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摘 要:近年来,我国有色金属矿产开发迅速,为了确保井下作业安全,采矿效率、效益的提升;加强监管部门对矿山采矿活动的监查力度,矿山企业以及监管部门对矿山井下测量提出了更高的要求。全站儀作为当前测绘工作中的重要工具之一,其能够有效地提高测量精度,并大幅度减少外业工作量,提升工作效率。基于此,本文结合笔者实践工作经验,主要对全站仪的功能特点及其在矿山井下测量中的具体应用展开探讨,希望能为矿山井下测量工作提供一定的参考价值。
关键词:全站仪;矿山井下测量;功能特点;科学运用
传统的矿山井下测量常采用经纬仪及水准仪进行,这两种仪器虽然能取得一定的测量数据,却并没有减少外业工作量和内业数据的计算量,测量工作效率和精确度都比较低。而全站仪则是一种较先进的测量仪器,其很好的将光学技术、电子技术及信息处理技术结合在一起,从而实现对测量目标距离、垂直角及水平角的测量。在矿山井下测量工作中应用全站仪能够有效克服井下复杂环境对测量工作的影响,从而有效提高测量工作效率及效益。
一、全站仪的功能及井下测量的特点分析
(一)全站仪的工作原理及主要功能
全站仪通过集合测距仪的距离测量技术、经纬仪的角度测量技术以及计算机的自处理技术,从而有效实现对测量目标距离、角度的测量,并自动将测量数据、信息储存下来。全站仪的主要功能可以分为以下三点:1、采集测量点的数据,全站仪通过测量目标的角度、距离,完成对目标三维坐标的测量,同时将测量数据记录并储存下来,这一功能能够有效应用在地形测量上。2、进行工程放样,在工程建设中,我们可以使用全站仪然后结合相关设计数据,进行实地放样,从而确保工程科学、有序的开展。3、进行数据存储和传输,全站仪的自处理系统能够在测量的同时完成对测量成果的记录和存储,然后还可以通过数据线缆实现与计算机的对接并完成数据的相互传输。
(二)井下测量工作的特点
与地面测量相比,矿山井下测量无论是在测量环境、工作强度上,还是在安全因素方面,都要复杂、困难的多。具体的特点包括以下三个方面:1、测量环境复杂,通常情况下,井下测量对象多为巷道,但是巷道不仅空间狭小、阴暗潮湿,并且井下爆破、管线障碍以及复杂的地形都会对测量工作的开展和精度产生一定的影响。2、测量精度要求高,矿山井下测量的根本目的在于为矿山建设及矿产生产提供图纸资料和相关数据,因此测量精度要求比较高,这也是井下测量经常采用导线测量方式的重要原因。3、井下测量方式不尽相同,由于井下巷道测量存在施工测量和贯通测量上的差别,因此在测量方式的选择上也不一样,常用的布设方式有闭合导线、附和导线以及支导线三种,而常采用的测量方法多为“后前前后”的导线测量方法。
二、全站仪在矿山井下测量中的具体应用
(一)全站仪在井下测量中的主要方法
1、三架法导线测量
当前在井下平面控制测量中,出于提升测量工作效率和精度的考虑,已经摒弃了传统的用经纬仪进行测角、用钢尺进行量边的落后方式。取而代之是利用全站仪的光电测角、测距功能,开展井下巷道平面控制测量工作,这样不仅能够有效提升测量精度,同时还可以减少外业工作量和内业计算量,可谓是省时省力。如今在井下平面控制测量中,多采用“四架法传递,三架法测量”的方式方法,具体就是在三架法测量的基础上再增加一个架腿,让其在前面始终起到对中整平的作用,这种测量方法有助于进一步提升测量工作效率,比较适用于工作量较大的导线测量任务。
2、两架法导线测量
这种测量方法也是由三架法导线测量衍变而来的,具体操作时减少了后视架腿,用吊挂线绳的方式替代,操作起来相对比较简便、灵活,其他操作步骤基本与三架法导线测量相同,比较适合在工作量较少的导线测量任务中应用。
3、一架法导线测量
通常情况下,井下巷道都是分期、分段掘进的,相应的测量工作也是分阶段、分步骤进行。在井下巷道初期测量中往往采用支导线布设测量法进行测量,工作量比较小,因此无需架设多架全站仪,但在具体操作过程中,能够用全站仪来替代经纬仪及测距仪开展测角、测距工作。由于在测量过程中,水平角的测量误差具有一定的传递性,所以加用瞄准吊挂线绳能够更好的确保水平角的测量精度,虽然在利用瞄准反光镜进行距离、垂直角测量时,其会出现一定幅度的摆动,但这并不妨碍井下导线初测的精度,仍然能够满足井下巷道初步测量的精度要求。
(二)全站仪应用于井下测量时需要注意的问题
1、温度的测定
由于井下巷道通风多为人工通风,因此和地点间的温差较为明显,所以在开展测量工作时要随时关注温度变化,测量时最好在导线两头同时开展测量,然后通过取平均值的方式改正温差,确保测量精度。
2、光电测距
在使用全站仪进行测距的过程中,由于不同类型的反光镜在光电测距常数改正上存在一定的差异,所以具体测量时,应当经常检查常数改正的具体状况,以确保其与使用的反光镜相互匹配。
3、操作安全
全站仪精度要求比较高,并且器材价格昂贵,因此在使用全站仪开展测量工作时,应当注意仪器的安全防护工作,可以安排专门的人员负责看护。如果在运输繁忙的地段或者是环境复杂的地点开展测量工作,可以根据测量工作需求提前通知施工单位停工配合,以确保测量工作安全,并有效提升测量精度。
4、操作记录
由于井下测量工作环境复杂,即便采用全站仪进行测量,仍然会受到诸多条件的制约,因此具体测量过程中还会用到手工记录。记录过程中,应当避免人为失误,确保记录的全面性、准确性,人手充足的情况下可以安排两人同时记录,并进行审核检查,以确保记录数据的准确性。
结语:综上所述,将全站仪应用到矿山井下测量工作中,能够有效地提升测量工作的效率及精度,并且全站仪的自存储和传输功能还有助于测量工作信息化的发展。具体工作中,我们通过全站仪的测量功能有效得到矿井精确的平面图和剖面图,以便于及时检查井下巷道存在的变形等安全问题,同时还可以确保巷道掘进的科学性。但在使用全站仪开展井下测量时,我们还应当注意操作安全、记录以及温度、距离测量方面的细节性问题,以保障测量工作安全、高效的进行。
参考文献
[1] 王双玉,刘硕,路鹏军. 矿山测量领域全站仪及贯通误差预计的应用浅述[J]. 江西建材. 2016(01).
[2] 周志凯. 分析全站仪在矿山井下测量中的使用情况[J].低碳世界. 2016(03).
[3] 王家吉,雷斌,张林,田波. 井下强制对中导线测量方法探讨及应用[J]. 中国新技术新产品. 2012(17).
[4] 欧传阳,马韬,陈晨. 浅谈井下测量的内容[J]. 江西建材. 2013(05).
关键词:全站仪;矿山井下测量;功能特点;科学运用
传统的矿山井下测量常采用经纬仪及水准仪进行,这两种仪器虽然能取得一定的测量数据,却并没有减少外业工作量和内业数据的计算量,测量工作效率和精确度都比较低。而全站仪则是一种较先进的测量仪器,其很好的将光学技术、电子技术及信息处理技术结合在一起,从而实现对测量目标距离、垂直角及水平角的测量。在矿山井下测量工作中应用全站仪能够有效克服井下复杂环境对测量工作的影响,从而有效提高测量工作效率及效益。
一、全站仪的功能及井下测量的特点分析
(一)全站仪的工作原理及主要功能
全站仪通过集合测距仪的距离测量技术、经纬仪的角度测量技术以及计算机的自处理技术,从而有效实现对测量目标距离、角度的测量,并自动将测量数据、信息储存下来。全站仪的主要功能可以分为以下三点:1、采集测量点的数据,全站仪通过测量目标的角度、距离,完成对目标三维坐标的测量,同时将测量数据记录并储存下来,这一功能能够有效应用在地形测量上。2、进行工程放样,在工程建设中,我们可以使用全站仪然后结合相关设计数据,进行实地放样,从而确保工程科学、有序的开展。3、进行数据存储和传输,全站仪的自处理系统能够在测量的同时完成对测量成果的记录和存储,然后还可以通过数据线缆实现与计算机的对接并完成数据的相互传输。
(二)井下测量工作的特点
与地面测量相比,矿山井下测量无论是在测量环境、工作强度上,还是在安全因素方面,都要复杂、困难的多。具体的特点包括以下三个方面:1、测量环境复杂,通常情况下,井下测量对象多为巷道,但是巷道不仅空间狭小、阴暗潮湿,并且井下爆破、管线障碍以及复杂的地形都会对测量工作的开展和精度产生一定的影响。2、测量精度要求高,矿山井下测量的根本目的在于为矿山建设及矿产生产提供图纸资料和相关数据,因此测量精度要求比较高,这也是井下测量经常采用导线测量方式的重要原因。3、井下测量方式不尽相同,由于井下巷道测量存在施工测量和贯通测量上的差别,因此在测量方式的选择上也不一样,常用的布设方式有闭合导线、附和导线以及支导线三种,而常采用的测量方法多为“后前前后”的导线测量方法。
二、全站仪在矿山井下测量中的具体应用
(一)全站仪在井下测量中的主要方法
1、三架法导线测量
当前在井下平面控制测量中,出于提升测量工作效率和精度的考虑,已经摒弃了传统的用经纬仪进行测角、用钢尺进行量边的落后方式。取而代之是利用全站仪的光电测角、测距功能,开展井下巷道平面控制测量工作,这样不仅能够有效提升测量精度,同时还可以减少外业工作量和内业计算量,可谓是省时省力。如今在井下平面控制测量中,多采用“四架法传递,三架法测量”的方式方法,具体就是在三架法测量的基础上再增加一个架腿,让其在前面始终起到对中整平的作用,这种测量方法有助于进一步提升测量工作效率,比较适用于工作量较大的导线测量任务。
2、两架法导线测量
这种测量方法也是由三架法导线测量衍变而来的,具体操作时减少了后视架腿,用吊挂线绳的方式替代,操作起来相对比较简便、灵活,其他操作步骤基本与三架法导线测量相同,比较适合在工作量较少的导线测量任务中应用。
3、一架法导线测量
通常情况下,井下巷道都是分期、分段掘进的,相应的测量工作也是分阶段、分步骤进行。在井下巷道初期测量中往往采用支导线布设测量法进行测量,工作量比较小,因此无需架设多架全站仪,但在具体操作过程中,能够用全站仪来替代经纬仪及测距仪开展测角、测距工作。由于在测量过程中,水平角的测量误差具有一定的传递性,所以加用瞄准吊挂线绳能够更好的确保水平角的测量精度,虽然在利用瞄准反光镜进行距离、垂直角测量时,其会出现一定幅度的摆动,但这并不妨碍井下导线初测的精度,仍然能够满足井下巷道初步测量的精度要求。
(二)全站仪应用于井下测量时需要注意的问题
1、温度的测定
由于井下巷道通风多为人工通风,因此和地点间的温差较为明显,所以在开展测量工作时要随时关注温度变化,测量时最好在导线两头同时开展测量,然后通过取平均值的方式改正温差,确保测量精度。
2、光电测距
在使用全站仪进行测距的过程中,由于不同类型的反光镜在光电测距常数改正上存在一定的差异,所以具体测量时,应当经常检查常数改正的具体状况,以确保其与使用的反光镜相互匹配。
3、操作安全
全站仪精度要求比较高,并且器材价格昂贵,因此在使用全站仪开展测量工作时,应当注意仪器的安全防护工作,可以安排专门的人员负责看护。如果在运输繁忙的地段或者是环境复杂的地点开展测量工作,可以根据测量工作需求提前通知施工单位停工配合,以确保测量工作安全,并有效提升测量精度。
4、操作记录
由于井下测量工作环境复杂,即便采用全站仪进行测量,仍然会受到诸多条件的制约,因此具体测量过程中还会用到手工记录。记录过程中,应当避免人为失误,确保记录的全面性、准确性,人手充足的情况下可以安排两人同时记录,并进行审核检查,以确保记录数据的准确性。
结语:综上所述,将全站仪应用到矿山井下测量工作中,能够有效地提升测量工作的效率及精度,并且全站仪的自存储和传输功能还有助于测量工作信息化的发展。具体工作中,我们通过全站仪的测量功能有效得到矿井精确的平面图和剖面图,以便于及时检查井下巷道存在的变形等安全问题,同时还可以确保巷道掘进的科学性。但在使用全站仪开展井下测量时,我们还应当注意操作安全、记录以及温度、距离测量方面的细节性问题,以保障测量工作安全、高效的进行。
参考文献
[1] 王双玉,刘硕,路鹏军. 矿山测量领域全站仪及贯通误差预计的应用浅述[J]. 江西建材. 2016(01).
[2] 周志凯. 分析全站仪在矿山井下测量中的使用情况[J].低碳世界. 2016(03).
[3] 王家吉,雷斌,张林,田波. 井下强制对中导线测量方法探讨及应用[J]. 中国新技术新产品. 2012(17).
[4] 欧传阳,马韬,陈晨. 浅谈井下测量的内容[J]. 江西建材. 2013(05).