解析礦山生產(chǎn)測(cè)量過(guò)程中全站儀的應(yīng)用

摘 要：礦山由于特殊的地形、地貌，加大了工作難度，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)也提出了更高的要求。近年來(lái)，隨著礦山生產(chǎn)水平的進(jìn)步，測(cè)繪技術(shù)也得到了很大的提高，在礦山生產(chǎn)測(cè)繪過(guò)程中，全站儀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，提高了礦山測(cè)量的工作效率，也為礦山生產(chǎn)提供了更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資源。文章主要分析了全站儀在礦山生產(chǎn)測(cè)量過(guò)程中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：礦山；生產(chǎn)測(cè)量；全站儀；應(yīng)用

隨著礦山建設(shè)進(jìn)程不斷加快，我國(guó)的礦山開采技術(shù)也得到了很大的提高，礦山生產(chǎn)任務(wù)量的不斷增加，要求必須要提高井下的成產(chǎn)測(cè)量工作的工作效率，工作人員必須要保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，另外一方面還要保證測(cè)量的速度，以免由于測(cè)量工作的原因耽誤生產(chǎn)進(jìn)度。在礦山生產(chǎn)測(cè)量過(guò)程中，如果還像以往一樣使用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀，不僅延長(zhǎng)了測(cè)量的時(shí)間，加重了工作量，也不能保證測(cè)量的精準(zhǔn)度，所以在測(cè)量中使用全站儀，能夠有效的改善上述問(wèn)題，提高礦山測(cè)量的工作效率。

1 全站儀簡(jiǎn)述

全站儀是一種將光、機(jī)、電集為一體的一種新型測(cè)角、測(cè)距儀器，也可以稱為電子測(cè)速儀。它集測(cè)角量邊為一體，利用微處理器控制自動(dòng)測(cè)距、測(cè)角，并自動(dòng)計(jì)算水平距離、高差、坐標(biāo)等，另外還有自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能，所以全站儀在目前的礦山生產(chǎn)測(cè)量工作中的應(yīng)用極其廣泛。全站儀在礦山生產(chǎn)測(cè)量中的特點(diǎn)：（1）測(cè)量的精度極高。以往傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器會(huì)受多方面因素的影響，降低測(cè)量的精度，影響礦山生產(chǎn)質(zhì)量與進(jìn)度。利用全站儀，減少了測(cè)站的數(shù)量，也提高了測(cè)量的精度；（2）測(cè)量程序簡(jiǎn)單。利用全站儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，只需一次照準(zhǔn)棱鏡就能夠測(cè)出平面的坐標(biāo)與所需要的其它數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)記錄好之后通過(guò)主機(jī)或者其它設(shè)備與外部設(shè)備建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，形成自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)；（3）穩(wěn)定性較高。全站儀能夠利用內(nèi)部自動(dòng)補(bǔ)償器糾正觀測(cè)角度的誤差，保證測(cè)量精度，改善由人為因素造成的數(shù)據(jù)誤差問(wèn)題，也降低了測(cè)量人員的工作量。

在礦山生產(chǎn)測(cè)量中應(yīng)用全站儀具有以下功能：（1）測(cè)量追蹤。實(shí)時(shí)追蹤測(cè)距與測(cè)角；（2）動(dòng)態(tài)測(cè)量。可以對(duì)測(cè)量的距離與角度進(jìn)行同步連續(xù)的測(cè)量；（3）坐標(biāo)式測(cè)量。在找到已知點(diǎn)后架設(shè)全站儀，根據(jù)測(cè)點(diǎn)與定向點(diǎn)的位置觀測(cè)任意目標(biāo)，得到需要的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值；（4）懸高式測(cè)量。將反射鏡置于懸物垂點(diǎn)下，觀測(cè)棱鏡，再抬高望遠(yuǎn)鏡找準(zhǔn)懸物，得出地面與懸物的垂直高度；（5）對(duì)邊式測(cè)量。能夠有效的得出棱鏡點(diǎn)和測(cè)站點(diǎn)之間的高差；（6）按距離放樣。比較設(shè)計(jì)距離與實(shí)際距離的差值，將該距離放置實(shí)地；（7）以坐標(biāo)放樣，就是按照儀器的坐標(biāo)點(diǎn)與后視坐標(biāo)點(diǎn)實(shí)施三維坐標(biāo)的放樣工作；（8）高程法測(cè)量。利用全站儀的特點(diǎn)得出未知位置高度；（9）參數(shù)設(shè)置。利用全站儀可以對(duì)氣壓、溫度、棱鏡常數(shù)等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

2 全站儀在礦山測(cè)量中的具體應(yīng)用

2.1 懸高測(cè)量

在部分露天礦山的生產(chǎn)過(guò)程中，由于臺(tái)階過(guò)高的因素不利于測(cè)量工作的開展，這時(shí)就可以進(jìn)行懸高測(cè)量。懸高測(cè)量就是測(cè)定空中某點(diǎn)與地面之間的高度。利用全站儀進(jìn)行懸高測(cè)量首先將反射棱鏡設(shè)立在測(cè)量目標(biāo)B點(diǎn)的天底B'點(diǎn)上，輸入反射棱鏡高V；隨后再利用反射棱鏡測(cè)量距離，然后轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)B點(diǎn)，這時(shí)就能測(cè)量出B點(diǎn)到地面的高度了，此高度用H表示。懸高測(cè)量示意圖如圖1。

2.2 高程測(cè)量

對(duì)高程的測(cè)量在工程施工中是極為常見的，水準(zhǔn)儀測(cè)量與三角高程測(cè)量這兩種傳統(tǒng)的高程測(cè)量手段已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要了。水準(zhǔn)測(cè)量是直接測(cè)高法，這種測(cè)量法測(cè)量的精度較高，但是受地形限制較大，測(cè)量速度較慢；三角高程測(cè)量法是間接測(cè)高法，不受地形限制，測(cè)量速度較快，但是測(cè)量精度較低，測(cè)量時(shí)要量取儀器高、棱鏡高，應(yīng)用起來(lái)比較麻煩。隨著全站儀的在礦山生產(chǎn)中的應(yīng)用，利用跟蹤桿協(xié)助全站儀測(cè)量高程的方法被普遍應(yīng)用，改善了三角高程測(cè)量的缺點(diǎn)。

利用全站儀進(jìn)行高程測(cè)量能夠任意置點(diǎn)，不用將它設(shè)置在已知的高程點(diǎn)上，另外也不用每次量取儀器高與棱鏡高，提高了施測(cè)的速度。具體操作流程為：（1）將儀器任意置點(diǎn)，所選擇的點(diǎn)位要和已知高程點(diǎn)通視；（2）將儀器與已知高程點(diǎn)照準(zhǔn)，測(cè)量出全站儀望遠(yuǎn)鏡與棱鏡間的高度差，隨后算出設(shè)定測(cè)站點(diǎn)高程的數(shù)值；（3）將儀器測(cè)站點(diǎn)的高程設(shè)置為測(cè)站中設(shè)定的測(cè)站點(diǎn)高程，并將儀器高與棱鏡高都設(shè)置為0；（4）測(cè)量待測(cè)點(diǎn)的高程。

該測(cè)量方法經(jīng)過(guò)不斷地應(yīng)用實(shí)踐得出，將全站儀隨意置點(diǎn)，不用鋼尺量取儀器高與棱鏡高，這樣仍然可以準(zhǔn)確測(cè)量出待測(cè)點(diǎn)的高程。由于減少了測(cè)量?jī)x器高與棱鏡高的誤差，使測(cè)量出的結(jié)果精度還高于傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量。在具體的測(cè)量中，棱鏡高會(huì)根據(jù)具體情況發(fā)生改變，這時(shí)要詳細(xì)記錄和初值對(duì)比棱鏡高增大、減小的數(shù)值，以便計(jì)算出被測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際高程。

2.3 放樣測(cè)量

放樣測(cè)量也是礦山實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中常涉及到的，放樣測(cè)量就是將圖紙上已經(jīng)設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位資料利用測(cè)量方式展示在實(shí)地上，文章以勘探網(wǎng)的放樣為實(shí)例進(jìn)行分析：

根據(jù)勘探網(wǎng)的設(shè)計(jì)圖紙得出，可以應(yīng)用解析法將各勘測(cè)線的端點(diǎn)、地質(zhì)工程點(diǎn)與剖面控制點(diǎn)的坐標(biāo)算出，然后在距離這三點(diǎn)較近的導(dǎo)線點(diǎn)或者是圖根控制點(diǎn)上設(shè)置測(cè)量站，發(fā)揮全站儀坐標(biāo)放樣的作用，將這三點(diǎn)測(cè)設(shè)到實(shí)地，并進(jìn)行埋石處理。按照科學(xué)的計(jì)算公式對(duì)設(shè)定成果進(jìn)行檢驗(yàn)，公式如下：

？駐？漬=6×10-4×M/L×？籽n

式中，L代表了兩點(diǎn)間的實(shí)際距離，單位為m；M代表了地形地質(zhì)圖比例尺分母：Pn=206 265\"

在剖面線端點(diǎn)與剖面線控制點(diǎn)上設(shè)置儀器，需要沿著剖面線的方向，測(cè)量有變化處的距離與高差，然后利用CASS6.0進(jìn)行剖面圖的繪制。根據(jù)勘探設(shè)計(jì)圖紙，利用解析法得出工程點(diǎn)的位置坐標(biāo)，對(duì)已經(jīng)完工的勘探工程也要測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，并反繪到具體的地形圖上。

3 礦山生產(chǎn)測(cè)量過(guò)程中應(yīng)用全站儀的注意事項(xiàng)

隨著測(cè)量技術(shù)的提高，全站儀在礦山生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)被大范圍的應(yīng)用，在利用全站儀時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)：（1）在利用全站儀進(jìn)行光電測(cè)距并改正測(cè)距常數(shù)時(shí)，由于反光鏡的不同，常數(shù)也就不同，測(cè)量時(shí)要反復(fù)檢查改正的常數(shù)與使用的反光鏡是否匹配；（2）在使用記錄本記錄距離時(shí)，要確定顯示的距離是斜距還是平距；（3）當(dāng)在潮濕的工作環(huán)境中結(jié)束作業(yè)時(shí)，需要用軟布將儀器表面的水分和灰塵擦干后再進(jìn)行裝箱；（4）在三腳架上架設(shè)儀器時(shí)，最好選用木制的三腳架，因?yàn)槔媒饘偃_架會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，影響測(cè)量的精度；（5）在搬站之前，要先檢查儀器和腳架之間連接的牢固性，搬運(yùn)時(shí)也要關(guān)住制動(dòng)螺旋，這樣可以減少儀器被搬動(dòng)時(shí)的晃動(dòng)現(xiàn)象。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于現(xiàn)在礦山建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)礦山的開采技術(shù)提供了更高的要求。在礦山生產(chǎn)中，測(cè)量工作關(guān)系到整個(gè)礦山工作的進(jìn)度與質(zhì)量，因此全站儀在礦山生產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用就極大程度的改善了礦山測(cè)量中存在的問(wèn)題。在礦山生產(chǎn)測(cè)量中應(yīng)用全站儀進(jìn)行高程測(cè)量、放樣測(cè)量、懸高測(cè)量等，減少工作人員的工作量，提高測(cè)量的精準(zhǔn)度，保證施測(cè)工期與質(zhì)量。同時(shí)利用全站儀的電子自動(dòng)測(cè)角、測(cè)距功能，改善了技術(shù)人員人工讀數(shù)的誤差問(wèn)題，從而提高了工作效率。由于全站儀在礦山生產(chǎn)測(cè)量應(yīng)用中體現(xiàn)出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，要求技術(shù)人員要積極推廣應(yīng)用該技術(shù)，發(fā)揮全站儀的特殊作用，為礦山的安全生產(chǎn)提供有力的保障。

參考文獻(xiàn)

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