全站仪在煤矿生产中的应用

摘要：文中分析全站仪在煤矿生产中的应用，介绍全站仪在煤矿生产中的实际使用效果，并全面分析全站仪在煤矿生产中使用优点和缺点。文章最后针对不足提出解决问题的办法。目的是对现实工作提出一系列的指导措施，对我们的现实工作有一定的帮助。

Abstract： This paper analyses the application of total station in coal mine production， introduces its practical effect and comprehensively analyses the advantages and disadvantages of total station applied in coal mine prodution. At last， solutions are given according to the disadvantages， aiming to propose a series of instructive measures for practical work.

关键词： 全站仪；经纬仪；精度；效果；测量方法

Key words： total station；theodolite；accuracy；effect；method of measurement

中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）21-0327-02

0 引言

四矿为平顶山天安股份有限公司大型骨干矿井之一。由原武汉煤矿设计院设计，1955年11月动工建井，1958年8月1日投产。设计年生产能力60万t，设计开采深度-150m，服务年限61年。投产后，为扩大生产规模，1975年矿井进行了挖潜改造，1978年矿井开始扩建二水平，1985年底二水平投产后，新增设计能力60万t/a，自此，一、二水平同时生产，矿井生产能力达到120万t/a。90年代以来，又先后对一、二水平通风、运输、提升等主要生产系统进行了技术改造，97年矿井核定生产能力180万t。2003年矿井核定年生产能力290万t/a，2005年矿井核定年生产能力280万t/a，2010以后计划生产原煤320万t。原煤产量的提升，同时对我们的测量工作有了更高的要求，我矿前期的矿山测量都是利用经纬仪和水准仪，随着原煤产量提升我们的测量工作任务越来越重，为了减轻体力劳动，提高工作效率，我们引进新的测量仪器全站仪和GPS定位系统，下面就全站仪在生产矿井中的应用作简单陈述。

1 全站仪的应用效果

在全方位掌握全站仪的使用方法后，组织得力人员在不同的工作地点和工作环境进行观测对比，在观测过程中采用三种测量方法：

①DJ2防爆经纬仪配合50米标准比长钢尺；②DJ2防爆经纬仪配合测距仪；③宾得全站仪。观测结束后对测量结果进行分析对比。表1是平煤股份四矿三水平主斜井（上段）采用两种仪器测量数据的对比。

通过表1数据比较可知：

①各边长测量的相对精度的数值最大为1/6828、最小为1/114105，完全符合《煤矿测量规程》规定的水平边长互差不得大于边长的1/6000的精度要求。②单独使用全站仪可以满足矿井生产的各种测量。

三种测量方法比较可以得出表2的结论。

2 全站仪使用的优点

2.1 全站仪具有高精度 全站仪的测角精度与DJ2防爆经纬仪相同，但是全站仪大大提高了测距精度和减少测距时间，同时减少携带仪器和架腿数量，减轻劳动强度。

2.2 全站仪具有高效率 由表2可以看出，全站仪测距与其他两种方法相比较，可以节省大量的时间。全站仪的测距范围更广，在井下特殊条件（温差大、光线暗、湿度高等等）下全站仪至少可以观测200-300米，全站仪自带激光测距装置并且可以免棱镜测距。

2.3 全站仪稳定性好，不易出错 全站仪具有高级双轴自动补偿器，能确保整平和对中的双项补偿提高观测精度。同时可减少人力重复性劳动。

2.4 全站仪实现数据的自动化处理 全站仪可自动记录测量数据，并可以自动计算测点的坐标和方位。通过数据线把全站仪和电脑连接起来可以把井下测量的数据直接传到电脑进行保存和处理。

2.5 全站仪重量轻，携带方便 测距仪在使用时须多带两个箱子、一个脚架，使用时还要把测距仪再安装到经纬仪上，进行两次瞄准和读数，步骤繁多，效率不高。由于全站仪激光测距和测角为一体的，所以使用和携带方便。

2.6 全站仪能在恶劣环境条件下作业 全站仪具有优良三防（放水、防尘、防雾）功能，在井下恶劣的环境下能正常工作。

3 存在的不足和解决办法

3.1 使用中注意的问题 全站仪的各种参数设置可以通过按键进行修改，因此要求使用者熟悉全站仪的参数设置，并在使用前一定要进行参数检查和设置。如果参数设置不正确不但影响观测数据的精度，而且可能造成观测错误。

3.2 减少仪器的携带量 全站仪与DJ2经纬仪配合测距仪相比少携带一个仪器箱子，与DJ2经纬仪配合50米标准比长钢尺测量相比，虽然少带了钢尺，但多带了棱镜箱子和架腿。为减少携带工具量同时保证测量精度，我们经过反复研究和比较，最终发现使用悬挂棱镜法可以使用在井下并解决上述问题。在平煤四矿井下进行悬挂棱镜测量实验。

从表3可知：悬挂棱镜的精度完全可以满足井下施工巷道方向的要求。悬挂棱镜只需把棱镜当垂球悬挂于前后视便可，无需架设棱镜站和整平对中，在实际工作中方便实用。

4 结束语

全站仪取代经纬仪应用到矿井生产测量当中，可以提高工作效率和精度，解决矿井测量人员不足的问题，减少井下作业的时间和减轻井下劳动量。让全站仪改变现有矿山测量模式，提高测量技术水平。我们依靠科技进步充分利用新装备和新方法提高井下测量精度和效率，满足矿山各个部门安全生产的要求。

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