淺析如何提高全站儀煤礦測量精度的策略

陳騰達

摘 要 近年來，在煤礦井下生產測量工作中，全站儀是關鍵的測量儀器，與常規的測距儀與經緯儀相比，其優勢更為突出，具有一定的數字化、自動化特征。因此，全站儀在煤礦井下測量工作中的應用為煤礦井下生產提供了便捷，在一定程度上保障了井下生產作業的安全性與高效性。但是，全站儀在應用過程中，同樣也會受到一些因素的影響，導致全站儀的測量精度較低。基于此，本文就煤礦井下測量過程中如何提高全站儀測量精度的相關策略進行淺析。

關鍵詞 全站儀;煤礦測量精度;提高策略

前言

隨著測量技術的不斷提高，煤礦企業在井下生產的過程中，對于全站儀的使用率大大提高，有效發揮了全站儀測量在指導開采作業方面的作用。與常規的測量方式相比，全站儀的測量精度與效率都相對較高，但是，在煤礦井下測量的應用過程中受特殊環境的限制，難以發揮全站儀的測量優勢。針對這種情況，在測量工作前就需要對影響全站儀測量精度的因素加以分析，進而在此基礎上采取必要的控制措施，最大程度上提高測量精度。

1全站儀的概述

（1）全站儀的工作原理。全站儀是一種測量工具，其在完成測量工作的過程中，是通過計算機系統來進行的，計算機系統實現了距離測量、角度測量問題的統一處理。現階段，在很多的工程領域，全站儀得到了廣泛的應用，從當前全站儀的功能來看，主要為記憶、放樣與數據采集功能。在全站儀的使用過程中，其記憶系統十分龐大，在測量的過程中，系統內存儲了大量的坐標與測量信息，計算機系統可以對這些測量信息加以全面處理，并以計算機作為媒介，將測量結果加以傳送。全站儀放樣時，設計數據為放樣基礎，這一功能的存在為測量工作提供了便捷。全站儀的數據采集功能，可以對每個測點進行相應的數據采集，進而將這些采集數據加以存儲、分析與利用。

（2）全站儀測量模式的設置。全站儀測量模式一般有跟蹤測量、粗測量、精測量幾種模式，不同的測量模式下其測量內容也存在著一定的差異。在煤礦作業中，專業測量人員需要結合各個作業環節的測量要求，進行測量模式的科學選擇，保障測量工作的高效完成。

（3）全站儀測量參數的設置。全站儀在測量過程中，為保障測量結果的精確性，在測量工作開始之前，測量操作人員需做好全站儀測量參數的科學設置，為全站儀的正常運行提供保障。全站儀中的電子計算機系統可以對相應的測量數據加以有效處理，并及時根據相應的測量要求進行數據修正，這就要求在使用之前需要進行地球大氣曲率與施工地區海拔高度的設置，在地球大氣曲度的設計過程中，就是要輸入地區的平均氣溫[1]。

2全站儀測量誤差分析及如何提高精度

（1）儀器誤差。在井下測量作業過程中，如果采用的是全站儀測量方式，儀器校驗不充分、操作不當都會造成一定的測量誤差，具體表現在：①視軸誤差，在測量過程中，如果視準軸與橫軸難以保持垂直性，將會造成一定的測量誤差。在測角時，可以通過正倒鏡對同一目標觀測進行讀數，進而來減小視軸誤差。②水平軸傾斜誤差，這一誤差主要是由于在實際的測量過程中，水平軸與豎軸不垂直所造成的。③豎軸傾斜誤差，主要是由于在測量過程中的不規范操作行為所造成的，比如，豎軸整置不正確、照準部旋轉錯誤，外部因素的影響同樣會造成豎軸傾斜誤差，這一誤差相對特殊，難以通過正倒鏡觀測讀數消除，在儀器的架設過程中，需做好儀器的精確整平。綜合來看，視軸誤差與水平軸傾斜誤差可以通過正倒鏡觀測的方式得以消除，而豎向傾斜誤差需利用加改正數、整平水平軸的處理方式[2]。

（2）測量儀器對中誤差。使用全站儀進行井下測量時，在測量過程中一般采用點下對中的方式，而儀器對中誤差同樣是全站儀測量是最為常見的一種誤差類型，主要表現在導線點與儀器中心不處于同一鉛垂線上，這一誤差的存在將會給水平角測量產生極為不利的影響，在邊長越小的情況下，儀器對中誤差對測量的影響越大。在短邊測量時，通過兩次以上對中獨立測量的平均值，能夠減小測量儀器對中誤差對水平角測量精度的影響。

（3）井下測量的瞄準誤差。在井下測量作業過程中，只有保障了全站儀瞄準目標位置與實際位置的重合，才能夠提高測量精度。事實上，實際的測量過程中，全站儀瞄準目標偏離實際位置的現象較為常見，瞄準誤差造成了測量誤差。因此，要避免瞄準誤差對測量精度的不利影響，在測量時要盡量減小測量人員觀測時對測量角度的影響，目標觀測的過程中，儀器十字絲必須要清晰，需對目標開展兩次的瞄準讀數，當讀數誤差超過了相應標準后，要再次瞄準讀數。

（4）外界環境影響。由于煤礦作業環境的特殊性，環境因素也可能會對全站儀測量精度產生一定的影響，比如，濕度、溫度與氣候、照明條件。要消除環境因素對測量誤差的影響，需要盡量保持測量環境的穩定性，嚴格根據測量的環境條件來進行溫度、濕度與照明條件等的控制。

（5）特殊環境下測量不準的情況如何提高測量精度。①兩點之間溫度和氣壓差別大。全站儀在通過風門開展測量的過程中，由于風門前后存在明顯的溫度與氣壓差異，在這種情況下，光波的傳播速度會存在明顯的變動，當氣壓差值過大時，氣象改正數將存在較大偏差。要提高全站儀測量精度，需在測量之前將風門打開5～10min，保持測量過程中溫度、氣壓條件的穩定性。②濕度過大、粉塵較多等能見度低。如果在煤礦作業的過程中面臨著濕度過大、粉塵含量過高的情況，一般不宜進行測量。濕度過大以及粉塵過多的條件下，井下的能見度較低，巷道內的光波極易出現反射現象，這些光波提前被全站儀所接收，甚至光波受到距離限制難以被反射回來，在測角時較差的能見度使得觀測目標與實際位置之間存在著一定的誤差，影響了測量精度。這種情況下，要提高測量精度，一般要對巷道進行相應的清理，在粉塵減少、煙氣排出時再開始進行相應的測量工作。

3結束語

煤礦生產的過程中，很多的測量作業都是利用全站儀來完成的，在實際的測量工作中，很多因素都會對測量結果產生一定的影響。因此，為提高測量精度，保障煤礦作業的高效、安全開展，各個煤礦企業在利用全站儀開展測量工作時，必須要切實加強精度控制。

參考文獻

[1] 古慶華.提高煤礦測量精度的對策分析[J].技術與市場，2019， 26（3）：119-120.

[2] 雨亮.提高礦山井下全站儀導線測量精度的方法探討[J].中國化工貿易，2018，10（17）：79.