全站儀在礦山井下測量中的使用

【摘 要】本文就全站儀在礦山井下測量中的應(yīng)用進(jìn)行分析，主要從設(shè)備的選擇、設(shè)備的架設(shè)步驟和測量技術(shù)方法幾個方面進(jìn)行分析，改變傳統(tǒng)的測量儀器和方式，以便提高工作效率，確保測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

【關(guān)鍵詞】全站儀；礦山；井下；測量

引言

全站儀是一種新型的測量儀器，是一種集合了光學(xué)、機(jī)械、電力等方面的高科技測量儀器設(shè)備，其測量方式有水平角、垂直角、距離測量等，也是一種測繪儀器系統(tǒng)。其功能比較齊全，用途比較廣泛。由于礦山井下測量條件比較復(fù)雜、惡劣，例如井下比較潮濕、黑暗、可見度低、空間狹小等，給測量工作帶來了極大的不便。使用傳統(tǒng)的測量儀器工作量大、作業(yè)時間長、計算量大、容易受各種因素的干擾導(dǎo)致測量精準(zhǔn)度不夠高。通過使用先進(jìn)的全站儀設(shè)備測量能夠較好的解決這些問題。

一、在礦山井下測量中全站儀設(shè)備的選擇

目前，市場上的不同型號、功能、作用的全站儀基本上都可以用來礦山井下測量。全站儀的測量精度越高，其價格也就越高，在選擇礦山井下測量的全站儀的時候，就需要考慮到其功能和價格方面的要求。由于礦山井下工作環(huán)境潮濕、灰塵較大、運(yùn)輸比較繁忙等，在選擇全站儀的時候，就需要選擇防水、防塵、穩(wěn)定性較好的設(shè)備。在市場上防水功能比較好的是IXP6級，但考慮到經(jīng)濟(jì)和功能等因素，通常礦山井下測量使用的防水級別是IPX4級以上的。全站儀的內(nèi)部參數(shù)可以根據(jù)井下的溫度、氣壓等條件，按照公式或圖表進(jìn)行調(diào)整。儀器在使用一段時間后，通常在一年后，需要送往專業(yè)的測繪部門進(jìn)行全面、綜合的檢驗。

二、在礦山井下測量中全站儀設(shè)備的架設(shè)步驟

其一，測量時需要對中處理。在礦山井下測量的導(dǎo)線連接點通常會選擇放置在巷道頂板處，因此，全站儀就需要在點下進(jìn)行對中處理。先進(jìn)的全站儀設(shè)備功能中具有點下和點上光學(xué)對點器，極大的提高了對中的速度，從而有效地避免了風(fēng)流對對中處理的影響。通常情況下，井下采用點下對中的方式，需要借助垂球進(jìn)行對中，為了避免受到風(fēng)流的干擾而引起誤差的出現(xiàn)，在對中的過程中，需要借助350g的活尖垂球進(jìn)行對中處理。

其二，棱鏡對中處理。全站儀的配套棱鏡組件已經(jīng)生產(chǎn)出懸掛式360°全反射棱鏡，在礦山井下測量比較方便，可以直接懸掛在導(dǎo)線點上，有利于提高測量的精準(zhǔn)度。如果選擇普通的棱鏡對中，測量人員就需要做好一切準(zhǔn)備工作，避免對中誤差對整個測量的影響作用。在對中處理完成后，就需要將對中處理中的各種數(shù)據(jù)如坐標(biāo)、棱鏡和儀器高度等數(shù)據(jù)輸入到全站儀中。另外，在對中處理的時候，著重注意全站儀瞄準(zhǔn)后視點在程序未確定之前，不能旋轉(zhuǎn)全站儀，否則測量出的結(jié)果會出現(xiàn)較大的誤差。

三、全站儀在礦山井下的測量方法

其一，常用測量方式。全站儀在礦山井下使用常用的方式測量時，需要對全站儀的高度和鏡站高度進(jìn)行調(diào)整，直接讀取和記錄測點的坐標(biāo)和高程，以便提高測量速度，及時了解挖進(jìn)速度，指導(dǎo)井下工程按照設(shè)計要求進(jìn)行施工，確保安全作業(yè)。為了方便檢查，在測量的時候，需要記錄好測點的方位、垂直角度、平距、斜距、高度差等。在井下設(shè)定中線和腰線的時候，能夠準(zhǔn)確、便捷的確定現(xiàn)場的中、腰線[3]。

其二，角度測量。在井下測量中，比較重要的測量工作中就包括角度測量。角度測量的精準(zhǔn)度直接關(guān)系到方位角度的大小，對測量誤差具有一定的影響。全站儀設(shè)備中內(nèi)部設(shè)置了重復(fù)角度測量模型，通過使用重復(fù)角度模式測量，能夠較好的解決正倒鏡的2C差，對誤差能夠及時反映出來。井下角度測量的照準(zhǔn)方向最好要以垂球線為依托。

其三，坐標(biāo)測量。全站儀在井下測量的最大優(yōu)勢是能夠通過現(xiàn)有的軟件設(shè)備直接測量坐標(biāo)。坐標(biāo)測量有兩種測量方式，一種是通過普通模式下根據(jù)儀器點得到相對應(yīng)的坐標(biāo)。另一種是通過設(shè)置儀器坐標(biāo)點和后視方向測量得出坐標(biāo)。使用第二種測量方式能夠隨機(jī)檢查施工的精準(zhǔn)度，如發(fā)現(xiàn)問題，可以及時糾正。現(xiàn)有的全站儀都有存儲功能，在作業(yè)的時候，可以將已知坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，在使用的時候，就可以調(diào)出使用，極大的縮短了測量儀器架設(shè)的時間，工作效率得到較好的提高。

其四，高程測量。礦山井下測量通常會選用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，但隨著全站儀的使用功能和范圍不斷擴(kuò)大，大多單位使用全站儀代替水準(zhǔn)儀測量。其測量的優(yōu)勢是將測定控制點平面位數(shù)據(jù)復(fù)制到excel表格中，進(jìn)行相關(guān)的處理，能夠確保測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，尤其是在斜井和豎井的測量中，全站儀的高程測量優(yōu)勢比較明顯。

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在礦山井下的測量中引進(jìn)了全站儀設(shè)備進(jìn)行測量，其能夠解決傳統(tǒng)儀器測量中存在的問題，有利于提高礦山井下測量的工作效率，能夠確保測量的精準(zhǔn)度，誤差小，有效的減少了測量人員的工作強(qiáng)度，是一種比較先進(jìn)的測量設(shè)備技術(shù)，其應(yīng)用發(fā)展前景比較廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1]李巧，劉軍.GPS（RTK）技術(shù)在礦山測量的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2011，15（7）：14-16.

[2]王生.探析全站儀在煤礦測量中的應(yīng)用[J].科技資訊，2010，17（3）：14-15.

[3]王會.全站儀在井下測量中的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程，2010，16（3）：16-17.