全站儀三架法測量在巷道貫通中的應用

韓增輝

(安陽鑫龍煤業集團龍山煤業公司,河南安陽 455133)

全站儀三架法測量在巷道貫通中的應用

韓增輝

(安陽鑫龍煤業集團龍山煤業公司,河南安陽 455133)

將全站儀和三架法導線測量相結合,進行簡明闡述和理論分析,并將其應用于生產實踐測量工作中,通過對貫通測量的實踐,利用全站儀三架法進行測量,可大大提高測量精度,減少了工作量,文中結合實例,通過可靠性分析,說明全站儀三架法測量在巷道貫通中使用,觀測方法可靠,是一種可行的測量方法,值得測量工作者學習和借鑒。

全站儀 三架法 應用

井下巷道的貫通測量多是支導線測量,支導線測量工作必須獨立地完成兩次或兩次以上的觀測和計算,也就是說支導線成果的可靠性是靠導線的多次測量來保證的。它存在測量工作量大、時間長等問題,隨著全站儀在礦山測量中越來越廣泛的應用,大大提高測量的精度和速度,減小誤差影響。

全站儀測量導線一般采用二架法和懸掛棱鏡法2種形式。二架法是在前視點架設棱鏡,后視點懸掛垂球,測站點架設全站儀進行導線測量的作業方法,測站搬家時鏡站和測站整體向前搬遷。懸掛棱鏡法是在后視點和前視點都懸掛棱鏡或只在前視點懸掛棱鏡,測站點架設全站儀進行導線測量的作業方法。

龍山礦11101工作面上順槽由于是沿空送巷,巷道壓力較大,在拐11101上切眼的期間,上順槽布置的導線點已經超限,不能滿足貫通需要,而龍山礦11采區為老采區,三條上山壓力較大,布置的導線點一個月后復測就超限,向11101切眼布置導線,需要從條件較好的21采區引,要過風速較大的-220運輸大巷,而且路線較長,工程量大,為此,我們在原有測量方法的基礎上,進行了改進,將全站儀和三架法導線測量相結合,準確而又迅速的在11101切眼布置了導線點,為11101工作面貫通打下了基礎。現就全站儀三架法導線測量進行簡明闡述。

全站儀三架法導線測量是利用三副角架,一臺全站儀,兩臺棱鏡進行導線測量的一種測量方法,此測量方法在地面控制測量中已得到了廣泛應用。這里不作闡述,主要介紹全站儀三架法導線測量在巷道貫通中的應用。

1 所需設備

三副角架、一臺全站儀、兩臺棱鏡、鋼釘、小錘、自動噴漆。

2 人員配置

觀測甲,前視乙、丙,后視丁,記錄戊。

3 施工組織

設井下連續的支導線點A、B、C、D、E…B點為井下貫通導線的平面及高程起算點,A點至B點的方位為起算方位,則甲在B點安置全站儀(對中整平),乙丙在C點安置棱鏡(只整平,不對中),丁在A點準備后視,戊在B點準備記錄;甲在B點對全站儀對中整平后,即開始觀測后視點A(用透明紙照線繩),乙安置好C點棱鏡后,準備照燈;B點觀測結束后,甲將全站儀從B點基座拔出后快速、安全的移至C點基座上,丁將另外一棱鏡移至B點基座上,甲觀測后視B點同時,乙在D點架設棱鏡(只整平、不對中),甲觀測前視D點同時,丁將B點棱鏡、基座、三角架送至C點,其中棱鏡留在C點準備后視,三角架及基座由前視丙帶至E點粗略整平,C點觀測結束后,丁在C點準備后視,甲、戊帶上全站儀到D點準備觀測,乙帶D點棱鏡到E點精確整平。如此循環,直至該貫通支導線施測至最后150米時,前視開始打點,并進行對中整平,為貫通留下一組導線點。

4 全站儀三架法的優點

(1)全站儀三架法測量在觀測時,安置角架只需要一次,并且只需要在起始位置和要留設導線點的位置對中,其它地方只需要整平。(2)在變換測站時,測站點、前視點保持基座部不動,這樣就確保了每個測點由前視點變測站點、再到后視點時的儀器中心都處于同一鉛垂線上,消除了由測站點、后視、前視對中誤差帶來的影響。(3)由于中間過程不需要對中,且只在前視點安置儀器,加快了測量速度,提高了勞動效率。(4)由于中間過程不需要對中,避免了對中誤差,提高了測量速度,特別是風速較大的巷道,效果更加明顯。(5)中間過程不需要量取前視點高、儀器高,減少了操作環節,提高了測量速度。

5 全站儀三架法的缺點

使用設備多,用人量至少得5人,前后視人員移動距離遠,作業占用井巷時間長,影響井巷其他施工作業。

6 利用全站儀三架法的注意事項

(1)施測所用的儀器、棱鏡、基座必須配套統一,確保每次變換位置后,各儀器中心處在同一鉛垂線上。(2)每次儀器變換后,由于保持角架、基座整體不動,所以重新插入儀器后,儀器仍處于對中整平狀態下,如果水準管偏離較大,則必須進行重新對中整平。(3)由于中間點儀器架設是隨意的,沒有留設導線點,所以在觀測過程中,如果出現觀測錯誤、誤動角架等情況,則要全部重測。(4)觀測過程的各個環節都需要測量人員的緊密配合,測量工作開始前,每個人要知道自己的工作內容。

7 應用的范圍對比

經過在井下實測,二架法的優點是用人量可相對減少,前后視人員不必往返奔波,作業占用井巷時間短;其缺點是距離不能往返測量。此方法適合采區和采場控制導線測量。懸掛棱鏡法作業的優點是使用設備最少,用人量最少,操作簡單,作業占用井巷時間短;其缺點是對中受風的影響較大,懸掛的棱鏡易轉動和擺動,不能靜態觀測,測量精度易受影響,棱鏡懸掛后要等到旋轉穩定后測量。全站儀三架法適合應用于風速較大的巷道,以減少對中誤差。適合應用于由于巷道受壓變形,已經鋪設過支導線不能滿足精確貫通的工作面。適合基本控制導線和重要控制導線測量。

[1]劉敬陶,任權.應用全站儀測量導線方法與測角中誤差分析[J].科技傳播,2010,(12):173-174.

[2]王永志.全站儀三架法導線測量及其在生產礦井測量中的應用[J].內蒙古科技與經濟,2008,(10):43-45.

韓增輝(1979—),男,河南滑縣人,助理工程師,2009年畢業于河南理工大學,從事礦山地質測量工作。