全站儀測量技術在礦山測量中的應用技術研究

（嘉興市規劃設計研究院有限公司，浙江 嘉興 314000）

隨著社會的發展，礦山開采工作效率顯著提升，而在礦產開采前，技術人員需要應用現代化的測繪技術，獲取準確的地質勘測信息，避開開采高危因素，為礦山開采安全性與高效性提供保障[1]。從功能上劃分，礦山測量包括高程測量及平面位置測量兩個方面，在傳統的測繪工程中，高程測量所以工具為水準儀，平面位置測量所用工具多為鋼尺、經緯儀，其數據精確度及時效性已經無法達到現代化測繪的要求了，因此逐漸被全站儀所取代。全站儀擁有光電測距和經緯儀的雙重功能，能夠全面滿足礦山測量的需求，而且能夠大大減輕測量作業人員的負擔，提升工作效率，確保數據的準確性和精準度。

1 全站儀測量技術概述

全站儀是一套具備距離（斜距、平距）、高差、垂直角、水平角等多種測量功能于一體的測繪儀器系統，其核心技術為光學測繪技術、電子信息技術及現代化的數據系統[2]。這一現代測量技術將光學度盤換為光電掃描度盤，具備顯示讀數并自動記錄數據的功能，而且通過測角操作的簡單化，能夠有效降低測量誤差，確保數據的精確度，因此被廣泛用于精密工程測量和變形監測領域。應用在礦山測量中時，為了明確測繪要素的三維坐標，需要通過多方位觀測、碎部點測量、增補測站點或圖根點這幾道工序，獲取全面的地物信息。

2 全站儀測量技術在礦山測量中的應用

2.1 井上礦山工程測量

（1）懸高測量：在露天礦山測量的許多項目中，常常都會碰到臺階過高等導致棱鏡無法到達的區域，要想實現完成測量作業，就要用到全站儀的懸高測量功能。所謂懸高測量，就是測定空中某點距地面的高度。全站儀進行懸高測量的工作原理如圖1所示。

圖1 懸高測量示意圖

具體來說，全站儀可應該在以下場景的懸高測量中：①測定輸電線路實際高度，判斷其是否達到安全標準；②測量硐口標高，驗證其設計方案的合理性；③現場勘測，以尋找施工操作性強且成本較低的礦山入口；④在尾礦壩庫容擴建時，需進行水位點數據測量嗎，為施工方案制定提供數據支持。

（2）露天礦開采工程測量：在露天礦開采工程測量時，由于全站儀的測量精度較高，在測量過程中較為常用。全站儀具有數據和碎部點采集的功能，作業人員確定測量區域偶，全站儀即可自動顯示測繪數據，記錄數據，并標注好各點之間的位置關系，將結果傳輸到計算機中，即可借由相關軟件自動生成地形圖，獲取礦區地形基礎數據及圖像。在礦山地表工程測量中，應用全站儀，配合地質、采礦技術人員進行礦體圈定點位測量，即可定期核算礦量，并通過不同時段的地形圖，顯示露天礦現狀。

（3）工程放樣測量：根據全站儀測量所獲取的礦區地形圖，設計單位可在礦區內劃分生活區和作業區，并且合理布設選場建筑、尾礦庫區等的位置，并且選擇合適的地點布設豎(斜)井井口、井塔樓等，根據生產需求優化礦山道路設計，實現對于礦區布局的統籌規劃[3]。在規劃過程中，工作人員可利用全站儀獲取數據，核算工程量，并進行數據放樣，確保設計方案的合理性和經濟性。

2.2 井下礦山工程測量

（1）豎井定向：豎井定向是礦山測量中不可或缺的項目，技術含量高，程序繁瑣，需要將地表坐標準確傳入地下。傳統測量方法無法滿足豎井定向的要求，而當礦山規模較小時，全站儀則能夠勝任這一工作，滿足井下測量在數據精度上的要求。在豎井定向時，要想測量井下測站點與下傳鋼絲間的水平距離，難度是比較大，不過全站儀具有免棱鏡和紅外線功能，能夠輕松完成這項工作，而且安全系數較高。不過，當礦山規模較大時，全站儀只能夠用于前期的過渡性測量工作中，主要測量工作還需沿用傳統方法。

（2）斜井、中段平巷施工控制測量：在井巷工程中，需要埋設大量的永久性測量控制點，測設標定中線腰線，在斜井施工過程中，作業人員通常會采用偽傾角方法標定腰線[4]。由于測量精度與井下貫通質量效果聯系較為緊密，這項工程對于測量數據精度的要求較高，而全站儀由于具備自動儲存數據的功能，以及儀器對中及指向的可見性，有效消除了人工操作引起的誤差，數據直觀準確，再加上一起的紅外線功能，數據精度可進一步提升，且工作效率較高。

（3）工程放樣測量：在井下工程的放樣測量中，涉及到設備儲存硐室、安全躲避硐室、水倉硐室等硐室施工的放樣控制，以及運輸系統、排水系統、通風系統等的放樣控制，工作量較大，而且工作環境相對惡劣，應用全站儀，利用其強大的免棱鏡功能和紅外可見光功能，能夠實現測量的自動化，大大降低測量工作的強度，縮短測量周期。

3 結語

礦山測量是指應用現代化的測繪技術，通過深入全面的地質勘查工作，對影響礦物質開采的高危因素進行分析，為礦山開采方案的制定提供信息支持的一個項目。隨著測繪技術的發展，礦山測量模式也發生了變化，全站儀成為現階段礦山測量的主要儀器，這與全站儀可滿足礦山高程測量及平面位置測量需求相關。而且，全站儀除了功能強大外，內部還有計算機處理系統，能夠根據原始數據計算出待測電位的坐標并顯示在屏幕上，實現了礦山測量的自動化作業，節省了大量的人力物力資源，極大程度提升了測量工作效率。