大量的时间和人力成本。
3.广泛应用:一井定向计算在地球物理勘探、矿产资源勘查、地震预测等领域具有广泛的应用。
局限性:1.受地震波数据质量影响较大:一井定向计算的结果受到地震波数据质量的影响,数据质量的好坏直接影响计算结果的准确性。
一井定向计算在石油钻井过程中,定向钻井技术是一项重要的技术手段,它能够使钻井井眼偏离垂直方向,实现井眼在地层中的定向探测或钻取。
而在定向钻井中,一井定向计算是至关重要的一环,它通过数学模型和计算方法,来确定钻井井身的位置和姿态,为钻井操作提供准确的指导。
本文将围绕一井定向计算展开讨论。
一、一井定向计算的基本原理一井定向计算的基本原理是基于三角测量的方法,借助陀螺仪测向仪等测量工具,通过测量井身内各方向的角度信息,以及地磁场和重力加速度等环境参数,来推算井身的位置和姿态。
在定向计算中,通常采用右手法则来表示坐标系,其中X轴表示东北方向,Y轴表示东北方向的垂直方向,Z轴表示竖直向上方向。
通过坐标系的定义,可以推算出井身在空间中的位置和方位。
二、一井定向计算的工具和数据在一井定向计算过程中,常用的工具是陀螺仪测向仪和测深仪。
陀螺仪测向仪是通过测量地磁场和重力加速度的方向,来得到井身相对于地球坐标系的方向信息;而测深仪则是通过测量钻井井深,来确定井身在空间中的位置。
同时,还需要准备井身方位和测深的初始值,以及其他环境参数,如地磁场的强度、倾角和方位角等。
三、一井定向计算的计算方法一井定向计算通常采用数学模型和计算方法,来推算井身的位置和姿态。
常用的计算方法有井斜方向统计法、最小二乘法、加权最小二乘法等。
在计算过程中,需要根据测量数据,运用三角学、向量运算和解析几何等数学知识,进行角度转换、距离计算、坐标变换等。
通过计算,可以得到井身在空间中的坐标值和姿态角度。
四、一井定向计算的应用一井定向计算在油气勘探与开发中有着广泛的应用。
首先,它可以帮助工程师确定井眼的位置和姿态,通过井斜和方位的控制,实现垂直钻井、水平钻井和定向钻井等不同钻井方式。
其次,定向计算还可以用于地质勘探中,通过记录井身的轨迹和方位信息,来确定地层的形状、厚度和分布等。
此外,一井定向计算也可以用于测量工程中,如隧道、管道和电缆的铺设等。
五、一井定向计算的精度和影响因素一井定向计算结果的精度受到多种因素的影响。
一井定向的误差分析王晓梅【摘要】Based on the survey of the mining properties, this paper expounds the single shaft orientation method and analyzes its error. The result shows that triangle algorithm is a simple and feasible method. In order to ensure the measurement accuracy, it is quite necessary to analyze local condition in the process of actual measurement.%本文介绍了在矿业权核查测量过程中,一井定向的测量方法和误差分析。
结果表明,三角形法是一种简单可行的测量方法。
在实际测量过程中要分析现场条件,采用适合的测量方法,保证测量精度。
【期刊名称】《城市地质》【年(卷),期】2011(006)003【总页数】4页(P36-39)【关键词】联系测量;一井定向;误差分析;三角形法【作者】王晓梅【作者单位】北京市地质工程设计研究院,北京密云101500【正文语种】中文【中图分类】P634.52008年5月至2010年6月30日,根据国土部59号文件要求,在全国范围内开展了矿业权实地核查工作:实地核查矿业权基本数据,核准矿业权空间分布。
北京市截至2009年,已发现各类矿产127种(含亚种),已探明储量矿产有68种,包括煤炭、铁矿、水泥用灰岩、建筑用砂、地热等。
其中,地下开采的矿业权有31个。
59号文件要求,对地下采矿权,须实测井巷系统、采区系统。
进行井下测量时,需将地面平面坐标系统和高程系统传递到井下,即通常所说的联系测量。
将地面平面坐标系统传递到井下的测量为平面联系测量,简称定向。
井下导线测量内业内业计算的目的,是求出导线各边的 坐标方位角及各导线点的平面坐标,并填绘矿图。
一般是按照以下顺序进行的。
一、检查和整理外业观测记录手簿在井下测角量边的过程中,都应随时按照,《煤矿测量规程》的要求进行检核,如果不符合,必须当场重测,直到满足要求为止。
在内业计算开始之前,要重新仔细检查外业观测记录,如往、返丈量边长之差是否达到精度,测回间互差是否超限等,是否有漏测、漏记、记错、算错等问题。
二、计算边长改正和平均边长井下基本导线水平变长一般取用全站仪上下半测回或测回测得的水平边长的平均值作为导线边长。
三、角度闭合差(一)闭合导线闭合导线的角度闭合导线的角度闭合差 是按下式计算的:式中—分别是闭合导线的内角总和与外角总和;n — 闭合导线的角度个数。
(二)空间交叉闭合导线在前面介绍井下导线的形状时,有一种交叉闭合导线(图1-3(a)),当这种导线沿着前进方向测左角时,则经过交叉点后,便由内(外)角变成了外(内)角,内角图形与外角图形的角度总和,即:βf ()()⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫+︒-=-︒-=∑∑n nn f n f 1121802180外内ββββ∑n n11外内、ββ()()()()[]()()()[]()()()[]k p n n n n n n n n n n n n kpkp--'++'+'++++︒=+'+++'++'︒+-++-+-︒=∑218022218022218021212121β式中— 每个内角图形中的角度个数;— 每个外角图形中的角度个数。
这些图形的角度个数包括交叉点上的虚拟角度,但每个交叉点上的两个虚拟角度对与相邻两个对顶图形来说总是α+β= 360º,所以,应当从上式的中间去这些虚拟角度,即实测的角度总和应为:式中 n —实测角度总个数; p ―内角图形的总个数; k —外角图形的总个数。
上式实测角度总和的理论值,而角度闭合差为:(三)附和导线设附和导线起始边和最终符合边的坚强坐标方位角值为和测角总个数为 ,则角度闭合差为:(四)复测支导线复测支导线的角度闭合差是按照最末公共边的第Ⅰ次和第Ⅱ次所得的坐标方位角和之差来计算的,即(五)角度闭合差的分配即将反号平均分配给各观测角值,每个观测角值的改正数为:改正后的角值为:pn n n ,,,21 k n n n ''',,,21()∑β()()()[]k p n k p --︒=-+︒-=∑∑21801360ββ()[]∑--︒-=k p n f 2180实测ββ0αnαβf ()()⎪⎭⎪⎬⎫--︒∙-=--︒∙-=∑∑n n n f n f ααβααβββ00180180右左βfn n αα-1βf n f V i ββ-=表1-4角度闭合差容许值四、坐标方位角的推算各条导线边的坐标方位角时按下式计算的:式中—分别为i边(待求边)与第i-1边的坐标方位角;—改正后的角值在闭合导线中,从第一边开始,经各导线边在推算回到该边的坐标方位角应相同:附和导线(含方向附和导线)中,推算出的最后一边的坐标方位角应与原最终坚强边的坐标方位角相同;复测支导线两次推算得到最后一条公共边的坐标方位角应当相等。
一井定向测量的步骤和方法以一井定向测量的步骤和方法为标题,写一篇文章。
一井定向测量是石油工业中常用的一种测量方法,它可以用来确定井眼的方位和倾角,以帮助工程师准确地钻探油井。
下面将介绍一井定向测量的步骤和方法。
一、测量前的准备工作在进行一井定向测量之前,首先需要做好一些准备工作。
首先是选择合适的测量仪器和设备,如测量仪、倾角仪和罗盘等。
其次是对测量仪器进行校准,确保其精确度和准确度。
最后是编制测量计划,确定测量的目的和要求,以及测量的起点和终点。
二、测量的基本步骤1. 安装仪器:将测量仪器安装在钻井设备上,并确保其固定稳定。
同时,安装倾角仪和罗盘,以获取井眼的倾角和方位信息。
2. 校准仪器:在进行测量之前,需要对测量仪器进行校准,以确保其准确度。
校准的方法通常是将测量仪器放置在水平面上,调整仪器的水平度和零位。
3. 开始测量:当测量仪器安装和校准完成后,即可开始进行测量。
首先,通过倾角仪测量井眼的倾角,记录下倾角数据。
然后,通过罗盘测量井眼的方位角,记录下方位角数据。
4. 数据处理:测量完成后,需要对测量所得的数据进行处理。
首先,将倾角数据和方位角数据转换为直角坐标系下的x、y和z坐标。
然后,根据测量的起点和终点,计算出井眼的全长和水平位移。
5. 分析结果:通过对测量数据的分析,可以得出井眼的实际方位和倾角。
如果测量结果与计划目标有差异,需要进行调整和修正,以确保钻井工程的顺利进行。
三、测量的注意事项1. 在进行测量之前,需要确保测量仪器和设备的正常运行。
如发现异常情况,应及时进行检修和更换。
2. 在进行测量时,需要注意环境因素的影响。
如磁场干扰、地形起伏等,都可能对测量结果产生影响,需要进行相应的修正。
3. 在进行测量时,需要保持测量仪器的稳定和准确。
如测量仪器的振动、摇晃等都可能导致测量结果的误差。
4. 在进行测量时,需要及时记录和保存测量数据。
同时,要保证数据的准确性和完整性,以便后续的数据处理和分析。
一井定向的计算一井定向是一种地质勘探技术,通过测量地下水井的方向和倾角,帮助解决地下水资源开发和管理中的一系列问题。
它能提供生动可视化的数据,为地下水勘探和管理提供全面指导,对于保护水源和科学利用地下水具有重要意义。
一井定向技术的原理很简单,它利用了现代仪器和测量技术。
一般来说,操作人员会在地下水井上方的地面上设置一个测量仪器,通过测量仪器中的传感器,记录井筒的方向和倾角信息。
同时,还可以通过接收仪器中的声音和图像等信息,实时了解井筒情况。
这些数据会经过处理和分析,形成地下水井的地质模型和井筒曲线图,帮助人们更好地了解井筒的结构和地质条件。
一井定向技术在地下水勘探中发挥着重要的作用。
首先,它能够在勘探阶段就提供准确、可靠的地下水井结构信息,为接下来的钻探和开发工作提供有力支持。
通过一井定向的数据,可以避免盲目钻探,提高钻探效率,节约开发成本。
其次,一井定向技术能够帮助确定地下水井的出水能力和水质情况,为地下水资源的科学利用提供依据。
通过了解井筒的倾角和地层信息,可以预测地下水的流动方向和分布情况,为地下水资源管理和保护提供重要参考。
另外,一井定向技术还可以在地下水污染治理中发挥作用,通过精确测量地下水井的位置和倾斜角度,帮助有效地进行污染源的定位和治理,提高地下水的质量。
在实际应用中,一井定向技术还需要与其他勘探手段相结合,如地球物理勘探、地下水化学分析等,以取得更好的研究效果。
此外,操作人员需要具备扎实的地质和测量知识,并严格按照操作规程进行操作,以确保数据的准确性和可靠性。
总的来说,一井定向技术在地下水勘探和管理中具有重要的作用。
它不仅可以提供准确的地下水井结构信息,还可以为地下水资源的科学利用和保护提供全面的指导。
随着技术的不断创新和发展,一井定向技术在地下水勘探和管理中的应用将会更加广泛,为我们更好地利用地下水资源和保护水源做出贡献。
一井定向计算一、井定向计算的概念与意义井定向计算是指在石油、天然气等矿产资源勘探开发过程中,利用地球物理勘探方法,对地下岩层进行空间定向分析,以确定储层位置、储层性质和油气分布规律的一种技术。
井定向计算在油气勘探开发中具有重要意义,有助于提高钻井成功率、降低钻井风险、优化井筒结构、提高采收率等。
二、井定向计算的方法与步骤1.数据采集:通过地震、测井、钻井等多种地球物理勘探方法,获取地下岩层的地质、地球物理特征数据。
2.数据处理:对采集到的数据进行去噪、滤波、增强等处理,提高数据质量,为后续计算分析奠定基础。
3.井定向建模:根据处理后的数据,利用地质统计学、机器学习等方法建立地下岩层的空间分布模型。
4.井定向预测:基于建立的模型,对储层位置、储层性质等进行预测。
5.井定向验证:通过实际钻井成果对比,评估井定向计算的准确性和可靠性。
三、井定向计算的应用与案例1.储层勘探:在油气勘探阶段,井定向计算有助于圈定有利勘探区域,提高钻井成功率。
2.储层评价:在油气开发阶段,井定向计算可以评价储层性质、储量和生产潜力,为井筒优化和产能提高提供依据。
3.钻井工程:井定向计算可以为钻井工程提供储层位置、井壁稳定性、钻井风险等信息,降低钻井事故风险。
4.采收率优化:通过井定向计算,可以识别剩余油分布,为采收率优化提供支持。
四、井定向计算的优缺点分析优点:1.提高钻井成功率:井定向计算有助于确定储层位置,降低钻井风险。
2.优化井筒结构:根据井定向计算结果,可优化井筒设计,提高储层钻遇率。
3.提高采收率:井定向计算有助于识别剩余油分布,优化生产策略。
缺点:1.数据依赖:井定向计算结果的准确性受限于数据质量。
2.计算复杂度:井定向计算涉及多学科知识,计算过程较为复杂。
五、未来发展趋势与展望1.数据采集与处理技术:随着遥感、无人机等技术的发展,未来数据采集将更加高效、全面。
2.井定向计算方法:地质统计学、机器学习等方法将在井定向计算中发挥更大作用,提高计算准确性。
一井定向测量的内业平差计算方法分析
摘要:在竖井联系测量过程中,一井定向测量在其中发挥着重要的作用,在具体的一井定向测量过程中内业平差计算包括求解连接三角形中的未知量以及计算各点的坐标以及方位角。
本文主要论述的就是一井定向测量的内业平差计算方法分析,通过对几种平差计算方法的分析,便于在实际操作中有效地利用,在具体论述的过程中首先对一井定向测量作了简要介绍,其次对平差计算方法做了介绍,
关键词:一井定向测量;内业平差计算方法;分析
当前条件下,随着矿山的大力开采,在矿井建设过程中以及矿山生产过程中都需要联系测量,而在联系测量过程中经常需要通过一个立井对分段巷道的上段以及下段进行联系测量,在联系测量阶段需要通过建立三角形进行计算,前期的测量结束后关键的就是后期的内业计算,通过内业计算才能获得所需要的相关数据,本文主要探讨的就是一井定向测量的内业平差计算方法分析问题。
一、一井定向测量的概述
一井定向测量指的是在一个竖井进行的定向测量工作,一井定向测量是通过几何学原理实现的,在测量过程中通过在井筒内悬挂两根钢丝或者是通过发射射线,将地面已知点的坐标以及方位角实施传递,目的就是使竖井上下测量过程中使用同一个坐标系,也就是说通过井外已知点求得两条垂直线的坐标以及连线的夹角,实现测量的联系工作[1]。
二、一井定向测量流程
一井定向流程对于后期的内业平差计算有着重要影响,这是因为后期的内业平差计算均是在前期相关测量工作的基础上进行的,只有了解了前期的一井定向测量流程,才能在后期的内业平差计算中根据情况有选择的进行计算。
1、定向测量前的准备工作
图1 一井定向测量示意图
前期的准备工作主要有以下几点:(1)根据现场实际情况,了解立井井壁断面以及提升系统占用井壁空间情况,之后确定出垂线之间的最大距离,一井定向测量示意图如图1
所示,也就是确定出A和B之间的最大距离;并确定出测量过程中的总体路线以及测站的布置,确保测量路线以及连接图形的合理性;(2)根据煤矿测量过程中的相关规定,埋设处C点、C、以及D、点,这三个点都和定向有关,同时要确保DC以及C、D、之间的距离不小于20m,在保证C点坐标准确的条件下,连测C点;(3)准备好测量过程中需要使用的测量工具,主要有滑轮、钢丝、手摇绞车、水桶、定向重锤以及全站仪,此外还需要50的钢尺一把,所有仪器均经过校核,误差处于规定要求之内;(4)使用对讲机保持竖井上下的联系。
2、投点
投点就是利用定向重锤在重力的作用下竖向的将井外的点垂直投射到竖井内,在投点过程中会产生误差,误差主要有以下几点:投点过程中重锤的摆动、悬挂重锤钢丝的伸缩性、井筒内壁的气流等。
为了减少投点的误差,可以通过增大两条垂线之间的距离或者是减少投点过程中的误差,井壁本身的空间限制了垂线的间距,所以减少投点过程中的因素才能保证投点的精确性。
3.连接
根据本文的内容,在这里的连接论述的是连接三角形法,连接三角形法就是井上部的三角形ABC,井下部的三角形是C、和两条垂线组成的三角形,这两个三角形有一个公共边就是AB边,连接后的三角形ABC以及三角形ABC、就叫做连接三角形,为了减少测量中的误差,要求C点以及C、点应该尽可能的在AB连线的延长线上。
这样算下来之后的角ACB以及角AC、B不应该超过2度,这种三角形称之为延伸三角形,一般也是最有利的三角形,这种三角形在后期内业平差计算过程中比较方便,而且也是内业计算中最简单的[2]。
三、平差方法介绍
1、条件平差方法
连接三角形有4个观测值时,这4个观测值包括三条边以及夹角γ,对于这个三角形在求解的过程中,有3个值就可以求解出另外一个值,根据余弦定理有a2+b2-2abcosγ-c2=0,但是这个公式在运用过程中如果测量的夹角或者是边长才能在误差,那么算出来的另外一个值将会存在较大误差,为了减少计算值的误差,需要了解角度测量以及边测量过程中的误差,但是了解误差一般是无法完成的,同时在角度和边的测量中无法用等权观测来确定各自的权,对此,可以将问题进一步简化,角度在测量过程中的误差一般在秒级别,对于计算结果影响不大,可以在计算过程中采用实际值,不需要进行条件平差。
三条边在测量过程中未等权观测,假设他们的权为1,所以计算工程中采用的条件平差并不是真正意义的条件平差,通过假设平差代入之后的最终平差边为a0 = a +v a ; b0 = b +vb ; c0 = c +vc ,这样就可以对内业计算过程中的部分数据进行检验[3]。
2、简易平差方法1
简易平差方法计算过程中角度的平差主要利用的是正弦定理和余弦定理,对于非延伸三角形,当α以及γ的角度介于0度和20度之间时,在计算过程中采用的是正弦定理,即sin
α= a ·sin γ /c以及sinβ = b·sinγ / c,当α以及γ的角度大于20度的时候,采用的是余弦定理,即cosα=( b2 +c2 -a2) /2bc以及cosβ =( a2 +c2 -b2) /2ac,所有内角计算完成之后,需要检验,检验利用的就是三角形内角之和等于180度,也就是α+β +γ=180°,在检验完成之后,如果出现了不符合的,需要根据角度的大小按照比例进行分配。
将差值消除。
对于边的平差,一方面是要在实际中测量出两个垂直线之间的距离,另一方面是通过计算的方法算出两条垂线之间的距离,计算过程中采用的是余弦定理,即a2 +b2 -2abcosγ,算出来的值开方之后就是c边的计算值,将算出来的值和实际测量值求差得出d,并将差值实施分配,a边在原有的基础上减去d值的三分之一,b边在原有的基础上加上d值得三分之一,c边在原有的基础上减去d值的三分之一。
这些最终结果就是算出来的平差边。
3、简易平差方法2
此外在进行角度的平差过程中还可以使用平差后的边去计算,具体的计算使用的也是正弦定理以及余弦定理,计算结束后的内角值需要使用三角形内角和实施验证,对于不符的部分同样的进行比例分配,从而将不符值消除掉。
四、三种不同方法在实际应用中的比较
以上三种方法都是在一井定向测量内业平差计算中经常使用的,通过对铜矿峪矿 810 中段 5 #中顶条 833多个水平测量内业计算,我们发现这三种方法有着不同的应用条件,也有着各自的优缺点,具体的比较如下:(1)简易平差方法2的计算精度高于简易平差方法1的计算精度;(2)简易平差法1在实际应用过程中用于延伸三角形以及两个锐角均小于10度,同时c边数值较大,在这种条件下,计算精度可以满足相关要求,而且这种方法在算起来比较简单,适用性较广;(3)简易平差方法2在图形条件较好,钝角大于160,锐角小于20度的情况下计算结果和条件平差方法之间的差异不明显,而简易平差方法2计
算简单,在这种情况下可以代替条件平差方法进行计算;(4)简易平差方法2在图形条件较差,钝角小于160,锐角大于20度的情况下计算结果和条件平差方法之间的差异明显,具体的计算需要使用条件平差方法;(5)在计算过程中,为了计算方便,在图形条件较好的条件下,可以使两个锐角的角度小于20度;(6)公式在使用过程中需要注意灵活运用,在简易平差方法中最后平差的过程中,修正的时候最长边是加修正数值,另外两个较短的边是减去修正数值,也就是说在运用公式的过程中要建立对应的数值关系,不能死搬硬套公式。
结束语
一井定向测量内业平差计算方法主要是为了提高测量过程中的准确性,所以在实际运用的过程中需要根据实际情况,合理的选择内业平差计算方法,同时在前期的准备过程中最好是选择最有利的延伸三角形,从而简化后期内也平差计算的便捷性。
参考文献
[1]张义,韩克强.一井定向内业平差计算方法讨论[J].西部探矿工程,2014(04).
[2]崔有祯.一井定向连接三角形最有利形状探讨[J].煤炭工程,2013(01).
[3]邵宁钒.一井定向与两井定向的相关问题探讨[J].科技视界,2014(29).。