礦山生產測量中全站儀的應用探究

黃銀凱

摘 要：由于礦山生產的施工環境較為復雜，其測量的難易程度與準確程度更是受到多方面因素的影響。而傳統的經緯儀或水準儀等設備，由于其精度不夠，以及適用范圍較窄等原因，不能滿足當前對礦山測量的需求。為了讓礦山生產測量工作有效進行，文章通過對全站儀的特點、優勢以及具體應用的分析，來探究其在礦山生產測量中的應用效果。

關鍵詞：礦山生產測量；全站儀；應用探究

中圖分類號：TD17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）29-0054-01

1 全站儀的使用方法與特點

1.1 全站儀的功能與優勢

①全站儀的功能。全站儀的全稱為全站型電子測距儀，它通過將光學、機械與電子技術相結合的方式，對測量目標進行距離、水平角度以及垂直角度的測量。相對于傳統的光學測量儀器來說，全站儀因為其具有自動讀取與記錄數據的特點，因而不易產生讀數誤差。并且只需完成一次安裝，就可以對所需測量的目標進行全覆蓋測量。

對一些露天的礦山施工現場，技術人員可以通過全站儀的監控，對整個施工現場的地形、生產狀況、以及工人生產安全等問題進行實時掌握。有助于技術人員對施工計劃進行增補與調整。

②全站儀的優勢。全站儀的優勢，在于其功能豐富，兼具參數設置，數據存儲等功能，對各種工程以及專業的測量都適用。不但可以做到對所測數據自動化采集，而且經由專業程序處理后，還可以實現數字化繪圖。因此，適宜于廣泛推廣。

1.2 全站儀的使用方法

全站儀測量的用途極為廣泛，針對各種不同的測量目的，有不同的使用方法。其大致可以分為坐標測量、對角測量、距離測量、放樣測量以及立體坐標測量等方式。

①對角測量。對測量目標進行水平角度測量時，需要按下角度測量鍵，選擇測量目標上任一點作為參照，并將其水平度值設置為坐標系原點。然后，讓全站儀在角度測量模式下，對該測量目標上其他點位進行測量取值。此時，顯示出的讀數即為兩點間水平方向所夾角度。

②距離測量。對測量目標的距離進行測量，則首先需要對全站儀的棱鏡進行常數設置，然后根據當前溫度、空氣濕度以及大氣壓力等因素，對全站儀參數進行調整，使受測目標與棱鏡之間相互對準。按下測距鍵，顯示出受測目標在高差以及平、斜距離方面的數值。

③坐標測量。進行坐標測量，則首先需要為受測目標進行三維坐標構建，并將其后視方向的水平測量值設置成方位角。通過對棱鏡常數的調整以及氣溫、濕度與大氣壓力的調整，使得棱鏡與被測目標照準。按下坐標測量鍵，讀取受測目標的三維坐標數值。

2 礦山測量中全站儀的應用

2.1 施工危險預警

礦山作業 對于現場施工人員來說都具有一定程度的危險性。尤其是采礦密集區域，很有可能出現某處、某區域礦藏被挖出空洞的現象。使得工作人員與測量人員在進行施工與探測時發生危險。為了保證測量、施工人員的人身安全，因而采用全站儀對空洞內部進行準確測量。其具體方法是：在空洞口處，放置全站儀，使用光源在空洞內壁投射出光點。將此光點作為前視點對照目標。通過極坐標計算，對空洞內部的具體情況做出準確的判斷，避免危險情況發生。

2.2 數據采集測量

全站儀可以對測量數據進行采集、存儲，然后再經由專業軟件將之繪成圖像。在數據采集過程中，適用于任何地形、地貌。其精準度也能得到有效保證。相對于過去使用經緯儀進行視覺距離測距的方法，全站儀測量繪圖的效率與精確度更高。當前，所采用的成圖軟件，主要是CASS6.0，其成圖效果美觀，成圖速度較快。

2.3 坐標放樣測量

根據事先在圖紙上設計好的坐標，結合實際施工現場具體情況，將處在設計圖紙中的坐標，通過科學的測量方法設定在實際施工現場。并以此為依據，對周邊測量目標進行測量。這種方式測量精確度高，多數情況下應用于勘探工作。

2.4 井上懸高測量

一般在露天的礦山工程中，如果遇到有障礙物對全站儀測量產生遮擋的情況，常常選用懸高測量方式。通過選取天空中一點，使用輔助棱鏡，對此點與地面之間的距離進行測量。將輔助棱鏡的高度輸入全站儀，然后，針對輔助棱鏡進行距離測量。測定結果后，調整望遠鏡目標，使其對準天空中設定的虛擬點位，即可計算出所需結果。由于其操作簡單，適用性好，可以對任意地貌、地形進行測量，并且其抗干擾能力好，因而對地形復雜的礦山施工環境應作為首選測量方式。

2.5 豎井結構測量

傳統的豎井結構測量方式，因為其技術要求較高，工作內容較為復雜，操作方法極其繁瑣。因此，測量工作勞動強度較大，測量準確程度也不夠。而采用全站儀對豎井結構進行定向測量，可以精確的完成測量任務。將地面上的平面坐標系，經由豎井傳遞到井下，并對井下測量目標進行測量。通常可有幾何定向、物理定向等方式，其操作簡單，使用方便。

3 全站儀使用的注意事項

3.1 參數設置問題

由于在對測量目標進行距離測量時，所選用棱鏡的型號會對測量結果產生影響，因此，在測量之前，一定要仔細檢查反光鏡的匹配度。并且因為測量結果還受到溫度與空氣壓力等因素的影響，所以，在實際操作中，還要調整壓力與溫度參數。

3.2 放樣位置問題

對于一些結構較為復雜，需要采用放樣測量的位置，通常會使用極坐標計算的方法。首先要對設計中所標注點的位置以及實際點位置進行仔細核對，并將其輸入到全站儀中。要確保放樣點位置的準確性，以免造成后續工作全部隨之出錯的情況，導致巨大損失。

3.3 正、倒鏡觀測問題

全站儀自身的補償、修改功能在不同的觀測環境下補償效果不同。而每次經過補償、修改后的誤差殘余量，也會影響觀測效果。所以，在實際使用中需要進行正、倒鏡觀測，并記錄數值，以確保精度。

4 結 語

隨著全站儀在礦山生產測量中的使用越來越廣泛，其優勢與特點也越來越被人們所認可。尤其是全站儀的測量精準度與環境適用性，更是可以滿足多種開采作業的需要。但實際施工所面臨的環境問題無法預測，并且也存在著許多尚未被發現的影響因素。這就需要全站儀的使用者，能充分的考慮具體施工環境特點，結合施工目的，合理選用適當的全站儀測量方法，降低產生誤差的可能性，提高效率。

參考文獻：

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