基于全站仪在矿井测量中的应用研究

基于全站仪在矿井测量中的应用研究

杨凡

身份证：61273119911207XXXX陕西省榆林市719000

摘要：众所周知，在矿井测量工作当中，使用频率比较高的仪器有经纬仪、水准仪等等，这些都是相对传统的代表性仪器，其在当前的矿井测量工作中展示出越来越多的不足和弊端。现在的矿井测量工作不仅仅在工作量上有了显著的增加，在计算方面更是复杂很多。因此，全站仪成为了首选，全站仪既能够有效提高测量的精度，也能够在很大程度上减轻测量人员的劳动强度。本文将就全站仪在矿井测量中的应用进行深入的分析与探究。

关于矿井的测量工作，其和地面测量是有着非常大的差别的，其具体可以体现在劳动强度、测量条件以及安全因素等诸多方面。矿井测量，因为是要在井下完成测量工作，所以其必须要克服掉井下作业的不良环境因素，井下环境十分阴暗潮湿，亮度非常低，所以很难迅速找到测量目标，这就会在很大程度上影响到测量的准确性。在之前的矿井测量工作当中，测量人员所使用的测量工具基本上都是以经纬仪、挂罗盘、水准仪为主，但是，这些传统的测量工具在实际测量工作中表现出越来越大的局限性，因此，其也在逐渐被先进的测量工具所取代。全站仪便是先进测量工作中一个最具代表性的测量工具，在现阶段的矿井测量工作中，全站仪得到了越来广泛的应用。以下是笔者结合自己多年的相关工作经验，就此议题提出自己的几点看法和建议。

1关于全站仪的概述

全站仪，全名为全站仪电子测速仪。其本质是一个三维坐标测量系统，组成部分主要包括电子测角、电子计算、电子测距、数据存储单元等等。目前，全站仪已经被广泛应用在了我国矿井测量工作当中，这与全站仪自身做具备的独特优势有着非常紧密的关系。与其他测量仪器相比较，全站仪能够更加完善地实现测量和处理过程中的电子化与一体化，其不仅仅能够在一定程度上有效减轻测量人员的劳动强度，全面提高测量工作的实际效率，更重要的是全站仪的使用成功减少了很多测量工作的中间环节，避免了很多因素的负面影响和不良干扰，大大提高了测量的精确程度。全站仪的出现和使用，给矿井测量工作带来了全新的发展机遇。

1.1全站仪的选型与参数的设置

在矿井测量工作当中使用全站仪，在选型上面，最先要考虑的便是矿井的真实特点，一般情况下，会选择防水等级为IXP4级以上的全站仪，也就是防溅型全站仪，这种型号的全站仪不会受到来自任意方向的水溅影响。此外，防溅型全站仪与一般的全站仪相比，其在密封性能、防水性能以及防尘效果等诸多方面也都有着更大的优势。

1.2关于全站仪参数的设置，其需要坚持具体问题具体分析的原则

根据具体矿井下面的实际温度以及气压等诸多因素，按照具体的图表以及公式进行有效的设置，但是具体的仪器常数或者棱镜常数还必须要以实际的所使用的棱镜来进行设置和测定。在最开始使用或者使用比较短的时间内，测量人员必须要根据仪器的各项指标来再次进行调整和检校。但是一般情况下，全站仪的检校都会要求送往专门的测绘部门进行检校，因为全站仪的精密性是非常高的，测量人员如果自行校对，其很可能会影响到仪器的精密程度。

2关于全站仪的准备工作

2.1全站仪的选型与参数的设置

关于全站仪参数的设置，其需要坚持具体问题具体分析的原则，根据具体矿井下面的实际温度以及气压等诸多因素，按照具体的图表以及公式进行有效的设置，但是具体的仪器常数或者棱镜常数还必须要以实际的所使用的棱镜来进行设置和测定。在最开始使用或者使用比较短的时间内，测量人员必须要根据仪器的各项指标来再次进行调整和校对。

2.2关于仪器的对中第一，全站仪的对中

现阶段，我国矿井测量工作当中所使用的全站仪一般只需要设置点上光学对点器，而点下光学对电器则不需要再单独进行设置。所以，在矿井测量工作中，必须要借助垂球来进行对中。为了有效减少井下风流对垂球摆动的影响，缩减对中的误差，测量人员在进行对中时，通常会选用350g的活尖垂球来进行，如果没有使用350g的活尖垂球，其还可以使用一些特定遮挡物来有效遮挡其对去风流的影响，或者选择直接关掉风机。

通常情况下，全站仪在望远镜筒上面会设置一小点做点下对中用，但是有些全站仪则会在手柄电池上面设置点下对点，因为怕手柄电池的禁锢螺丝有松动现象，对点不在同一竖直轴上而产生误差。在进行比较高级的测量工作时，一定要使用望远镜筒说的点对中。精度对中后再小心安上手柄电池，重新开机之后便可以进行测量。

第二，镜站对中在井下使用全站仪棱镜时，一定要提前做好所有的准备工作，否则棱镜对中是没有办法进行的。因为在实际矿井测量工作当中所使用的一般全站仪棱镜上面是没有点下对点装置的。

众所周知，在造成测量误差的诸多原因当中，对中误差是一个非常重要的因素。因此，在设置测站时，测量人员必须要仔细对中。按照具体理论进行计算，如果仪器距离测量点的高度是一米半，对点误差确定为0.51mm，那么其实际引起仪器竖轴倾斜误差即为1'09。这一误差对十米以外的目标即将产生大约为10'的水平角误差。由此可见，对中误差对于实际测量工作的影响非常之大。

除此之外，在继续进行下一步测量工作之前，必须要对输入到全站仪内部的所有数字，诸如镜站高、仪器高、测站点高程、测站点坐标等进行反复核对与校验，一定要经过再三确认，没有误差时，再进行下一步测量工作，否则，即使测量出来了具体结果，其还是没有办法真正使用。在此过程中，笔者需要特别提醒一点内容，那就是在输入完坐标数据之后，一定要及时瞄准后视点，或者在输完后视坐标数据后及时提取方位角，如果做不到着这一点，那么其最终测量出来的结果也将会产生旋转或者评议。

2.3操作步骤

(1)开始测量之前，将全站仪整平之后打开机器，确认设置好仪器参数和测量功能。

(2)将全站仪瞄准需要测量的目标，按设置好的参数和测量功能进行测量并自动记录测量数据，在确认测量结果准确无误且没有遗漏测量内容的前提下，再关闭测量仪器并进行下一测站的测量［4］。

全站仪除了上述的煤矿地面与井下的测量工作外，在煤矿工程测量中还有广泛应用。

(1)在小范围内进行控制测量和地形测量。如果利用现代化的GPS技术进行小范围控制测量时，操作步骤复杂烦琐，测量精度达不到，但是利用全站仪即可快速实现小范围区域内的测量工作。其优点是操作简便，精度高，速度快。

(2)众所周知，矿山在开采过程中为了加快工程的施工进度，减小工程的施工难度，提高掘进工作效率，往往需要进行控制爆破，在选择合理的爆破点时，可以运用全站仪采用边角后方交汇法来实现这项工作。

(3)高程测量。煤矿井下测量高程时一般采用水准仪。全站仪的出现可以对水准仪的测量结果进行校验。测量时，在全站仪上输入布置测站点的高程，量取仪器的高度和镜站所在高度，可以直接在全站仪的显示屏上读出未知测量点的高度。虽然通过全站仪测量的是三角高程，但是对于一般的工程测量来说，运用这种方法可以和水准仪所测结果进行相互校验，提高测量精度。

3结语

全站仪在煤矿工程测量中具有广泛的应用，在煤矿进行矿山测量过程中的突出特点就是测量工程量大，测量难度高，全站仪的出现，在很大程度上解决了这些突出问题。在矿山测量中，全站仪可以进行悬高测量，露天矿开采工程测量工程放样测量，井下巷道测量等工作，不仅提高了测量的效率而且还减小了工人的劳动强度。全站仪为煤矿工程的设计和施工提供了有力的保障。

参考文献

［1］付启峰．试分析全站仪在矿山生产测量过程中的应用［J］．中小企业管理与科技，2014，(3)．

［2］许绍文，段蔚平．全站仪在矿山测量中的应用叶现代矿业，2013，(10)．

［3］张彦春．全站仪测量技术在矿山测量中的应用技术研究［J］．甘肃科技，2012，(13)．