基于A(yíng)utoCAD圖解礦山兩井定向的計算方法研究

　　針對礦山兩井定向內業(yè)計算步驟多、公式復雜、過(guò)程繁瑣、需要進(jìn)行數據平差、耗時(shí)長(cháng)且易算錯的情況，探討了利用AutoCAD 繪圖軟件的坐標展點(diǎn)、旋轉、縮放、查詢(xún)、距離和角度量測等功能進(jìn)行兩井定向的圖解計算方法，并通過(guò)實(shí)例與傳統計算結果進(jìn)行比較。結果表明: 測角閉合差、坐標閉合差和全長(cháng)閉合差都是完全一致的，平差后的坐標差值最大為1. 9 mm，最小為0. 2 mm，符合《礦山測量規程》的要求。驗證了AutoCAD 圖解計算精度的可靠性，同時(shí)顯示了利用AutoCAD 圖解計算直觀(guān)性和快捷的優(yōu)點(diǎn)，為礦山測量人員解算兩井定向提供了一種新的簡(jiǎn)便計算方法。

　　引言

　　在礦山工程中，為了滿(mǎn)足礦井建設、生產(chǎn)、管理和安全的需要，必須建立井上下統一的坐標系統，對于采用平硐或斜井開(kāi)采的礦井，可以用導線(xiàn)測量的方法直接將地面的坐標導入至井下; 而對于立井開(kāi)采的礦井，進(jìn)行井上下聯(lián)系測量則需要一井定向或兩井定向。一井定向是在一個(gè)井筒內懸掛2根鋼絲，將地面點(diǎn)的坐標和邊長(cháng)方位角傳遞到井下; 兩井定向則是在2 個(gè)井筒內各懸掛1 根鋼絲，通過(guò)地面和井下導線(xiàn)測量將其聯(lián)系起來(lái)，從而將地面坐標系統中的點(diǎn)坐標和邊長(cháng)方位角傳遞到井下。兩井定向和一井定向相比，一井定向投點(diǎn)邊長(cháng)短、計算簡(jiǎn)單，但精度低，不常使用; 兩井定向由于2 點(diǎn)相距較遠，投點(diǎn)誤差影響小，定向精度高，但計算復雜、步驟多且易出錯。如今，AutoCAD 已廣泛應用于機械、建筑、電子、航天、礦山、土木工程、測繪等領(lǐng)域，成為工程設計領(lǐng)域中應用最多的計算機繪圖軟件。利用AutoCAD 相應功能進(jìn)行圖解計算兩井定向，將使其變得簡(jiǎn)單、直觀(guān)、速度快、效率高、不易出錯并能保證計算精度，具有一定的可操作性，筆者探討利用AutoCAD 圖解計算兩井定向相關(guān)數據的原理與方法，并通過(guò)實(shí)例驗證了AutoCAD 圖解計算結果的可靠性與結果精度。

　　4、利用AutoCAD 圖解計算注意事項

　　1) 展點(diǎn)前需要根據測區的最小坐標和最大坐標設置圖形界線(xiàn)，精度至0. 1 mm。

　　2) 由于高斯平面測量坐標系與AutoCAD 的數學(xué)坐標系不同，展點(diǎn)和坐標查詢(xún)時(shí)需要將X 和Y 坐標對換，坐標方位角是順時(shí)針旋轉，而數學(xué)坐標系中的角度是以逆時(shí)針?lè )较蛐�轉的，所以在旋轉測量角度前加負號。

　　3) 旋轉和縮放導線(xiàn)前，需將導線(xiàn)整體設置為AutoCAD 中多段線(xiàn)形式，不能用直線(xiàn)的方式相連。

　　4) 使用AutoCAD 中ID 命令查詢(xún)各點(diǎn)坐標時(shí)，須使用“對象捕捉”模式精確查詢(xún)，還可以方便地查詢(xún)和標注每條導線(xiàn)邊坐標方位角。

　　5) 利用AutoCAD 圖解計算，只適用于坐標測量的計算，對于高程的計算需單獨進(jìn)行。

　　6) 利用AutoCAD 作圖計算，只適用于單一形式的導線(xiàn)測量，對于地下空間交叉導線(xiàn)、結點(diǎn)導線(xiàn)的幾何解算方法還有待于進(jìn)一步探討。

　　5、結語(yǔ)

　　對于兩井定向，采用不同的數學(xué)模型和計算方法，其計算結果都是有微小差別的，而利用AutoCAD進(jìn)行兩井定向的圖解計算，可以做到簡(jiǎn)單快捷、直觀(guān)明了，減少測量人員的內業(yè)計算工作量，提高工作效率，還可以直觀(guān)檢查或避免測量與計算過(guò)程中的錯誤，通過(guò)實(shí)例驗算，計算的成果和精度與傳統公式法計算是一致的，該方法同樣適用于地面支導線(xiàn)和無(wú)定向附合導線(xiàn)測量的計算，在礦山工程和線(xiàn)路工程測量中可以推廣應用。