全站仪在矿山井下测量中的使用

【摘 要】本文就全站仪在矿山井下测量中的应用进行分析，主要从设备的选择、设备的架设步骤和测量技术方法几个方面进行分析，改变传统的测量仪器和方式，以便提高工作效率，确保测量数据的精准度。

【关键词】全站仪；矿山；井下；测量

引言

全站仪是一种新型的测量仪器，是一种集合了光学、机械、电力等方面的高科技测量仪器设备，其测量方式有水平角、垂直角、距离测量等，也是一种测绘仪器系统。其功能比较齐全，用途比较广泛。由于矿山井下测量条件比较复杂、恶劣，例如井下比较潮湿、黑暗、可见度低、空间狭小等，给测量工作带来了极大的不便。使用传统的测量仪器工作量大、作业时间长、计算量大、容易受各种因素的干扰导致测量精准度不够高。通过使用先进的全站仪设备测量能够较好的解决这些问题。

一、在矿山井下测量中全站仪设备的选择

目前，市场上的不同型号、功能、作用的全站仪基本上都可以用来矿山井下测量。全站仪的测量精度越高，其价格也就越高，在选择矿山井下测量的全站仪的时候，就需要考虑到其功能和价格方面的要求。由于矿山井下工作环境潮湿、灰尘较大、运输比较繁忙等，在选择全站仪的时候，就需要选择防水、防尘、稳定性较好的设备。在市场上防水功能比较好的是IXP6级，但考虑到经济和功能等因素，通常矿山井下测量使用的防水级别是IPX4级以上的。全站仪的内部参数可以根据井下的温度、气压等条件，按照公式或图表进行调整。仪器在使用一段时间后，通常在一年后，需要送往专业的测绘部门进行全面、综合的检验。

二、在矿山井下测量中全站仪设备的架设步骤

其一，测量时需要对中处理。在矿山井下测量的导线连接点通常会选择放置在巷道顶板处，因此，全站仪就需要在点下进行对中处理。先进的全站仪设备功能中具有点下和点上光学对点器，极大的提高了对中的速度，从而有效地避免了风流对对中处理的影响。通常情况下，井下采用点下对中的方式，需要借助垂球进行对中，为了避免受到风流的干扰而引起误差的出现，在对中的过程中，需要借助350g的活尖垂球进行对中处理。

其二，棱镜对中处理。全站仪的配套棱镜组件已经生产出悬挂式360°全反射棱镜，在矿山井下测量比较方便，可以直接悬挂在导线点上，有利于提高测量的精准度。如果选择普通的棱镜对中，测量人员就需要做好一切准备工作，避免对中误差对整个测量的影响作用。在对中处理完成后，就需要将对中处理中的各种数据如坐标、棱镜和仪器高度等数据输入到全站仪中。另外，在对中处理的时候，着重注意全站仪瞄准后视点在程序未确定之前，不能旋转全站仪，否则测量出的结果会出现较大的误差。

三、全站仪在矿山井下的测量方法

其一，常用测量方式。全站仪在矿山井下使用常用的方式测量时，需要对全站仪的高度和镜站高度进行调整，直接读取和记录测点的坐标和高程，以便提高测量速度，及时了解挖进速度，指导井下工程按照设计要求进行施工，确保安全作业。为了方便检查，在测量的时候，需要记录好测点的方位、垂直角度、平距、斜距、高度差等。在井下设定中线和腰线的时候，能够准确、便捷的确定现场的中、腰线[3]。

其二，角度测量。在井下测量中，比较重要的测量工作中就包括角度测量。角度测量的精准度直接关系到方位角度的大小，对测量误差具有一定的影响。全站仪设备中内部设置了重复角度测量模型，通过使用重复角度模式测量，能够较好的解决正倒镜的2C差，对误差能够及时反映出来。井下角度测量的照准方向最好要以垂球线为依托。

其三，坐标测量。全站仪在井下测量的最大优势是能够通过现有的软件设备直接测量坐标。坐标测量有两种测量方式，一种是通过普通模式下根据仪器点得到相对应的坐标。另一种是通过设置仪器坐标点和后视方向测量得出坐标。使用第二种测量方式能够随机检查施工的精准度，如发现问题，可以及时纠正。现有的全站仪都有存储功能，在作业的时候，可以将已知坐标数据进行存储，在使用的时候，就可以调出使用，极大的缩短了测量仪器架设的时间，工作效率得到较好的提高。

其四，高程测量。矿山井下测量通常会选用水准仪进行，但随着全站仪的使用功能和范围不断扩大，大多单位使用全站仪代替水准仪测量。其测量的优势是将测定控制点平面位数据复制到excel表格中，进行相关的处理，能够确保测量数据的精准度，尤其是在斜井和竖井的测量中，全站仪的高程测量优势比较明显。

结语

随着科学技术的不断发展，在矿山井下的测量中引进了全站仪设备进行测量，其能够解决传统仪器测量中存在的问题，有利于提高矿山井下测量的工作效率，能够确保测量的精准度，误差小，有效的减少了测量人员的工作强度，是一种比较先进的测量设备技术，其应用发展前景比较广阔。

参考文献：

[1]李巧，刘军.GPS（RTK）技术在矿山测量的应用[J].采矿技术，2011，15（7）：14-16.

[2]王生.探析全站仪在煤矿测量中的应用[J].科技资讯，2010，17（3）：14-15.

[3]王会.全站仪在井下测量中的应用[J].矿业工程，2010，16（3）：16-17.