全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析

汪本罡

摘要：全站儀具有經(jīng)緯儀以及測(cè)距儀的優(yōu)勢(shì)，在礦山測(cè)量中可以通過(guò)數(shù)字的方式提供測(cè)量成果，操作簡(jiǎn)單便捷，具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性，其整體功能較為豐富，并且可以通過(guò)計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備進(jìn)行信息數(shù)據(jù)傳輸，為了充分發(fā)揮其在礦山測(cè)量中的作用，本文闡述了全站儀的功能作用以及全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用方法，對(duì)全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：全站儀;功能作用;礦山測(cè)量;方法;應(yīng)用

一、全站儀的功能作用

全站儀由機(jī)電技術(shù)和激光技術(shù)結(jié)合而生，科技含量較高，能夠測(cè)量水平距離、高度差、斜面距離、水平角和垂直角，并且可以快速準(zhǔn)確地測(cè)量各種需要的數(shù)值。其功能作用主要表現(xiàn)為：第一，強(qiáng)大的內(nèi)存管理功能。全站儀具有較為完善的存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)以及坐標(biāo)數(shù)據(jù)功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)有效傳輸、刪除與修改，功能搶斷;第二，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集功能，可以通過(guò)自動(dòng)化的技術(shù)手段記錄信息，測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)與坐標(biāo)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可以直接的進(jìn)行信息傳輸;第三，完善的測(cè)量程序，在進(jìn)行基本的測(cè)角、量邊以及測(cè)高差的基礎(chǔ)之上，可以進(jìn)行坐標(biāo)放樣、距離放樣以及后方交會(huì)等基礎(chǔ)功能。第四，PinPoint無(wú)棱鏡測(cè)量技術(shù)，在無(wú)法立鏡子的特征點(diǎn)中也可以實(shí)現(xiàn)精確的測(cè)量分析。第五，PS自動(dòng)搜尋棱鏡的功能，可以在目標(biāo)失縮情況下，在幾秒鐘精準(zhǔn)定位。

二、全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用方法

1、水平角測(cè)量。全站儀最主要的用途就是測(cè)量水平角，這也是礦山測(cè)量中最主要的項(xiàng)目?；谶@種使用的方向，在實(shí)際使用此方法時(shí)，首次打開全站儀的開關(guān)，等待其出現(xiàn)操作的界面。全站儀啟動(dòng)完成之后，選擇角度測(cè)量的按鈕，讓整個(gè)全站儀處在測(cè)量角度的模式下。由于人為操作的原因，可能存在讀數(shù)的誤差，為了消除誤差，讓測(cè)量的結(jié)果更加精確，就可以采取多次測(cè)量取平均數(shù)的方法。通過(guò)測(cè)量的次數(shù)增加，去掉極限偏差值，然后把結(jié)果取平均數(shù)，就可以取到最接近真實(shí)情況的數(shù)值。

2、距離測(cè)量。距離測(cè)量較為復(fù)雜，特別是較長(zhǎng)距離，需要考慮多種因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。在測(cè)量開始之前，要設(shè)置好全站儀棱鏡上的參數(shù)，并且把棱鏡參數(shù)輸入到全站儀中。這樣全站儀的內(nèi)部系統(tǒng)就可以自動(dòng)對(duì)測(cè)量距離進(jìn)行更正，減小測(cè)量的誤差。距離測(cè)量是利用光在空氣中的傳播，而傳播的速度會(huì)受到較多因素的影響。一般在測(cè)量距離時(shí)要考慮到物體的熱脹冷縮，因?yàn)榇髿獾臍鈮骸h(huán)境的溫度和大氣更正值等都會(huì)對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。因此，在測(cè)量開始之前，就要將上述的幾個(gè)參數(shù)輸入到全站儀中。全站儀也在不斷的發(fā)展和完善中，當(dāng)前較為先進(jìn)的全站儀，在輸入氣壓溫度的數(shù)值后，會(huì)自動(dòng)地計(jì)算氣壓更正值，然后把這個(gè)數(shù)值輸入到程序中，測(cè)量的結(jié)果會(huì)根據(jù)更正值進(jìn)行調(diào)整，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)在測(cè)量開始前，還需要將儀器的高度和棱鏡的高度也輸入到全站儀中，然后開始測(cè)量。具體的測(cè)量方法是，找準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡的中心，打開全站儀的開關(guān)，找到測(cè)量距離的任務(wù)菜單，按下測(cè)量的按鈕，之后就會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)值的測(cè)量。當(dāng)結(jié)束之后，全站儀的顯示屏上就會(huì)自動(dòng)的顯示斜距、平距和高度差等數(shù)值。同樣的，為了保證結(jié)果的精確性，仍然可以采用多次測(cè)量取平均值的方法。

3、坐標(biāo)測(cè)量。礦山的坐標(biāo)測(cè)量可以很好地體現(xiàn)出全站儀的優(yōu)勢(shì)，其主要分為兩大步驟：首先就是確定好坐標(biāo)的原點(diǎn)，這需要根據(jù)工程的實(shí)際需要和環(huán)境限制靈活地給出方案。確定坐標(biāo)原點(diǎn)也是進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量的首要任務(wù)，然后圍繞坐標(biāo)原點(diǎn)建立相應(yīng)的三維坐標(biāo);其次就是具體方位和角度的確定，可以利用極坐標(biāo)找出后視點(diǎn)方向的水平度盤讀數(shù)來(lái)確定方位角。其實(shí)這個(gè)過(guò)程是全站儀的自動(dòng)計(jì)算，只需要手動(dòng)地找出后視角，然后確定極坐標(biāo)，之后全站儀的內(nèi)部程序就會(huì)自動(dòng)計(jì)算和修正。和測(cè)量距離相通，在測(cè)量坐標(biāo)時(shí)也要在全站儀內(nèi)設(shè)置棱鏡常數(shù)，避免大氣壓力和大氣溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的精確性產(chǎn)生影響。之后是同樣的輸入儀器高度和棱鏡高度，從而得到需要的三維坐標(biāo)。

三、全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析

1、井下礦山工程測(cè)量的分析。（1）放樣測(cè)量。 綜合礦山地形圖，進(jìn)行礦區(qū)總體規(guī)劃分析，規(guī)劃內(nèi)容主要就是：基于民間立場(chǎng)、挖掘道路、尾礦庫(kù)位置分析等等，在進(jìn)行工程量計(jì)算過(guò)程中要保障其精確放樣，構(gòu)建數(shù)據(jù)信息庫(kù)。在地下工程中勘測(cè)工作主要內(nèi)容就是排水、運(yùn)輸以及硐室施工過(guò)程中的放樣控制分析，在這些工作開展過(guò)程中要充分的利用全站儀紅外功以及棱鏡測(cè)量。（2）懸高測(cè)量。在進(jìn)行地下礦山測(cè)量中因?yàn)槭┕きh(huán)境較為惡劣，在施工過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)各種隱患問(wèn)題，而應(yīng)用全站儀則可以有效解決此種問(wèn)題。（3）開巷施工測(cè)量。在巷道施工重要在長(zhǎng)空施工地段中設(shè)置測(cè)點(diǎn)，做好中線腰線測(cè)量與設(shè)置處理。進(jìn)行斜井施工中主要工作內(nèi)容就是擴(kuò)大腰線的整定處理。全站儀與人工測(cè)量具有一定的差異，利用自身的技術(shù)支持具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及紅外測(cè)量的功能，可以提升井下測(cè)量工作的精度，有效提升了測(cè)量工作效率。第三，豎井定向測(cè)量。在礦井測(cè)量中，井筒定向作業(yè)對(duì)于技術(shù)要求相對(duì)較為嚴(yán)格，工序要求與條件較為復(fù)雜，在工作中要求地表坐標(biāo)與地下坐標(biāo)系統(tǒng)一致，對(duì)此要合理的應(yīng)用全站儀技術(shù)手段。

2、碎部測(cè)量成圖。地下礦山工程會(huì)受到施工誤差、巷道變形等因素的影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)勘察分析，要重視隧道硐室以及井下工作面等參數(shù)信息分析，合理繪制圖紙參數(shù)信息。通過(guò)全站儀測(cè)量一些破碎的零件簡(jiǎn)單便捷，可以自動(dòng)的記錄信息參數(shù)。其主要工作流程為：（1）建站。對(duì)準(zhǔn)全站儀，輸入全站儀高、三維坐標(biāo)輸入以及輸出參數(shù)，在全站儀中輸入后視圖坐標(biāo)以及方位角，進(jìn)而完成定位;（2）前視。工作人員通過(guò)棱鏡測(cè)量，分析車道特征點(diǎn)，通過(guò)棱鏡固定塔尺右邊，測(cè)量巷道頂部位置、底部位置;（3）下載。連接全站儀與軟件，通過(guò)軟件設(shè)置讀取數(shù)據(jù)選項(xiàng)，保障參數(shù)與全站儀相同，在利用CASS建設(shè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件;（4）記錄。劃分頂板點(diǎn)、地面點(diǎn)以及輔助點(diǎn)，合理劃分，通過(guò)全站儀自動(dòng)記錄分析。在記錄中要區(qū)分不同測(cè)量點(diǎn)有效開展。（5）繪制剖面圖信息;保留地板以及屋頂層，在頂部以及底部輪廓路徑中繪制一條水平線，將測(cè)點(diǎn)繪制垂直與測(cè)量高層點(diǎn)，向下延伸，踏板以及擴(kuò)展點(diǎn)之間相互連接水平線，繪制頂部與底部的輪廓參數(shù)。（6）繪制平面圖。通過(guò)CASS坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件參數(shù)，展開平面點(diǎn)，連接點(diǎn)，勾勒輪廓，繪制平面圖。

四、結(jié)束語(yǔ)

全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)，其可以實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)與自動(dòng)化采集傳輸，為礦山測(cè)量工作開展提供有效參考。因此為了提升礦山測(cè)量水平，必須加強(qiáng)對(duì)全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

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（作者單位：煙臺(tái)市鑫蓬礦山工程有限公司）