第 6 期 2012 年 12 月 矿 山 测 量 MINE SURVEYING No. 6 Dec. 2012 : doi 10． 3969 / j． issn． 1001 － 358X． 2012． 06． 012 基于 Excel VBA 的巷道贯通测量误差预计程序设计 ( 酒钢集团平凉天元煤电化有限公司，甘肃 平凉 744000) 史永强 摘要: 为了提高矿山测量工作效率，保证贯通测量的精度和测量方案的合理性，文中针对传统的巷道 贯通测量误差预计方法存在的问题，结合神东矿区万米贯通的实际情况，提出了基于 Excel VBA 的 贯通测量误差自动化预计方法并且编写了相应的程序。程序实现了贯通测量误差预计计算及报表 自动生成，通过实际应用，该程序操作简单，计算快速准确，能够为矿山测量人员提供很大的帮助。 关键词: 中图分类号: TD175. 5 矿山测量; 贯通预计; Excel VBA 文献标识码: B 文章编号: 1001 － 358X( 2012) 06 － 0035 － 03 。 4000 ～ 6000 m 在神东矿区的每个高产高效矿井中，很多综采 ，这就意味着每 工作面的长度均达到 个工作面的形成都需要进行万米贯通测量 这对矿 山测量人员提出了很高的要求，在控制工作量和成 本的前提下，为了保证万米贯通的精度，在施工前必 须进行贯通测量误差预计，确保测量方案切实可行 传统的贯通误差预计流程是先借助 。 设 计点，然后人工计算或者运用 进行简单的计 算，最后得出结果 这样的方法既费时也很容易出 错，而且一些对误差预计原理不太了解的人员难以 操作 为此文中结合神东矿区各个矿井的巷道布置 情况和仪器设备条件，借助 编写了一套 自动化误差预计的程序，该程序计算快速准确，操作 简单易懂 Excel VBA AutoCAD Excel 。 。 。 1 误差预计原理 为起始边， 为陀螺边，可以得出以下误差预计的普遍 根据矿山测量学知识，参照图 和 CD 原理 ， AB EF 1 。 ) 由导线测角引起的误差: ( 1 Mx' kβ = mβ ρ ∑η2 槡 1 + ∑η2 2 + … + ∑η2 式中: 为测角中误差; mβ 的连线在 线重心 各导线点与 O y' 轴上的投影长度; Ry' 轴上的投影长度 点连线在 K y' ) 由导线量边引起的误差: ( 2 y' n + ∑R2 ) 为各导线点至本段导 为支导线 1 ( η 。 ( ) 2 Mx' Kl 式中: l cos2 α ' 槡 为量边中误差; = ± ∑m2 ml α' 导线边与其贯通重要 方向 x' ( 3 之间的夹角 ) 由陀螺定向边的定向误差引起的误差 。 Mx'KO = mα0 ρ ( ∑ 槡 y'ON－1 － y'ON ) ( + y'K － y'O1 ) ( + y'ON ) 点在方向上的预计贯通误差: ( 4 当导线独立施测两次时就有 － y'K ( ) 2 ) 3 M2 x'Kβ 2 + M2 x' KO ( ) 4 Mx' 预 = 2Mx' = 2 式( 式( 、 1 ) M2 x'Kl + 槡 2 ) 式( 、 3 ) 2 式( 、 ) 是一井巷道贯通并 且加测陀螺边时的情况，这也是目前高产高效矿井 中应用的最普遍的原理，在一些不需要加测陀螺边 的误差预计中只要去掉公式中的陀螺边项即可 4 。 图 1 误差预计原理 2 程序流程和模块设计 本程序所需要的已知数据有: 设计导线点的点 量边标称精度( 固 、 测角中误差 、 预计方位 、 号及坐标 53 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第 6 期 矿 山 测 量 2012 年 12 月 定误差 中误差 误差 A ) 和比例系数 B 程序的结果为 。 程序总流程如图 起始边 、 点在 所示 x K 陀螺定向 陀螺边 、 、 方向上的预计贯通 2 。 。 程序分为三个模块( 即工作表) : 一个为样表，直 观的为用户提供帮助; 一个为误差预计的主程序表， 用作误差预计; 一个为报表形式的计算要素表，提供 给用户做误差预计报告 。 ( ) ， 2 y2 = Range 0 点号 这样在程序中相当于只调用了 数据，可以使程序代码清晰，易于快速执行 ． Offset " A3" “ ) ( 这一列的 ” 。 图 3 数据格式 当程序需要重新计算时，直接给相关单元格赋 单元 空值就可以完成清除数据的功能，即 格名称 Range " ( ) " = " " 。 3． 2 计算测角引起的误差 K O 。 或者贯通点 的连线在轴上的投影长度 预计测角引起的误差时，要计算每个导线点与 重心 如 果整条导线中没有加测陀螺边时即为一条支导线， 只需计算每个导线点与贯通点 轴上的 如导线中加入了陀螺边，就将整条导线 投影长度 分成了若干条符合导线和两条支导线，计算投影长 度时每个导线点就应该找相应的重心 或者贯通点 为提高程序的自动化程度，程序应该自动解决每 的连线在 K。 个导线点与相应重心或者贯通点的对应关系 。 y' O K 。 解决这一问题，只需将导线闭合圈中的所有点 图 2 程序总流程图 目前大多煤矿均使用精度很高的全站仪测量三 角高程，大多巷道也均沿煤层底板掘进，贯通在竖直 方向的误差很好控制，误差也很小，所以程序中不对 竖直方向做预计 。 3 程序关键算法 排序，并且名称从 号点到 点，比如 1 在这 K 1、2、3、4…… 个导线点中只要指出哪些点 47、48、49、K。 是陀螺边点，哪些点是已知边点，比如 50 5 － 6、14 － 15、 为起始已知 ，陀螺边和已知边的信息可以先录入到 条陀螺边， 24 － 25 为 4 34 － 35、43 － 44 边 如图 。 已知数据单元格 4 “ 中 ” 。 3． 1 数据的存储格式及调用方法 Excel 中每个单元格都可以视为一个变量，也可 以将规则的一片单元格视为一个二维数组，所以无 论是已知数据还是成果数据，都可以很方便的利用 每个单元格存储调用 3 ” 所示，已知数据采用 如图 坐 的格式，这样可以把这三列存储已知设计点的单 当需要调用坐标点的坐标 点号， x 坐标， y 标 元格视为一个二维数组 值时调用 的 “ 。 Excel VBA 。 Offset ) ) ) ． Offset ． Offset 0 ( ) 函数 ， 1 ， 2 ， 1 ( ( ( 0 0 ) ) ) ． Offset ( ( ( " A2" " A2" " A3" x1 = Range y1 = Range x2 = Range 63 图 4 已知数据格式 这样当所有导线点的名称都是按顺序排列时， 程序就很容易判断每个导线点与相应重心或者贯通 点的对应关系 伪代码如下: For i = 1 To For j = 2 To 。 数据个数 － 1 陀螺点个数 坚强边( ) j If i ＞ = ) Then + 1 投影边长 + 1 And i ＜ = 坚强边( j ) 导线点与第 ( Int 0． 5 + j / 2 = 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第 6 期 史永强: 基于 Excel VBA 的巷道贯通测量误差预计程序设计 2012 年 12 月 5 结 语 。 Excel Excel VBA 本文基于 设计并实现了巷道贯通测 量误差预计程序 与传统的贯通误差预计方法比 较，本程序具有如下优点: 普遍易懂，操作简单，用户 程序，无需掌握误差预计的原理即可 只要了解 使用本程序进行误差预计; 程序计算快速准确，能够 为贯通测量工作人员节省了大量的计算时间; 程序 不仅预计了各项误差，而且生成了一个用于制作报 告的报表，方便实用 针对神东矿区的情况设计，在 神东矿区已经推广使用，基于它的普遍原理，在其他 矿区或者隧道工程中也有参考价值 。 。 参考文献: ［1］ 张国良，朱家钰，顾和和． 矿山测量学［M］． 徐州: 中国 矿业大学出版社，2001． ［2］ 罗刚君． Excel VBA 程序开发自学宝典［M］． 北京: 电 子工业出版社，2009． ［3］ 赵志东． Excel VBA 基础入门［M］． 北京: 人民邮电出 版社，2006． 1988 － 作者简介: 史永强( ) ，男，甘肃平凉人，助理工程师 。 年毕业于中国矿业大学( 徐州) 测绘工程专业，工学学 2009 士 现供职于酒钢集团平凉天元煤电化有限公司五举煤矿 筹建处，曾在神东煤炭集团地测公司，一直从事矿山测量相 关工作 。 。 个重心连线的投影边长 Exit For ElseIf i ＜ = ( 陀螺点个数 投影边长 边长 = 坚强边( ) 1 Or i ＞ = 坚强边 ) + 2 Then 导线点与贯通点 连线的投影 K Exit For End If Next j Next i 4 实际应用分析 神东某矿一井巷道贯通工程是在 下方新掘一条运输巷道 形成一个新的工作面 工作面 一条回风巷道和一个切眼， 、 贯通全长 工作面 42102 ———42103 。 ，共布设 个导线点，平均导线长度 50 11． 9 km 水平重要方向贯通限差为 差为 ，测距仪标称精度为 300 mm。 ( ± 7” 230 m。 导线测角中误 ) ，陀螺定向中误差为 km 在运输巷道和回风巷道各掘进至 时加测陀螺定向边 ± 3” 。 ± 3 mm + 2D mm / ，导线独立施测两次 。 2250 m 和 4500 m 预计采用程序计算和手工计算的方式，经过验 在水平重要方向 贯通相遇点 。 证，两者结果一致 的预计误差为 该工程于 在水平重要方向的偏差为 ± 0． 269 m。 2011 年 8 K 月份贯通，经过实测，贯通 ，由此可见基 点 于 K Excel VBA 0． 286 m 的预计结果是正确可靠的 。 ( 收稿日期: 2012 － 08 － 21 ) 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸 ( 上接第 31 页) 中的应用［J］． 水运工程，2011( 3) : 44 － 48． ［5］ 姜卫平，马强，刘鸿飞． CORS 系统中坐标移动转换方 法及应用［J］． 武汉大学学报( 信息科学版) ，2008( 8) : 775 － 778． ［6］ 李健，吕志平． 基于 CORS 的卫星定位在线服务系统 作者简介: 杨国林( 工程测量研究工作 1978 － 。 ) ，男，讲师，主要从事大地测量与 ［J］． 测绘通报，2007( 8) : 40 － 44． ( 收稿日期: 2012 － 09 － 25 ) ［7］ 贾登科． 基于 CORS 的 GPS 测量技术及其在大型工程 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸 ( 上接第 34 页) ［4］ 刘海青，李永安． Excel 在附合导线计算中的应用［J］． 中国科技信息，2006( 3) . ［5］ 周瑞杰． 浅谈 Excel 在测量中的应用［J］． 电脑知识与技 术，2011( 23) . 作者简介: 向继平( 士，湖南工程职业技术学院讲师，国家注册测绘师 向: 工程测量技术 ) ，男，汉族，湖南津市人，在读硕 研究方 计算机技术在测量中的应用 、 1973 － 。 。 ( 收稿日期: 2012 － 07 － 12) 73 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net