全站仪测量技术在矿山测量中的应用技术研究刘伟成

全站仪测量技术在矿山测量中的应用技术研究刘伟成

刘伟成尹晓伟

山东天承矿业有限公司山东莱州261400

摘要：近年来，全站仪测量技术在矿山测量中的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了全站仪的基本特点，详细分析了矿山测量中全站仪测量技术的运用，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就使用全站仪进行矿山测量的注意事项展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：全站仪；矿山测量；应用；研究

1前言

作为矿山测量中的一项重要组成部分，对全站仪测量技术的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对全站仪测量技术应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化矿山测量工作的最终整体效果。

2全站仪的基本特点

2.1工作原理及功能

全站仪的工作原理：全站仪在进行测量时距离测量利用的是测距仪、角度测量利用的是经纬仪并有效结合电子计算机自动处理系统，进而获得精确的测量数据。根据功能全站仪由分成以下三大部分组成：①测点数据的采集，主要是进行待测点的三维坐标测量，一般在地形测量工作中应用比较广泛；②工程放样，必须以设计数据作为实地放样的依据，根据设计要求有序、有效开展工程；③是全站仪的记忆功能非常强大，能够同时将成千上万个测点的坐标数据进行记录，然后通过个人计算机进行仪器内存坐标数据直接的互相传输。

2.2测量模式设置

全站仪自身有三种距离测量模式：精测模式、粗测模式和跟踪测量模式。合理测量模式的选择需要根据工程测量所要达到的精度要求，此外在进行工程测量的过程中，应根据所选择的模式按照规范中的限差要求进行测量，确保工程测量的质量。当前，随着全站仪性能的快速发展，测距模式中又增添了棱镜测量和免棱镜测量功能。

2.3设置仪器参数

全站仪设备参数的正确设置是保证全站仪能否顺利工作的重要前途，全站仪中内置计算处理系统，所测数据能够进行精确的修正。全站仪使用前影响测量效果的主要测量参数有：地球大气曲率，可以通过在系统里输入平均气温、工区海拔等数据，对其进行自动修正；棱镜常数；设置仪器常数等。鉴于全站仪具有较强的实用性，因此已在矿山测量中得到了十分广泛的应用，其不但能够有效降低测量工作的强度，而且在提高测量工作效率的同时提高测量精度，对今后优化矿山测量意义非凡，是未来矿山测量的主要发展方向。

3矿山测量中全站仪测量技术的运用

3.1井上矿山工程的测量。

（1）悬高测量。在进行矿山测量时尤其是在进行露天矿山测量时，常会在某些区域遇到过高的台阶使得棱镜无法到达，如输电电线实际高度是否满足安全距离；某一硐口标高设计合理与否；在现场应另寻更为经济可靠、施工便捷的入口位置；在扩建尾矿坝库容时合理进行水位点数据的测量等，以上工作均可借助全站仪的免棱镜测量来完成。

（2）露天矿开采工程的测量。在进行露天矿地表工程的测量时，地表矿山要求的测量精度全站仪免棱镜完全可以满足，在进行测量时需综合考虑地质情况，并配合采矿技术人员对矿体进行圈定点位测量，并要对矿量进行定期的核算。露天矿开采工程测量是一项系统性的工作，基础测量必须完成矿区范围的地形测量，地形图是进行一切后期工程的基础，以本公司为例，在有了基础地形图的基础上，再利用支导线、边角交会法等配合CASS7.0测绘软件在CAD平台上进行制图，完成后期的计算工作。

（3）工程放样测量。设计单位以矿区地形图为依据，总体规划矿区，例如生活区、竖（斜）井井口及井塔楼位置、选场建筑位置、尾矿库区位置、矿山道路等工程实施都要依赖于工程放样测量。在进行施工时，需要进行工程量的核算，此时要进行数据放样，在数据采集的测量工作中，全站仪具有十分重要的作用。

3.2井下矿山工程测量。

（1）竖井定向。作为矿山测量过程中必需的一项工作，竖井定向具有较高的技术含量以及较为繁琐的工作程序，它可以准确地将地表坐标传入井下。结合前人总结的经验以及个人工作经历，小规模的矿山在进行竖井定向测量时，利用全站仪即可很好地完成上述测量工作，同时满足井下测量的精度要求。竖井定向最难的是测量下传钢丝到井下测站点之间的水平距离，但通过使用全站仪免棱镜模式和其具备的红外线功能即可高效快捷地完成这项工作。当然，较大型或超大型矿山的定向测量工作还是要使用传统方法进行测量，全站仪的免棱镜及红外线功能可在测量前期使用，这样能够将井下施工效率有效提高。

（2）斜井、中段平巷的施工控制测量。除在井巷施工中进行永久控制点的埋设测量之外，剩下的就是大量测设标定中线腰线的工作，在进行斜井施工时，标定腰线最常用的方法为伪倾角方法，角的设计值为α，斜井方位为β，伪倾角为γ。则有tgγ=tgα﹡tgβ，在井巷工程测量中，系统误差时最大的误差来源，由于测量精度与井下贯通的质量效果有着直接关联，因此全站仪测量数据的自动存储功能、仪器的对中及指向可见红外线功，很大程度上方便了井下测量工作，有效提高了工作效率。

（3）工程放样测量。井下工程放样测量进行最多的工作即为硐室施工（其中包括设备储存硐室、水仓硐室以及安全躲避硐室等）、运输系统、排水系统的放样控制。由于全站仪具备免棱镜功能以及红外可见光功能，有效降低了测量工作的强度。

4使用全站仪进行矿山测量的注意事项

全站仪相较于传统的测量仪器具有操作方便、功能强、精度高、速度快等诸多优点。为提高全站仪的测距精度，在实际测量时应注意以下几点：

4.1设定准确的测量参数。在进行测距时，型号不同的反光镜设置的棱镜常数也不同，在进行测量时应对反光镜进行反复检查，确保匹配。在进行测量数据的记录时，应注意对全站仪显示屏中的数据是斜距还是平距进行区分；在进行测量时还应时刻注意输入仪器的温度和气压准确与否。

4.2选用最佳导线的布置方案。导线控制测量宜用于带状地形地区，尤其是井下工程。在进行测量时，应按照相应要求来进行相关计算。使用全站仪的程序功能够使导线的测量过程更为简洁方便。

4.3工程施工放样。在进行施工放样时，也可借助全站仪的放样功能在实地进行设计数据的测设，常采用极坐标法来进行，提前整理已知点、放样点的坐标数据，并将其传输到仪器中；在进行放样时，必须反复检查核实已知点及放样数据，确保放样测量数据准确无误。工程施工质量的优良离不开放样的准确无误。

4.4其他事项。四等水准测量在井巷工程中可以完全由全站仪高程测量来代替，在进行测量时应按照要求将仪器安置整平，测量时需将两个棱镜高度保持一致，如只用一个棱镜会有更好的效果。在无需对棱镜高和我仪器高进行量取的情况下，即可获得较好的高程测量精度。一般来说，全站仪测量的精度基本能够满足矿山测量中的需要，但在进行等级测量时，观测、检核、记录、平差计算等步骤仍需严格遵守规范要求来进行。

5结束语

综上所述，加强对全站仪测量技术在矿山测量中的应用的研究分析，对于其良好测量效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的矿山测量过程中，应该加强对全站仪测量技术关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

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[3]温吉洋.以大雁矿山测量为例浅谈矿山测量技术发展方向[J].内蒙古煤炭经济.2016（09）：88-89.