礦山生產(chǎn)測量中全站儀的應(yīng)用探究

黃銀凱

摘 要：由于礦山生產(chǎn)的施工環(huán)境較為復(fù)雜，其測量的難易程度與準(zhǔn)確程度更是受到多方面因素的影響。而傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀或水準(zhǔn)儀等設(shè)備，由于其精度不夠，以及適用范圍較窄等原因，不能滿足當(dāng)前對礦山測量的需求。為了讓礦山生產(chǎn)測量工作有效進(jìn)行，文章通過對全站儀的特點、優(yōu)勢以及具體應(yīng)用的分析，來探究其在礦山生產(chǎn)測量中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：礦山生產(chǎn)測量；全站儀；應(yīng)用探究

中圖分類號：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0054-01

1 全站儀的使用方法與特點

1.1 全站儀的功能與優(yōu)勢

①全站儀的功能。全站儀的全稱為全站型電子測距儀，它通過將光學(xué)、機(jī)械與電子技術(shù)相結(jié)合的方式，對測量目標(biāo)進(jìn)行距離、水平角度以及垂直角度的測量。相對于傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器來說，全站儀因為其具有自動讀取與記錄數(shù)據(jù)的特點，因而不易產(chǎn)生讀數(shù)誤差。并且只需完成一次安裝，就可以對所需測量的目標(biāo)進(jìn)行全覆蓋測量。

對一些露天的礦山施工現(xiàn)場，技術(shù)人員可以通過全站儀的監(jiān)控，對整個施工現(xiàn)場的地形、生產(chǎn)狀況、以及工人生產(chǎn)安全等問題進(jìn)行實時掌握。有助于技術(shù)人員對施工計劃進(jìn)行增補(bǔ)與調(diào)整。

②全站儀的優(yōu)勢。全站儀的優(yōu)勢，在于其功能豐富，兼具參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)存儲等功能，對各種工程以及專業(yè)的測量都適用。不但可以做到對所測數(shù)據(jù)自動化采集，而且經(jīng)由專業(yè)程序處理后，還可以實現(xiàn)數(shù)字化繪圖。因此，適宜于廣泛推廣。

1.2 全站儀的使用方法

全站儀測量的用途極為廣泛，針對各種不同的測量目的，有不同的使用方法。其大致可以分為坐標(biāo)測量、對角測量、距離測量、放樣測量以及立體坐標(biāo)測量等方式。

①對角測量。對測量目標(biāo)進(jìn)行水平角度測量時，需要按下角度測量鍵，選擇測量目標(biāo)上任一點作為參照，并將其水平度值設(shè)置為坐標(biāo)系原點。然后，讓全站儀在角度測量模式下，對該測量目標(biāo)上其他點位進(jìn)行測量取值。此時，顯示出的讀數(shù)即為兩點間水平方向所夾角度。

②距離測量。對測量目標(biāo)的距離進(jìn)行測量，則首先需要對全站儀的棱鏡進(jìn)行常數(shù)設(shè)置，然后根據(jù)當(dāng)前溫度、空氣濕度以及大氣壓力等因素，對全站儀參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使受測目標(biāo)與棱鏡之間相互對準(zhǔn)。按下測距鍵，顯示出受測目標(biāo)在高差以及平、斜距離方面的數(shù)值。

③坐標(biāo)測量。進(jìn)行坐標(biāo)測量，則首先需要為受測目標(biāo)進(jìn)行三維坐標(biāo)構(gòu)建，并將其后視方向的水平測量值設(shè)置成方位角。通過對棱鏡常數(shù)的調(diào)整以及氣溫、濕度與大氣壓力的調(diào)整，使得棱鏡與被測目標(biāo)照準(zhǔn)。按下坐標(biāo)測量鍵，讀取受測目標(biāo)的三維坐標(biāo)數(shù)值。

2 礦山測量中全站儀的應(yīng)用

2.1 施工危險預(yù)警

礦山作業(yè) 對于現(xiàn)場施工人員來說都具有一定程度的危險性。尤其是采礦密集區(qū)域，很有可能出現(xiàn)某處、某區(qū)域礦藏被挖出空洞的現(xiàn)象。使得工作人員與測量人員在進(jìn)行施工與探測時發(fā)生危險。為了保證測量、施工人員的人身安全，因而采用全站儀對空洞內(nèi)部進(jìn)行準(zhǔn)確測量。其具體方法是：在空洞口處，放置全站儀，使用光源在空洞內(nèi)壁投射出光點。將此光點作為前視點對照目標(biāo)。通過極坐標(biāo)計算，對空洞內(nèi)部的具體情況做出準(zhǔn)確的判斷，避免危險情況發(fā)生。

2.2 數(shù)據(jù)采集測量

全站儀可以對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲，然后再經(jīng)由專業(yè)軟件將之繪成圖像。在數(shù)據(jù)采集過程中，適用于任何地形、地貌。其精準(zhǔn)度也能得到有效保證。相對于過去使用經(jīng)緯儀進(jìn)行視覺距離測距的方法，全站儀測量繪圖的效率與精確度更高。當(dāng)前，所采用的成圖軟件，主要是CASS6.0，其成圖效果美觀，成圖速度較快。

2.3 坐標(biāo)放樣測量

根據(jù)事先在圖紙上設(shè)計好的坐標(biāo)，結(jié)合實際施工現(xiàn)場具體情況，將處在設(shè)計圖紙中的坐標(biāo)，通過科學(xué)的測量方法設(shè)定在實際施工現(xiàn)場。并以此為依據(jù)，對周邊測量目標(biāo)進(jìn)行測量。這種方式測量精確度高，多數(shù)情況下應(yīng)用于勘探工作。

2.4 井上懸高測量

一般在露天的礦山工程中，如果遇到有障礙物對全站儀測量產(chǎn)生遮擋的情況，常常選用懸高測量方式。通過選取天空中一點，使用輔助棱鏡，對此點與地面之間的距離進(jìn)行測量。將輔助棱鏡的高度輸入全站儀，然后，針對輔助棱鏡進(jìn)行距離測量。測定結(jié)果后，調(diào)整望遠(yuǎn)鏡目標(biāo)，使其對準(zhǔn)天空中設(shè)定的虛擬點位，即可計算出所需結(jié)果。由于其操作簡單，適用性好，可以對任意地貌、地形進(jìn)行測量，并且其抗干擾能力好，因而對地形復(fù)雜的礦山施工環(huán)境應(yīng)作為首選測量方式。

2.5 豎井結(jié)構(gòu)測量

傳統(tǒng)的豎井結(jié)構(gòu)測量方式，因為其技術(shù)要求較高，工作內(nèi)容較為復(fù)雜，操作方法極其繁瑣。因此，測量工作勞動強(qiáng)度較大，測量準(zhǔn)確程度也不夠。而采用全站儀對豎井結(jié)構(gòu)進(jìn)行定向測量，可以精確的完成測量任務(wù)。將地面上的平面坐標(biāo)系，經(jīng)由豎井傳遞到井下，并對井下測量目標(biāo)進(jìn)行測量。通?？捎袔缀味ㄏ?、物理定向等方式，其操作簡單，使用方便。

3 全站儀使用的注意事項

3.1 參數(shù)設(shè)置問題

由于在對測量目標(biāo)進(jìn)行距離測量時，所選用棱鏡的型號會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響，因此，在測量之前，一定要仔細(xì)檢查反光鏡的匹配度。并且因為測量結(jié)果還受到溫度與空氣壓力等因素的影響，所以，在實際操作中，還要調(diào)整壓力與溫度參數(shù)。

3.2 放樣位置問題

對于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需要采用放樣測量的位置，通常會使用極坐標(biāo)計算的方法。首先要對設(shè)計中所標(biāo)注點的位置以及實際點位置進(jìn)行仔細(xì)核對，并將其輸入到全站儀中。要確保放樣點位置的準(zhǔn)確性，以免造成后續(xù)工作全部隨之出錯的情況，導(dǎo)致巨大損失。

3.3 正、倒鏡觀測問題

全站儀自身的補(bǔ)償、修改功能在不同的觀測環(huán)境下補(bǔ)償效果不同。而每次經(jīng)過補(bǔ)償、修改后的誤差殘余量，也會影響觀測效果。所以，在實際使用中需要進(jìn)行正、倒鏡觀測，并記錄數(shù)值，以確保精度。

4 結(jié) 語

隨著全站儀在礦山生產(chǎn)測量中的使用越來越廣泛，其優(yōu)勢與特點也越來越被人們所認(rèn)可。尤其是全站儀的測量精準(zhǔn)度與環(huán)境適用性，更是可以滿足多種開采作業(yè)的需要。但實際施工所面臨的環(huán)境問題無法預(yù)測，并且也存在著許多尚未被發(fā)現(xiàn)的影響因素。這就需要全站儀的使用者，能充分的考慮具體施工環(huán)境特點，結(jié)合施工目的，合理選用適當(dāng)?shù)娜緝x測量方法，降低產(chǎn)生誤差的可能性，提高效率。

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