全站儀支導線在礦山測量中的應用

謝東旭

摘要：隨著社會及科學技術的發展，建設綠色礦山在全國范圍內開展得如火如荼，實現礦山數字化是綠色礦山的重要組成部分，新形勢下構建礦山三維可視化模型依然成為礦山技術人員迫切需要完成的任務。通過對全站儀支導線技術和全站式三維激光掃描儀在某中型銅礦井下的應用，闡述了兩種方法的優缺點及適用范圍，為礦山井巷工程構建三維可視化模型提供參考。

關鍵詞：全站儀;支導線;礦山測量

1、前言

目前，我國正處于飛速發展的全新時期，礦山企業及礦山測量工作也將面臨新的機遇和挑戰。礦山測量的主要工作包括地面測量和井下測量，一直以來我們延續礦山測量的任務包括建立礦區地面控制網并繪制礦區地形圖;對礦區內地面附著物進行測量，繪制礦區平面圖;對井下各類工程進行施工控制和竣工測量等。但是隨著科學技術和綠色礦山建設要求的不斷提高，礦山二維圖紙已經無法滿足生產需求，因此探索更加先進并且適合礦山的新測量方法是當下礦山測量人面臨的共同問題。

2、測量方法及應用

2.1礦山測量簡要分析

我國的地理面積比較大，很多地區的地形地貌條件都有很大的差異，所以需要結合不同的情況做出分析。伴隨著項目規模在大幅的提升，很多人都開始重視項目工程的質量和基礎，測繪質量也隨之要求提高。因為項目實施中包含很多的影響因素，特殊地形也是比較常見的，傳統測繪技術并不能滿足當前的使用需要，測繪精度很差，會影響項目總體施工。因此，要積極的實現測繪技術的創新，提高測繪總體水平，尤其是特殊地形的測繪技術研發，要應用先進技術，以滿足特殊地形條件下的測繪工作需要。以傳統測繪技術作為基礎，了解到不同地形條件的需要，通過現代化科學技術展開測繪工作，可以保證測繪工作有序的應用，滿足當前社會的應用需要。在項目流程的設置中，包含很多種測繪技術的應用，還有些是傳統測繪技術的使用，任何技術都要考慮到測繪現場的具體情況，制定出切實可行的測繪方案，獲取準確的測繪地形數據信息。

2.2測量中存在的問題

采用全站儀三架法測量支導線雖然具有很多的優勢，但是在實際測量工作中，應用三架法進行支導線測量還存在著一定的問題，必須重點做好以下幾方面：

2.2.1讀數、記錄以及計算失誤

在礦井中進行項目測量工作期間，邊長量測不精準和角度量測不精準的問題時有發生，偶爾還會出現水準量測前后刻度讀反的情況，另外在對測量數據進行登記期間還會產生誤記和誤抄的問題。標定工作不正確，在對礦井中的項目進行量測期間，利用不精準的標注參數和不精準的標注長距的情況時有發生，另外還會產生導線核算結果擇取不精準、高程標注不精準和運用的巷道方向標注不精準的問題。此外，有時在量測期間未能根據實際的量測參數為根據來實施標注工作和未能針對標注結果實施嚴格的檢驗處理等問題。

2.2.2相關的管理制度、準備工作不夠完善

一些部門人員沒有針對煤礦的量測工作編制完善的監督管理規范，在進行量測工作時有些流程并未充分遵照《煤礦測量規程》中的相關制度來進行。對礦山進行量測的工作人員在下到井內以前必須將一切預備工作做好，特別是要將用到的工具儀器都帶齊全。假如在即將下井時才開始在慌亂中預備便會極易出現遺漏的情況，導致礦山量測活動不能順利進行，耽擱了時間。在對礦山進行量測期間，必須要用的工具包括：筆、紙張、尺子、棱鏡以及激光筆等等。另外還有些量測儀器必須在蓄電池供應電能的情況下才能保持工作狀態，因此在下到井中前還應該預先檢驗蓄電池是否有充足的電能，以免下到井中才發現電能不夠用，進而嚴重影響了礦山量測工作的正常開展，甚至出現工期延誤的情況。

3、測量方法

3.1井下導線測量

礦山井下最常用的測量形式是全站儀測角測距導線測量，即通過測量各導線點水平角、垂直角和距離，并量取儀器高和覘標高，然后再進行導線的內業平差計算，以此來確定各導線點的坐標。根據礦山測量規范要求，全站儀導線方法所測量的水平角、垂直角和距離至少需要一個測回，從而使每個觀測量之間都有相應地自我檢核，內業平差計算得到各導線點坐標，它們的精度也會有較大提高。特別是在短距離導線測量時，我們對于測量水平角可以進行上、下半測回或多個測回取平均值的測量方式，可有效地減小短距離測量時水平角測量所帶來的誤差影響。

3.2井下導線測量出現的具體問題

導線點位置在礦山井下巷道這樣的環境下，一般為了減少行人和車輛的破壞，都會將導線點設置在穩定的頂板巖石上。但是這樣的設置方法有不足之處，一是頂板較高，造成對中困難，每次進行儀器、覘標設置時，都是采用懸掛垂球的方法完成儀器地對中，測量過程中為了減小對中誤差對結果的影響，一般只能增加對中次數[3];二是儀器對中精確度不高從而對測角影響較大。那么如何及準確又快速地安置好儀器，這是礦山井下導線測量工作的效率和精度保證。市面上的全站儀、半站儀、經緯儀多數都是儀器下對中整平，因此本文研究將頂板導線點傳遞到巷道底板，這樣就可以大大提高工作效率和精度，又能符合大多數儀器操作，下面介紹此方法的具體實施和實驗結果分析。

3.3測回法的應用

測回法的測量步驟如下：全站儀在盤左狀態下瞄準后視棱鏡，水平度盤置零，按順時針方向旋轉儀器，照準部瞄準前視棱鏡并讀數;將全站儀置于盤右狀態下，先照準前視棱鏡并進行讀數，然后按順時針方向旋轉儀器，照準部瞄準后視棱鏡并進行讀數。將兩個半測回所得角度進行求平均值，以此作為最終測得的角度值。

測量了水平角度之后，我們還需要兩點之間距離的測量數據，兩點之間距離的測量，我們使用全站儀的測距功能，會很快計算出兩點之間的斜距和平距。

3.3根據需要進行比例尺的放大與縮小

測繪工作開展中，很多情況下被測繪的物體或者區域都屬于不規則的，測繪難度是很高的，要想有效的處理不規則的地物測量問題，可以在測量中進行比例尺的放大與縮小來實現。具體是如下幾個方面：首先，確定合適的被測定的目標，采取科學合理的測繪技術，通常會應用航拍測繪技術，全站儀測圖技術可以使用到很大的范圍內，然后就可以實現目標地形測繪工作。為了讓測繪工作順利的進行，可以把地形設定為規則的形式，然后才能開始進行測繪工作。在基本測繪工作后，把測繪地形按照某種標準分解成為多個規則性的小塊，然后經過分割較小的目標利用比例尺放大的作用，通常都會放大到一定程度以保持和規則地形是相似的，就能夠測繪作業。這種多種情況下調整比例尺的方式，可以完成特殊地形測繪工作，數據信息也更加的精確。

4、結束語

綜上所述，隨著礦山測量要求的不斷提高，全站儀被廣泛的應用在礦山支導線的測量工作中，礦山測量環節中，優化特殊地形的測繪方案選擇和使用，可以提高特殊地形的準確測繪，形成更加完善的測繪工作體系。此外，還需要加強新技術的研發，促進特殊地形測繪的準確性，提高測繪工作的效率，保證測繪工作高效、準確的進行，以滿足各個工程領域的應用需要，促進社會的科學發展。

參考文獻：

[1]韓祖炎.全站儀及貫通誤差預計在礦山測量中的應用研究[J].工程技術研究，2019，4（22）：135-136.

[2]李濤.探析全站儀在礦山測量中的應用[J].決策探索（中），2019（04）：17-18.

[3]程明飛.全站儀測量技術在礦山測量中的應用[J].能源與節能，2018（10）：53-54+57.

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