快速提高井下经纬仪导线测量的新方法

摘要：通过井下多年工作经验总结，结合对该组装仪器在实践中的应用，阐述了该组装仪器的使用方法及改进后本组装仪器在应用中的优点，指出了该组装仪器在井下经纬仪导线测量中广泛应用的可能性。

关键词：经纬仪；导线测量；手持式激光测距仪；反射柱

中图分类号： O4-34 文献标识码： A 文章编号：

目前，我国在矿山井下经纬仪导线测量中，普遍采用传统的测角钢尺量距法。该方法的缺点：速度慢，增加了拉钢尺及相互读数和计算时间；投入人员多，按规定需要5人同时作业；测量距离有限制，若超过50 m，钢尺很难拉直且存在误差等。而我们对经纬仪稍加改造之后，用手持式激光测距仪和经纬仪连接在一起，便解决了上述存在的问题 [1] 。

一、改进方案

具体方法是：使用一定的组件将手持式激光测距仪和经纬仪连接在一起。在井下具体的操作是：用正常的测角方法观测，只是在用钢尺拉仪器点和前视点之间的距离时，改用将手持式激光测距仪和经纬仪连接在一起，在前视点上吊上反射柱，打开手持式激光测距仪，测出到反射柱（反射柱下端的二极发光管向上0.06米处粘有一圈0.01米宽的黄色胶带）的距离，激光点打到黄色胶带处。测到的距离和实际仪器点到前视点的距离有一定的改正数，具体如下：

⑴测距仪距离常数：激光测距仪测距部分的开机默认值为“尾端距离”，测距时需考虑与经纬仪几何中心之间的距离常数e,其具体数值需要进行测定。

测试方法：将激光测距仪架设于较平整的两墙中间，调节测距仪微动手轮使激光轴平行于望远镜视准轴并使两轴同在一个铅垂面内并垂直于两墙，在两墙激光光斑中心作记号，并分别测出仪器到两墙距离a、b，然后将测距仪尾端靠在一个标记点上，照准另一个标记点测出两点间的距离。以测距仪直接测出距离L为准，减去经纬仪到两墙的距离a、b并除以2。即得：e=(L-a+b)/2。

⑵反射常数：由于测距仪测得的是仪器到反射柱表面的距离，所以应加上反射柱半径常数0.013/cosθ米。（当井下导线测距倾角小于15度时，该常数可视为固定值0.013米）。

⑶光轴常数：测距仪激光轴与经纬仪视准轴垂直距离为0.06米，因此理论上测距时应使经纬仪十字丝照准点与测距仪激光光斑中心也相距0.06米（反射柱下端的二极发光管向上0.06米处粘有一圈0.01米宽的黄色胶带）这样在测斜边时应减掉一个随倾角增大而增大的改正值§=0.06tgθ(θ为正值时，§为正应减掉；θ为负值，§为负应加上)。

综合考虑上述三项改正数，可推出该测距仪配合反射柱测得的距离精确公式为：

S斜=S测-e+0.013/cosθ-0.05tgθ

S平=(S测-e-0.05tgθ)cosθ+0.013

高差公式：h=(S测-e-0.05tgθ) sinθ

在实际应用中由于测距仪激光轴可以上下微动，因此测距时可先用经纬仪望远镜照准反射柱横标线，再旋转联结装置的垂直微动手轮将激光光斑调整到与经纬仪十字丝重合，此时公式中可去掉0.05tgθ，即距离公式为：

S斜=S测-e+0.013/cosθ

S平=(S测-e)cosθ+0.013

高差公式：h=(S测-e) sinθ

详见附图:

具体在计算中，只要在计算器或电脑中输入该程序，输入我们实际测得的距离和倾角就可以了[2] 。

二、具体应用的优点

目前，我单位用这种经纬仪配合手持式激光测距仪，在井下实际工作中，有3年多了。其主要优点有：1.现在测一站的速度比传统的测角钢尺量距法大幅提高，测完角在3-5秒左右的时间就可以非常精确的测定出两点之间的距离；特别是在采场验收及危险区碎部测量时，人员不用过去，就可以准确测定出其轮廓（由于其边部不用反射柱接受，故距离应在50米以内）。2.在测量人员紧张时，有两个测量人员就可以进行井下经纬仪导线测量，且速度比传统的测量方法用4-5个人还要快，大大节省了工程技术人员。3.特别是在井下大型工程贯通前复测时，每站最远可测150米左右，比传统的钢尺量距法每站测40米左右，不但减少了经纬仪的测站数，并且由于测站减少，减少了中间测站的测角、测距及仪器的对中误差。在我矿几处大型工程贯通后，其水平误差和高程误差比以前用传统的测量方法要少[3] 。

三广泛应用的可能性

现在，用矿山普通的经纬仪和手持式激光测距仪配制这种仪器目前费用大约共4000元左右（包括手持式激光测距仪），就可以组装成这种非常适合井下经纬仪测量的仪器。这样不但可以大大提高工作效率，节省了工程技术人员，更重要的是提高了井下经纬仪导线测量的精度，减少了测量误差的累积，提高了工程贯通的准确性。

参考文献

[1] 李正中.矿山测量学[M].北京：中国矿业大学出版社，1988.

[2] 叶小明，凌模.全站仪原理误差[M].武汉：武汉大学出版社，2004.

[3] 邵金克，宋晓东.提高矿井贯通测量精度的思考[J].内蒙古煤炭经济,2004(5).