徠卡全站儀在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

武麗琴

（陽(yáng)煤集團(tuán)一礦地質(zhì)科，山西 陽(yáng)泉 045000）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)繪領(lǐng)域運(yùn)用得到長(zhǎng)足發(fā)展，在部分領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，如全站儀取代了光學(xué)經(jīng)緯儀。全站儀有著效率高、自動(dòng)化程度高、可操作性強(qiáng)、功能優(yōu)、重量輕等優(yōu)勢(shì)，有效地減輕野外作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，同時(shí)測(cè)繪精確度也隨之提高。徠卡KTS－442R4LC免棱鏡紅外激光系列全站儀具有激光對(duì)中、激光指向功能，更形象直觀，新增SD存儲(chǔ)卡，使海量?jī)?chǔ)存再擴(kuò)1G。徠卡 KTS－442R4LC系列全站儀在測(cè)角、測(cè)距原理、光路結(jié)構(gòu)、電路原理圖、電子補(bǔ)償器、防水結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)更加完善，采用紅色激光管、光線直觀可見(jiàn)，功率更大，用單棱鏡可測(cè)5km，免棱鏡可測(cè)400m。運(yùn)用電路優(yōu)化的高尖端技術(shù)，使整個(gè)電路工作更加安全可靠，形成電流的有效保護(hù)，電池工作時(shí)間延長(zhǎng)30%。

1 徠卡全站儀在地面測(cè)量中的使用

徠卡全站儀在地面測(cè)量中使用非常方便，功能的多樣性使得測(cè)量更加便捷，主要體現(xiàn)在：可進(jìn)行后方交會(huì)、偏心、面積、體積、對(duì)邊等測(cè)量；還可進(jìn)行工作點(diǎn)投影、懸高測(cè)量與放樣等。特別是免棱鏡測(cè)距功能，在測(cè)量不易到達(dá)的河流對(duì)岸、危險(xiǎn)地方、懸崖峭壁等都顯示出優(yōu)越性。但在免棱鏡測(cè)量時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

1）全面考慮大氣情況、目標(biāo)點(diǎn)測(cè)距反射物的穩(wěn)定性及測(cè)量光束反射角的影響，測(cè)距如果加大將會(huì)導(dǎo)致精度的降低。

2）雨雪天氣、大霧天氣受水蒸氣揮發(fā)的影響，外部條件反射、散射干擾會(huì)造成測(cè)量精度降低，甚至記錄一些不正確數(shù)據(jù)。

3）免棱鏡測(cè)量時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)包含障礙物的數(shù)據(jù)，所以在進(jìn)行實(shí)際測(cè)量時(shí)要剔除因障礙物影響獲得的不準(zhǔn)確值，并對(duì)最終結(jié)果按照《規(guī)程》要求嚴(yán)格進(jìn)行精度評(píng)定和成果檢驗(yàn)，保障測(cè)量準(zhǔn)確度。

4）免棱鏡測(cè)量視線通過(guò)植被茂密區(qū)、透明體或測(cè)量對(duì)象灰度值低時(shí)，測(cè)量精度會(huì)有所下降，此時(shí)必須對(duì)中腰及精度要求高的地物采取補(bǔ)救測(cè)量，運(yùn)用有棱鏡檢測(cè)或補(bǔ)測(cè)。

5）在免棱鏡狀態(tài)下測(cè)量，耗電量大，電源需求大，不宜長(zhǎng)時(shí)間用目鏡觀測(cè)測(cè)量目標(biāo)，儀器的激光易傷害眼睛。

6）在免棱鏡狀態(tài)下，不宜對(duì)棱鏡進(jìn)行觀測(cè)，否則容易損傷儀器。

2 徠卡全站儀在井下的使用

2.1 井下中腰線的標(biāo)定

井下標(biāo)定中腰線前，要對(duì)上次所標(biāo)定的中腰線進(jìn)行檢查，包括復(fù)角、復(fù)邊，檢查值需符合《煤礦測(cè)量規(guī)程》要求方可進(jìn)行本次中腰線標(biāo)定。中腰線標(biāo)定的程序是：在儀器站安置儀器，對(duì)中、整平，瞄準(zhǔn)后視目標(biāo)、歸零、按照設(shè)計(jì)要求轉(zhuǎn)角、瞄準(zhǔn)前視（巷道頂板）目標(biāo)點(diǎn)3～4個(gè)，然后讓施工隊(duì)組在目標(biāo)處鉆眼，打木樁，再精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，標(biāo)定好中腰線。標(biāo)定好中腰線后，還要現(xiàn)場(chǎng)檢查三根中線點(diǎn)是否一致，中線與儀器是否一致，確認(rèn)無(wú)誤后，再測(cè)量距離，倒鏡觀測(cè)前視和后視目標(biāo)，檢查測(cè)回成果是否符合《規(guī)程》要求，不符合要求時(shí)要重新測(cè)量。

在中腰線標(biāo)定過(guò)程中，需要一定的時(shí)間（約20～30s），在這段時(shí)間內(nèi)，儀器不能有任何的觸動(dòng)，否則三根中線點(diǎn)就可能不一致，當(dāng)次測(cè)量就得重新進(jìn)行。由于徠卡儀器采用磨檫微動(dòng)，沒(méi)有水平制動(dòng)裝置，這就要求測(cè)量人員在觀測(cè)過(guò)程中必須認(rèn)真細(xì)心，對(duì)儀器操作也必須非常熟悉。同時(shí)在測(cè)量時(shí)必須踩穩(wěn)儀器架，轉(zhuǎn)動(dòng)儀器時(shí)要雙手同時(shí)用力，平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)儀器照準(zhǔn)部，防止因用力不均勻引起的儀器扭動(dòng)，影響測(cè)量結(jié)果。

2.2 井下控制導(dǎo)線測(cè)量

徠卡KTS－442R4LC全站儀測(cè)角中誤差為1″，精度很高（井下使用的拓普康全站儀測(cè)角中誤差一般為2″），除一般標(biāo)定中腰線外，還常常用于井下基本控制導(dǎo)線的測(cè)量。在測(cè)量井下基本控制導(dǎo)線時(shí)，當(dāng)儀器站遇到堅(jiān)硬底板時(shí)測(cè)量成果常常會(huì)出現(xiàn)不符值。原因主要有遇到堅(jiān)硬底板時(shí)儀器架不能插入底板，造成儀器安置不穩(wěn)定，在操作儀器過(guò)程中，由于儀器采用磨檫微動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)儀器時(shí)儀器架會(huì)發(fā)生微小的扭動(dòng)，從而影響測(cè)量成果；或操作人員對(duì)儀器操作不熟悉，習(xí)慣了有水平制動(dòng)的全站儀操作，甚至一只手轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，使照準(zhǔn)部受力不均勻發(fā)生扭動(dòng)，影響測(cè)量成果。

2.3 免棱鏡測(cè)量

在井下測(cè)量時(shí)，由于受空間限制，目標(biāo)反射物較多，因此，在距離不太遠(yuǎn)、巷道特別高、有人員到達(dá)不了的地方或精度要求不高時(shí)可使用免棱鏡測(cè)量，其他情況下盡量不使用免棱鏡測(cè)量。同時(shí)要注意：免棱鏡狀態(tài)下照準(zhǔn)棱鏡觀測(cè)對(duì)儀器和測(cè)量人員的眼睛會(huì)有一定的損傷；在免棱鏡狀態(tài)下所測(cè)量的距離是棱鏡表面至儀器的距離，目標(biāo)的真距離還需加上棱鏡的厚度。

3 結(jié)語(yǔ)

徠卡KTS－442R4LC免棱鏡紅外激光系列全站儀在井下測(cè)量中的磨檫微動(dòng)不太適應(yīng)，免棱鏡測(cè)量的使用一定要小心應(yīng)用，它的磨檫微動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)速度不能太快。徠卡KTS－442R4LC全站儀功能優(yōu)越、效率高、自動(dòng)化程度高、可操作性強(qiáng)、輕重量、小體積等，使得野外測(cè)量更加便捷。功能優(yōu)越性體現(xiàn)在：可進(jìn)行后方交會(huì)、偏心、面積、體積、對(duì)邊等的測(cè)量；還可進(jìn)行工作點(diǎn)投影、懸高測(cè)量與放樣等。特別是它的紅外激光指向在井下中腰線標(biāo)定中尋找目標(biāo)更為方便，方便井下測(cè)量工作的進(jìn)行。徠卡全站儀的功能全面，使用得當(dāng)能為測(cè)量工作帶來(lái)諸多便捷。在實(shí)際測(cè)量工作中要摒棄陳舊觀念，不斷創(chuàng)新，充分運(yùn)用好徠卡全站儀的功能，這樣才能把全站儀的功能發(fā)揮到極限，更好地為測(cè)繪工作服務(wù)。