全站儀對邊測量在天井腰線標定中的開發應用

劉 凱，趙美好，崔浩楠

(山東黃金歸來莊礦業有限公司，山東 平邑 273307)

天井腰線標定一直是礦山測量放樣中的一個難題，由于天井施工方式特殊，工程環境惡劣給天井腰線標定帶來了一些困難，我總結了一下主要有以下幾個方面：①1、標定精度要求高，天井主要是為了解決上下分層與中段通風、泄水、充填等問題，要求與已有工程準確貫通，因此貫通精度要求高。②2、現場標定風險高，尤其是天井在掘進一定長度以后，迎頭的落石，哪怕是很小的石塊會對技術人員和儀器造成巨大傷害。

為了解決以上問題經過長期實踐采用全站儀對邊測量在天井中標定腰線收到良好效果，下面結合我礦工程實際對此法進行詳細說明。

1 對邊測量原理

圖1 對邊測量原理圖

全站儀對邊測量是一種間接測量方法，原理如（圖1）所示，想要測量A、B兩點的距離和高差即使測站點不設在A、B兩點的延長線上也可以進行測量，獲得兩點之間的水平距離、高差。對邊測量設站靈活，操作簡單在實際施工中測量起來非常方便可行。

首先在O點設立測站，與待測點A、B兩點通視即可，觀測A、B兩點的斜距S1、S2傾角α1、α2以及水平夾角 β，則有下面兩個公式可以計算兩點之間的水平夾角和距離：

式中S1、S2為全站儀到A、B兩點的斜距，α1、α2為全站儀到目標A、B兩點的豎直角。由此可見全站儀對邊測量原理簡單，觀測方便，利用全站儀這種特殊功能可以方便的測出可通視的任意兩點間的水平距離、高差，還可以用于直線測設。

2 工程放樣實例

圖2 盲礦體通風天井

以-70m中段至-100m分段盲礦體通風天井為例

（1）工程概況。設計-70m盲礦體通風天井聯巷已充填，需重新設計天井位置，解決-100m分段盲礦體施工過程中的通風問題。-70m中段至-100m分段盲礦體通風天井采用人工反掘，天井長32.88m，傾角60°,方位289°30'57''、規格為1.5m＊1.5m方形天井。

（2）放樣步驟。在天井下口設立測站，將儀器對中整平后通過水準法或是高差測量法將天井開口位置的起始腰線點A標出，并做好標記。

將全站儀調整至對邊測量界面，選擇不使用文件夾，選擇（A-B,A-C）模式進行測量，首先對準天井開口處的腰線點A(免棱鏡），按F1測量鍵，再對準待標定腰線處B點的大概腰線位置，再按F1測量鍵這時儀器會顯示兩個參數：

HD∶5.12m （A、B兩點連線的水平距離）

VD∶8.71m （A、B兩點間的高差）

數據推算：tanα=60°

HD=5.12m已經測量出來，通過函數計算求得應該VD=8.868m，剛才我們測得的B點的高差為8.71m可得：

8.868-8.71=0.158m

這樣B點理論高程與實際高差低了0.158米，這時我們可以調節全站儀的豎直方向螺旋，至目標高程與待定點高程完全一致為止，或者采用用鋼卷尺從B點垂直向上量取0.158m,這樣腰線點B的點位標定完成。

3 誤差分析

由式（1）可以得到兩點間的高差，根據誤差傳播定律，用對邊測量測得的高差中誤差值如下表所示：

從上(表1)可以看出影響誤差的主要因素有：全站儀至目標的豎直角α、全站儀的測角誤差mα、全站儀的測距誤差ms。用對邊測量法標定天井腰線時可以任意選取可以通視的兩點，通過這種間接測量模式可以得到兩點間的距離高差，從（表1）的數據來看當測角精度取mα=2″，測距精度取3mm，測站距離小于200米時，用對邊測量測得的高差中誤差均沒有超過3mm，由此可見精度是極高的，完全可以滿足天井腰線標定的技術要求，這樣不僅減輕的測量人員的勞動強度，提高了工作效率，標定精度也有明顯提高，此種方法值得在以后的生產中推廣應用。

[1]武漢測繪科技大學《測量學》編寫組.測量學[M].第三版.北京：測繪出版社.2002.100-175.

[2]劉延伯.工程測量[M].北京冶金工業出版社.1984

[3]於宗濤，魯成林.測量平差基礎[M].北京：測繪出版社，1982.