余生洪

摘要：全站儀是一種應(yīng)用于廣泛井下測量的高科技測量儀器，相對于傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等測量儀器來說，全站儀具有強(qiáng)大的功能，不僅提高了測量精度，還將測量工作量減少了，同時(shí)工作效率大大提高了。本文簡要講述了全站儀儀器測量之前的準(zhǔn)備工作，并對全站儀在井下測量中的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：全站儀；井下測量；應(yīng)用

1前言

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，井下測量的難度系數(shù)越來越大，傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展的需要，而作為現(xiàn)代化高科技測量儀器，全站儀集電子存儲(chǔ)單元、電子計(jì)算、電子測距為一體，對于坐標(biāo)、高差、平距等方面的計(jì)算具有高度的精準(zhǔn)性，非常適合井下測量工作，值得在測繪行業(yè)中推廣使用全站儀技術(shù)[1]。

2全站儀儀器的準(zhǔn)備

2.1儀器的選擇和參數(shù)的設(shè)置

井下測量使用的全站儀要符合井下環(huán)境的特點(diǎn)，因?yàn)榫颅h(huán)境較為潮濕，所以選擇的全站儀防水功能一定要在良好，可以選擇全站儀有防爆型全站儀和防濺型全站儀，這兩種儀器的共同的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的防塵和防水功能。設(shè)置全站儀的參數(shù)要結(jié)合井下的氣壓、溫度，還要根據(jù)圖標(biāo)和公式[2]。另外，使用一年以上的全站儀需要專門的測繪部門校驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)，確保測量的精準(zhǔn)度。

2.2儀器的對中

儀器的對中包括全站儀的對中和鏡站對中。在井下測量中，全站儀對中通常使用點(diǎn)下對中的方法，同時(shí)以垂球輔助對中，另外需要設(shè)置一小點(diǎn)在全站儀的望遠(yuǎn)鏡鏡筒上，以便進(jìn)行點(diǎn)下對中，特別是進(jìn)行高等級(jí)測量時(shí)，望遠(yuǎn)鏡鏡筒上的點(diǎn)必須要對中，需要注意的是首先要將電源打開，然后將垂直角對好水平90°之后，將電源關(guān)掉，并把手柄電池取出來然后進(jìn)行對中。對中完全精確之后，將手柄電池再次安裝，重新開機(jī)進(jìn)行測量。

全站儀棱鏡使用之前的準(zhǔn)備工作尤為重要，因?yàn)榇蠖鄶?shù)全站儀棱鏡上缺乏點(diǎn)下對點(diǎn)裝置，所以難以進(jìn)行棱鏡對中。造成測量誤差的因素之一包括對中誤差，因此鏡中對中顯得特別重要。如果邊長的精度要求較高，須把棱鏡整平對中，然后通過小觀察孔對準(zhǔn)全站儀測站方向。如果邊長的精度要求不高，可以采取的測量方法是在線繩上懸掛全站儀棱鏡，當(dāng)然要保證下垂的棱鏡中心要在垂線方向上。因?yàn)闇夭畹木壒?，進(jìn)入到井下工作地點(diǎn)的時(shí)候，首先選擇一處安全、無滴水、干燥的地方打開儀器，確保環(huán)境里的溫度和儀器的溫度相同，否則鏡面出現(xiàn)水汽或水珠，對于測量的速度造成影響。將鏡站高、測站點(diǎn)坐標(biāo)、儀器高、測站點(diǎn)高程等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確輸入全站儀之后，需要進(jìn)行多次的審核校對，確保沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤之后才能進(jìn)行測量。為了防止所測結(jié)果發(fā)生平移或者旋轉(zhuǎn)，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入全站儀之后，要立刻瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)及提取方位角[3]。

3全站儀在井下測量的應(yīng)用

3.1全站儀在井下的坐標(biāo)測量

使用全站儀在井下進(jìn)行測量時(shí)，實(shí)現(xiàn)傳遞功能使用的是四架法，而測量導(dǎo)線卻是使用三架法，這樣既能將工作量減少了，又能將測量的準(zhǔn)確性提高了，最終將工作效率提高了。這種方法對于規(guī)模較大的井下測量工作最適用。傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀在井下進(jìn)行測量時(shí)，需要使用很多工作人員，還需要利用鋼尺量邊，因?yàn)榫聹y量限制條件較多，所以不能將鋼尺放平，導(dǎo)致了很大的量邊誤差。如果進(jìn)行測點(diǎn)坐標(biāo)的檢查，并展點(diǎn)的計(jì)算需要利用人工計(jì)算，但是這樣會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間，所以在通常不會(huì)在現(xiàn)場計(jì)算，等到內(nèi)業(yè)作圖展點(diǎn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤只能進(jìn)行返工，大大降低了工作效率。但是全站儀不同，它能進(jìn)行光電測量距離，對于坐標(biāo)的計(jì)算既準(zhǔn)確又快捷。此外，進(jìn)行碎部測量時(shí)，對于人不能達(dá)到的測點(diǎn)或者是危險(xiǎn)的測點(diǎn)，全站儀能發(fā)揮出免棱鏡功能的作用，將測量的速度大大提高了，將測量人員的工作量減少了，相對于經(jīng)緯儀來說，具有實(shí)用、安全、準(zhǔn)確的特點(diǎn)。而且全站儀有良好的防水功能，對于井下潮濕的環(huán)境也能應(yīng)付自如。

3.2三角高程測量取代井下水準(zhǔn)測量

全站儀在進(jìn)行井下測量時(shí)，不僅能導(dǎo)水準(zhǔn)，還能進(jìn)行導(dǎo)線測量。導(dǎo)水準(zhǔn)使用的是三聯(lián)架法，在第一站的測量中，三腳架同時(shí)對中能夠?qū)⒂^測速度有效提高，而且三聯(lián)架對中之后，只需要在第一站中使用覘標(biāo)和儀器同時(shí)量高，以后就不需要覘標(biāo)的測量，只需要用儀器一次測量就可以了，這樣將量高的誤差減少了，因此將高程精度提高了[4]。量高誤差、測角誤差、測距誤差是全站儀井下測量的誤差來源。直接造成高程誤差的是量高誤差，因此為了減少量高誤差，使用立桿棱鏡時(shí)候注意不能將其傾斜。高差的邊長越長，測角誤差就越大，因此為了將測角誤差減到最小，邊長要盡量短一些，同時(shí)將豎直角的測數(shù)增加。通常情況下，需要將測角精度提高的情況是因?yàn)樨Q直角相對小，而需要將測距精度提高的情況是因?yàn)樨Q直角相對大。不過全站儀具有較高的測距精度，因此對高程測量影響不大的是測距誤差。

3.3全站儀在井下的定向測量和放樣測量

對于井下進(jìn)行工程掘進(jìn)工作具有重要指導(dǎo)作用的就是定向測量，特別是巷道實(shí)行相向貫通的情況，巷道的三要素主要是規(guī)格、腰線、中線，其中對于巷道的貫通有決定性作用的是腰線和中線的標(biāo)定工作。以前的經(jīng)緯儀具有較多的讀數(shù)出錯(cuò)現(xiàn)象，但是全站儀能將角度直接顯示在屏幕上，大大減少了出錯(cuò)情況，將標(biāo)定工作的很多環(huán)節(jié)減少了，最終結(jié)果的將測量的準(zhǔn)確度提升了。

放樣測量在井下測量工程中使用的較少，但是在安裝重點(diǎn)開拓工程的基礎(chǔ)設(shè)備，軸線的放樣標(biāo)定工作對于測量具有很高的要求，而全站儀能達(dá)到這個(gè)高要求，只需利用全站儀的各種放樣固話程序，并調(diào)節(jié)各種參數(shù)。在放樣實(shí)施過程中，儀器能夠看出棱鏡的各種偏差，并將誤差的結(jié)果測量出來。全站儀與可視激光指向的結(jié)合，在很大程度上提高了放樣的工作效率。

4結(jié)束語

全站儀在井下測量的應(yīng)用，不僅將測量的精密度和準(zhǔn)確度提高了，而且將測量人員的工作量減少了，最終結(jié)果是將井下測量的工作效率提高了。同時(shí)，在實(shí)際的井下測量過程中，要根據(jù)井下環(huán)境及各方面的具體因素靈活運(yùn)用全站儀的測量功能，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)測量結(jié)果。鑒于全站儀的各種優(yōu)勢，全站儀測量技術(shù)將會(huì)是井下測量工作的未來趨勢[5]。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振生.探析全站儀在煤礦測量中的應(yīng)用[J].科技資訊，2010，5（13）：524-525

[2]徐柏林.全站儀三架法在煤礦建井期支導(dǎo)線測量中的應(yīng)用[J].河南科技，2010，5（18）：248-249

[3]陳栓柱.全站儀在井下導(dǎo)線測量中的應(yīng)用及其精度分析[J].煤，2011，2（08）：243-244

[4]何欣松，王傳先.全站儀在井下測量中應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2011，5（02）：528-529

[5]方海鵬.全站儀在井下測量中的應(yīng)用[J].太原科技，2010，6（09）：512-513endprint