全站仪支导线在矿山测量中的应用

谢东旭

摘要：随着社会及科学技术的发展，建设绿色矿山在全国范围内开展得如火如荼，实现矿山数字化是绿色矿山的重要组成部分，新形势下构建矿山三维可视化模型依然成为矿山技术人员迫切需要完成的任务。通过对全站仪支导线技术和全站式三维激光扫描仪在某中型铜矿井下的应用，阐述了两种方法的优缺点及适用范围，为矿山井巷工程构建三维可视化模型提供参考。

关键词：全站仪;支导线;矿山测量

1、前言

目前，我国正处于飞速发展的全新时期，矿山企业及矿山测量工作也将面临新的机遇和挑战。矿山测量的主要工作包括地面测量和井下测量，一直以来我们延续矿山测量的任务包括建立矿区地面控制网并绘制矿区地形图;对矿区内地面附着物进行测量，绘制矿区平面图;对井下各类工程进行施工控制和竣工测量等。但是随着科学技术和绿色矿山建设要求的不断提高，矿山二维图纸已经无法满足生产需求，因此探索更加先进并且适合矿山的新测量方法是当下矿山测量人面临的共同问题。

2、測量方法及应用

2.1矿山测量简要分析

我国的地理面积比较大，很多地区的地形地貌条件都有很大的差异，所以需要结合不同的情况做出分析。伴随着项目规模在大幅的提升，很多人都开始重视项目工程的质量和基础，测绘质量也随之要求提高。因为项目实施中包含很多的影响因素，特殊地形也是比较常见的，传统测绘技术并不能满足当前的使用需要，测绘精度很差，会影响项目总体施工。因此，要积极的实现测绘技术的创新，提高测绘总体水平，尤其是特殊地形的测绘技术研发，要应用先进技术，以满足特殊地形条件下的测绘工作需要。以传统测绘技术作为基础，了解到不同地形条件的需要，通过现代化科学技术展开测绘工作，可以保证测绘工作有序的应用，满足当前社会的应用需要。在项目流程的设置中，包含很多种测绘技术的应用，还有些是传统测绘技术的使用，任何技术都要考虑到测绘现场的具体情况，制定出切实可行的测绘方案，获取准确的测绘地形数据信息。

2.2测量中存在的问题

采用全站仪三架法测量支导线虽然具有很多的优势，但是在实际测量工作中，应用三架法进行支导线测量还存在着一定的问题，必须重点做好以下几方面：

2.2.1读数、记录以及计算失误

在矿井中进行项目测量工作期间，边长量测不精准和角度量测不精准的问题时有发生，偶尔还会出现水准量测前后刻度读反的情况，另外在对测量数据进行登记期间还会产生误记和误抄的问题。标定工作不正确，在对矿井中的项目进行量测期间，利用不精准的标注参数和不精准的标注长距的情况时有发生，另外还会产生导线核算结果择取不精准、高程标注不精准和运用的巷道方向标注不精准的问题。此外，有时在量测期间未能根据实际的量测参数为根据来实施标注工作和未能针对标注结果实施严格的检验处理等问题。

2.2.2相关的管理制度、准备工作不够完善

一些部门人员没有针对煤矿的量测工作编制完善的监督管理规范，在进行量测工作时有些流程并未充分遵照《煤矿测量规程》中的相关制度来进行。对矿山进行量测的工作人员在下到井内以前必须将一切预备工作做好，特别是要将用到的工具仪器都带齐全。假如在即将下井时才开始在慌乱中预备便会极易出现遗漏的情况，导致矿山量测活动不能顺利进行，耽搁了时间。在对矿山进行量测期间，必须要用的工具包括：笔、纸张、尺子、棱镜以及激光笔等等。另外还有些量测仪器必须在蓄电池供应电能的情况下才能保持工作状态，因此在下到井中前还应该预先检验蓄电池是否有充足的电能，以免下到井中才发现电能不够用，进而严重影响了矿山量测工作的正常开展，甚至出现工期延误的情况。

3、测量方法

3.1井下导线测量

矿山井下最常用的测量形式是全站仪测角测距导线测量，即通过测量各导线点水平角、垂直角和距离，并量取仪器高和觇标高，然后再进行导线的内业平差计算，以此来确定各导线点的坐标。根据矿山测量规范要求，全站仪导线方法所测量的水平角、垂直角和距离至少需要一个测回，从而使每个观测量之间都有相应地自我检核，内业平差计算得到各导线点坐标，它们的精度也会有较大提高。特别是在短距离导线测量时，我们对于测量水平角可以进行上、下半测回或多个测回取平均值的测量方式，可有效地减小短距离测量时水平角测量所带来的误差影响。

3.2井下导线测量出现的具体问题

导线点位置在矿山井下巷道这样的环境下，一般为了减少行人和车辆的破坏，都会将导线点设置在稳定的顶板岩石上。但是这样的设置方法有不足之处，一是顶板较高，造成对中困难，每次进行仪器、觇标设置时，都是采用悬挂垂球的方法完成仪器地对中，测量过程中为了减小对中误差对结果的影响，一般只能增加对中次数[3];二是仪器对中精确度不高从而对测角影响较大。那么如何及准确又快速地安置好仪器，这是矿山井下导线测量工作的效率和精度保证。市面上的全站仪、半站仪、经纬仪多数都是仪器下对中整平，因此本文研究将顶板导线点传递到巷道底板，这样就可以大大提高工作效率和精度，又能符合大多数仪器操作，下面介绍此方法的具体实施和实验结果分析。

3.3测回法的应用

测回法的测量步骤如下：全站仪在盘左状态下瞄准后视棱镜，水平度盘置零，按顺时针方向旋转仪器，照准部瞄准前视棱镜并读数;将全站仪置于盘右状态下，先照准前视棱镜并进行读数，然后按顺时针方向旋转仪器，照准部瞄准后视棱镜并进行读数。将两个半测回所得角度进行求平均值，以此作为最终测得的角度值。

测量了水平角度之后，我们还需要两点之间距离的测量数据，两点之间距离的测量，我们使用全站仪的测距功能，会很快计算出两点之间的斜距和平距。

3.3根据需要进行比例尺的放大与缩小

测绘工作开展中，很多情况下被测绘的物体或者区域都属于不规则的，测绘难度是很高的，要想有效的处理不规则的地物测量问题，可以在测量中进行比例尺的放大与缩小来实现。具体是如下几个方面：首先，确定合适的被测定的目标，采取科学合理的测绘技术，通常会应用航拍测绘技术，全站仪测图技术可以使用到很大的范围内，然后就可以实现目标地形测绘工作。为了让测绘工作顺利的进行，可以把地形设定为规则的形式，然后才能开始进行测绘工作。在基本测绘工作后，把测绘地形按照某种标准分解成为多个规则性的小块，然后经过分割较小的目标利用比例尺放大的作用，通常都会放大到一定程度以保持和规则地形是相似的，就能够测绘作业。这种多种情况下调整比例尺的方式，可以完成特殊地形测绘工作，数据信息也更加的精确。

4、结束语

综上所述，随着矿山测量要求的不断提高，全站仪被广泛的应用在矿山支导线的测量工作中，矿山测量环节中，优化特殊地形的测绘方案选择和使用，可以提高特殊地形的准确测绘，形成更加完善的测绘工作体系。此外，还需要加强新技术的研发，促进特殊地形测绘的准确性，提高测绘工作的效率，保证测绘工作高效、准确的进行，以满足各个工程领域的应用需要，促进社会的科学发展。

参考文献：

[1]韩祖炎.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用研究[J].工程技术研究，2019，4（22）：135-136.

[2]李涛.探析全站仪在矿山测量中的应用[J].决策探索（中），2019（04）：17-18.

[3]程明飞.全站仪测量技术在矿山测量中的应用[J].能源与节能，2018（10）：53-54+57.

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