全站仪在矿山井下测量中的应用

吴广辉

摘  要：全站仪是我国当前最为常见的测量仪器，基于其棱镜和较为完善的红外线功能被广泛的应用在我国的矿山测量工作中。为此，下文就全站仪的简单概述以及在矿山井下测量中的应用方面进行了分析。

关键词：全站仪;矿山测量;应用

1引言

新时期下，随着我国经济的发展和社会的进步，我国的矿山工程数量也在逐年增加，矿山测量作为矿山施工的重要组成部分，对于保证矿山施工的质量和效率等方面有着至关重要的现实意义。因此，我国矿山测量单位需要加强对全站仪的分析，明确全站仪的工作原理和主要功能，进而实现其在我国矿山测量工作中的更好应用，促进我国矿山工程的发展【1】。

2全站仪的简单概述

2.1全站仪的概念

全站仪从概念上来指的是集测距仪、电子经纬仪的优点于一体的一种测量仪器，其在实际应用的过程中，操作较为简单，且功能也较为完善。全站仪和我国传统的测量工具相比较，在角度测量、距离测量以及三维坐标测量等各个方面，其测量水平都较高。而且，从全站仪的外形上来讲，其具有较为坚硬的外壳，可以在任何气候条件下进行工作，因此，全站仪在我国矿山测量工作中的应用也越来越广泛，其测量精确度也较高。

2.2全站仪的工作原理和功能

全站仪在实际应用的过程中，其工作原理是利用测距仪的优势特点，并在角度测量工作中结合了经纬仪的操作优点，然后再利用新时期下的计算机自动处理系统，对测量数据进行有效的处理，最终得出较为精确的测量数据。

从功能上来讲，全站仪主要具有以下几个方面的功能。第一，测点数据的采集功能。具体解释为可以对需要测量的目标三维坐标进行测量，并实现测量数据的收集和整理;第二，工程放样功能。利用全站仪，可以对设计的数据和要求，在测量过程中进行有效的落实;第三，记忆功能。全站仪的记忆功能主要体现在利用计算机将多个测点的测量技术进行有效的记录和储存，在应用过程中不会出现数据丢失的现象【2】。

2.3全站仪的优势优点

3全站仪在矿山井下测量中的应用

3.1悬高测量

矿山在实际的测量过程中，经常会遇到露天的矿山测量，在这个过程中，由于矿山台阶较高，普遍的棱镜无法达到测量现场，这个时候，测量单位就可以利用全站仪进行测量，利用全站仪独特的棱镜测量功能，对矿山进行有效的悬高测量。

3.2矿山井下的竖井定向

矿山在实际开采的过程中经常会遇到竖井，如图2所示，尤其是煤矿山的开采。因此，竖向定向也是我国矿山测量工作的重要环节，在这个环节中，工作人员利用全站仪可以实现竖井定向。具体的测量流程为：第一，工作人员在实际的测量过程中，需要利用全站仪将地表位置坐标准确传入井下。对于一些小型的煤矿来讲，工作人员需要借助于全站仪进行竖井定向，完美完成竖井定向工作，并确保井下的测量精度;第二，矿山井下的竖井定向测量工作中，较难的环节是测量下传钢丝与井下测站点之间水平距离，通过利用全站仪，工作人员可以利用全站仪的免棱镜和红外线工作模式，进行下传钢丝与井下测站点之间水平距离的确定，以此来提高矿山井下的竖井定向测量工作的效率和质量。

3.3工程放样测量

矿山井下测量工作有时候需要进行地表的放样工作，通常情况下，矿山井下放样工作都是在井下排水系统、运输系统以及酮室项目施工过程中进行的。工作人员通过利用全站仪的巨大的免棱镜和红外线测量功能，可以有效降低工程放样工作的强度，并提高测量精度。

3.4进行距离和角度的测量

在矿山井下测量工作中，工作人员还可以利用全站仪进行距离和角度的测量，例如，在进行巷道的距离和角度测量过程中，工作人员就可以利用全站仪，将其安置在巷道中，进而测量得出较为准确的距离和角度数据。除此之外，全站仪和一般的测量工具相比较，还具有一定的辅助功能，可以对矿井内气压和温度变化造成的测量误差进行自动的修正，以此来提高测量精确度。

3.5井下采场收方

在矿井的井下采场收方工作中，工作人员利用全站仪，可以在井下采场测设碎步点，并在CAD展繪成图，绘制间隔5m的小剖面，同时，工作人员还可以在CAD里观察到剖面的面积S，按照V=5（S1+S2）/2来计算各个剖面的空间体积，再加上采场开口和尾部的体积，减去已掘进的巷道体积，从而得出收方量，为采场采出矿量提供结算依据【3】。

具体应用案例。以良矿+117中段采场为例，在这个采场中，工作人员需要选择合适的站点架设全站仪，然后测设碎步点，包括采场开口位置、采场边界以及采场的顶板、底板高程点。该采场是一个小采场，通过全站仪共测取了27个点位。在CAD里把这27个点位展开，结合现场实际情况连线绘制出采场形状。然后每间隔5m切割采场，图1中左边2、3、4、5、6、7均为间隔5m的剖面线。而剖面线2并未经过采场不予计算，由此绘制出图3中右边的3、4、5、6、7共五个剖面图。最终在CAD里直接查看五个剖面图中的面积，按照公式V=5（S1+S2）/2，算出3至7剖面的体积V=1050.2m3，而采场开口及尾部位置的体积为30.0m3，已掘进的巷道体积为44.0m3，因此，该采场的收方量为：1050.2+30.0-44.0=1036.2m3

4结束语

综上所述，全站仪和我国传统的测量工具相比较，具有较多的优势，因此，矿山井下测量单位也需要加强对全站仪测量的分析和研究，将其更好的应用在矿山井下测量工作中，提高矿山井下测量工作的效率，促进我国矿山开采的发展。

参考文献

[1]  田成玉.全站仪在矿山井下测量中的应用[J].山东工业技术，2018（13）.