全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用

葛 琳

（山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，山东 济南 250014）

以往的矿山测量方法需要耗费较大的人力物力来进行，并且不能够做到高效测量，而就目前而言其精度也不能完全满足需要，所以使用全站仪就能够大大减少干扰因素的影响，提升了矿山测量的精度，减轻了工作人员的劳动强度。

1 全站仪和贯通误差预计的含义

1.1 全站仪

全站仪实际上是一种比较新型的测量仪器，其能够实现将激光技术、机械和微电子技术相互结合，也就是俗称的光机电一体化，同时融入计算机信息技术来帮助工作人员进行高效处理工作，在测距、侧高差和测水平角与垂直角功能的实现上提供了较大的帮助[1]。并且使用便捷，只需要将仪器一次安装完成，然后学习基本操作，就可以完成全部的测量工作[2]。

1.2 贯通误差预计

在矿山测量工程被贯通之前，针对测量中的贯通误差需要提前采取一定的预防措施，以免后期因为精度问题产生损失，在贯通误差中主要包含高程与水平误差两个部分，高程误差主要是因为地面和地下高程测量不精确所引起的，而水平误差则是由于地面控制与地下导线测量不精确而导致的。在大型工程中大部分施工单位也会利用全球定位导航系统来实现对平面的控制，或者是配合脱落全站仪来完成工作。

2 全站仪在矿山测量中的具体应用

2.1 实例分析

在我国某矿山，因为在开采过程中出现井下温度太高的情况，原来的通风系统已经不足以解决这一个问题，所以就需要将其中的A、B两个矿井进行贯通，以求能够实现通风，而A为北主斜井，B则为西回风斜井，这两个矿井再未开始贯通之前是相互分开的，而贯通想到总共长为2524米，整体呈现半圆拱形，宽度为2.85米，斜长则为480米，高程已经知道分别在1640米和1608米作用。

2.2 平面和高程控制测量

该工程所使用的全站仪在测量中能够做到将测量数据进行自动记录和保存的工作。因为井下风流不会影响到棱镜，所以就将棱镜作为观察目标，以降低测距和测脚方面的读错率和记错率，并且这些数据都可以直接输入到计算机当中进行比对，帮助工作人员进行进一步研究。

2.3 井下高程测量

井下高程测量需要按照五等电磁波测距三角高程的标准来进行，在巷道掘进的过程中，主要运用全站仪来进行腰线的标定，在挖掘到300米到800米作用的时候，针对永久导线点和永久水准点的高程来进行以此测量，一直运用上述方法进行向前测设，知道巷道已经挖掘到头外12米至18米之间。

2.4 井下平面测量

因为设计图纸已经给出了相应的坡度、方向和控制点，所以在现场测量的过程中就需要根据工程要求和现场条件来使用全站仪的测设方向和三角高程，其所运用的基本控制导线需要采取十五分导线，在巷道中也要铺设上三十分的导线作为掘向依据。

2.5 井下高程导入

导入高程所说的就是将地面坐标系统中的高程经过竖井或者斜井来传递到井下高程测量起点之上，本工程主要是用斜井导入来进行的。首先将全站仪用于两点间的角度和倾斜长度的测量，然后再通过三角原理将两点之间的高车进行计算，最后针对倾斜巷道里的水准点和永久导线点高程来进行测定。

3 贯通误差预计在矿山测量中的具体应用

3.1 误差分析

在测量过程中也有可能会产生一定的误差，其主要原因有三个，首先就是全站仪系统自身在瞄准时产生的误差，其次，因为空气透明度、仪器下沉或者外界环境影响的问题，容易使得全站仪在测量时产生轻微的摆动从而产生误差，最后，在井下水准管居中方面可能会存在一定的误差。针对导线点也需要做好相应的挂牌管理，以确保现场工作人员不会出现失误，针对每一个导线点都做好标志提醒，而且在贯通距离只剩下二十米左右的时候就可以采用小断面掘进的方式来进行，从而整体提升贯通段的巷道质量。

3.2 误差参数确定和预计

因为在贯通过程中，巷道的垂直角处于较小的情况下，所以为了保证仪器测镜的精确就必须将测距误差控制到一毫米之内，而又因为在测量中通常使用的也是电磁波测距三角高程测距方法，所以垂直角中误差与大气垂直折光中误差也就处于比较关键的位置，其垂直角中误差需要在二分的范围以内，而大气垂直折光中误差则是要在0.05以内。运用电磁波测距三角高程测量公式mh=±0.025S，其中S代表地面三角高程与山下平巷高程测量的路线总长度，而K点在高程上的预计误差公式则为MHK=±0.052=±0.038m，完全符合设计精度。

3.3 高程测量方案注意点

针对所有的误差来源来加以排查和分析，就可以发现水准测量与高程导入的重要性，如果想要将高程测量中的误差尽可能地降低，就需要测量人员能够严谨对待工作，注重细节，保证在测量瞄准过程中不会出现偏差，同时水准管的气泡也要位于居中位置，以及确保巷道中的照明条件能够符合相关要求。

3.4 平面测量方案注意点

针对巷道贯通之后的连接处的闭合贯通测量导线来进行判断误差。

测量数据结果能够满足工程所要求的在水平方向上的语句误差，所以是符合相关规定的，该项技术存在比较强的可行性的原因在于，其采用的主要是全站仪测设，其导线的辐射也是根据实际情况与工程实际需要来进行安排的，所以总体能够满足巷道的贯通精度。

4 结语

因为贯通误差预计本身设计到矿产挖掘的安全性，全站仪虽然已经具备了比较多的优势，但是综合系统和地形地质条件方面的问题，如果没有贯通误差估计的帮助就会比较容易产生测量误差，所以为了保证矿山测量的安全性，就必须结合全站仪和贯通误差预计二者的优势来进行优化工作，为降低误差做好充分的准备以提高效率。