全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

劉錦州

（山東黃金礦業(yè)（玲瓏）有限公司，山東 招遠(yuǎn) 265400）

由于一些礦產(chǎn)資源比較有限，近年來(lái)礦山測(cè)量的難度也隨著增加，全站儀與貫通誤差預(yù)計(jì)在礦產(chǎn)資源開(kāi)采中起到了非常重要的作用。本文經(jīng)分析全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)兩者之間的含義，希望為礦山測(cè)量帶來(lái)一定的幫助。

1 概述

1.1 全站儀的含義

全站儀主要是一種新型的測(cè)量?jī)x器，通過(guò)對(duì)機(jī)械、激光、微電子等技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，又稱“光機(jī)電一體化”，經(jīng)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)融入，可協(xié)助工作人員進(jìn)行高效率的處理工作，特別是在測(cè)水平角、測(cè)距、側(cè)高差以及垂直角功能等方面提供的幫助是非常巨大的，且方便快捷，只要將全站儀進(jìn)行安裝與完成基本操作即可，就能有效的完成所有的測(cè)量作業(yè)[1]。

1.2 貫通誤差預(yù)計(jì)的含義

貫通誤差預(yù)計(jì)主要是貫通工程施工之前，先對(duì)坑道、井筒貫通時(shí)，經(jīng)地面控制、定向和地下導(dǎo)線等測(cè)量誤差引起的水平方向貫通誤差，或者是由地面高程測(cè)量、導(dǎo)入高程測(cè)量、地下高程測(cè)量等測(cè)量誤差而引起的高程貫通誤差等進(jìn)行的估算工作。在各大大型的測(cè)量中，企業(yè)多會(huì)利用全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)平面的控制，或者是與脫落全站儀配合共同完成作業(yè)內(nèi)容。

2 在礦山測(cè)量中全站儀的運(yùn)用

2.1 全站儀應(yīng)用的實(shí)例分析

在某一個(gè)礦山中，工作人員在開(kāi)采過(guò)程中井下出現(xiàn)溫度上升的情況，原有的通風(fēng)系統(tǒng)無(wú)法解決這一情況，所以將 A礦井和B礦井進(jìn)行貫通，以求通風(fēng)，其中 A礦井主要為北主斜井，B礦井為西回風(fēng)斜井，這兩個(gè)礦井未進(jìn)行貫通之前，兩者均是分開(kāi)的，在貫通之后，總得長(zhǎng)度達(dá) 2362 米，從整體來(lái)看呈現(xiàn)出半圓拱形的狀態(tài)，寬度均在2.85米，高1640 米，斜長(zhǎng)475 米。

2.2 平面和高程控制的測(cè)量

在此工程中測(cè)量中，全站儀的使用可以做到將測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄與保存等工作。因礦井下的棱鏡未受到風(fēng)流影響，所以將其作為觀察的一個(gè)目標(biāo)，以便于減少測(cè)距、測(cè)腳等方面的讀錯(cuò)率與記錯(cuò)率，同時(shí)還可以將其輸入到互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行比較，幫助測(cè)量人員更好的進(jìn)行分析，提升作業(yè)的工作效率[2]。

2.3 井下高程測(cè)量

在礦井的井下高程測(cè)量中要通過(guò)五等電磁波測(cè)距三角高程的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，在井下巷道掘進(jìn)中主要使用全站儀對(duì)腰線的標(biāo)定，在作業(yè)到300-900米時(shí)，應(yīng)對(duì)永久導(dǎo)線點(diǎn)、永久水準(zhǔn)點(diǎn)的高程進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)以上方式進(jìn)行向前測(cè)設(shè)，可明確巷道已經(jīng)挖外面10-16米左右

2.4 對(duì)井下平面的測(cè)量

由于設(shè)計(jì)圖紙中均已給出坡度、方向、控制點(diǎn)等，所以在測(cè)量中需要利用全站儀中的三角高程、測(cè)設(shè)方向，通過(guò)有效的控制工程要求以及現(xiàn)場(chǎng)條件，導(dǎo)線則要采取十五分導(dǎo)線，在巷道中也需要將三十分的導(dǎo)線進(jìn)行鋪設(shè)，并將其作為井下平面測(cè)量的依據(jù)[3]。

2.5 導(dǎo)入井下高程

在全站儀測(cè)量中，還可以導(dǎo)入井下高程，也就是將地面坐標(biāo)系統(tǒng)的高程通過(guò)斜井、豎井將其傳遞到井下高程測(cè)量點(diǎn)上。此工程主要使用斜井的方式進(jìn)行導(dǎo)入，首先通過(guò)兩點(diǎn)之間的角度與傾斜長(zhǎng)度進(jìn)行全站儀測(cè)量，其次利用三角原理將兩者之間的高程進(jìn)行計(jì)算，隨后對(duì)傾斜巷道的永久導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)等高程進(jìn)行測(cè)量。

3 在礦山測(cè)量中貫通誤差預(yù)計(jì)的運(yùn)用

3.1 貫通的誤差分析

在對(duì)礦山測(cè)量中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些誤差，導(dǎo)致這一情況的主要原因有以下幾個(gè)：第一，全站儀系統(tǒng)本身在對(duì)其點(diǎn)進(jìn)行瞄準(zhǔn)時(shí)帶來(lái)的誤差；第二，因空氣帶來(lái)的透明度或者是儀器下沉、外界環(huán)境等問(wèn)題帶來(lái)的干擾，容易導(dǎo)致測(cè)量時(shí)全站儀擺動(dòng)出現(xiàn)的誤差情況；第三，井下水準(zhǔn)管居中帶來(lái)的誤差。同時(shí)，對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)也需要做好掛牌式的管理，只有這樣才能降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的失誤，再者對(duì)每一條導(dǎo)線點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)志性的提醒，在貫通距離二十米上下可以使用小斷面掘進(jìn)等方法來(lái)有效的進(jìn)行，從總體來(lái)看，明顯提升了貫通段巷道的質(zhì)量與效率[4]。

3.2 貫通誤差數(shù)據(jù)的確定以及預(yù)計(jì)分析

在礦山測(cè)量的貫通中，巷道的垂直角比較少時(shí)，為了確保儀器測(cè)鏡的精度與測(cè)距誤差等控制1mm之間，多使用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)距的方法，可見(jiàn)大氣垂直折光以及垂直角中兩者的誤差就處于關(guān)鍵性位置，一般情況下大氣垂直折光中誤差均在0.05左右，而垂直角中誤差最多在二分以內(nèi)，其計(jì)算公式為：

通過(guò)以上誤差預(yù)計(jì)的結(jié)果來(lái)看，垂直水平的重要方向 Mx預(yù)= ±0. 258 m＜0. 3 m，而在高程上MH預(yù)= ±0. 160 m＜0. 2 m，由上述得出貫通誤差預(yù)計(jì)符合礦山測(cè)量精度的方法。

3.3 測(cè)量高程方法中需要注意的事項(xiàng)

通過(guò)對(duì)所有誤差的因素積極性有效的分析與排查，就可以看出高程導(dǎo)入、水準(zhǔn)測(cè)量在其中的重要性，想要最大化的減少高程測(cè)量中存在著的誤差，就需要測(cè)量工作者能夠嚴(yán)格按照操作進(jìn)行，注重細(xì)節(jié)工作確保在瞄準(zhǔn)的過(guò)程中不出現(xiàn)偏差，同時(shí)水準(zhǔn)管的氣泡也要處于中間位置，以此來(lái)確保巷道的照明條件可以符合相關(guān)制度與要求。

3.4 平面測(cè)量中需要注意的事項(xiàng)

在平面測(cè)量中，需要對(duì)巷道貫通之后的銜接點(diǎn)閉合貫通測(cè)量導(dǎo)線進(jìn)行誤差分析與判斷。其中測(cè)量后的數(shù)據(jù)可以有效地滿足施工要求在水平方向上的誤差，因此是符合明文規(guī)定，所以此項(xiàng)技術(shù)具有具有較強(qiáng)的可行性，其中使用的多數(shù)是全站儀測(cè)設(shè)，其中導(dǎo)線輻射也是依照具體事宜來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一安排的，所以總的來(lái)說(shuō)是可以滿足巷道的貫通精度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在礦山測(cè)量中貫通誤差預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)了良好礦產(chǎn)挖掘的安全性，而全站儀具有較多的優(yōu)勢(shì)，但是在地形地質(zhì)條件、綜合系統(tǒng)等幾個(gè)方面還需要貫通誤差估計(jì)協(xié)助，不然則會(huì)容易出現(xiàn)測(cè)量誤差，因此，為了更好地確保礦山測(cè)量過(guò)程中的人員的安全性，就要整合全站儀和貫通誤差預(yù)計(jì)兩者之間的優(yōu)勢(shì)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化原有的工作，降低測(cè)量誤差，提升礦山測(cè)量中精度。