浅谈全站仪在矿山测量中的工程应用 王林

浅谈全站仪在矿山测量中的工程应用王林

发表时间：2018-05-21T11:29:22.363Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：王林

[导读] 摘要：随着测量技术的快速提高，全站仪已普遍用于控制测量、地形测量及矿山测量中，并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量，深受广大测绘人员的欢迎。

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摘要：随着测量技术的快速提高，全站仪已普遍用于控制测量、地形测量及矿山测量中，并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量，深受广大测绘人员的欢迎。近年来，全站仪导线测量随着其测量精度的大幅度提高和作业方式的改变，在矿山测量方面得到了广泛应用。在具体生产过程中，采用全站仪导线测量的方法增加若干测站点，可以保证图根控制与碎部测量同时进行。

关键词：全站仪；矿山测量；应用；特点

全站仪具有比较强大的功能，其可以同时开展距离和角度的测量工作。利用仪器内部的计算机处理系统能够将测点点位的指标自动的计算出来，同时也能够在仪器屏幕上实时地显示测量的数据结构，因此可以将需要的测量结果很容易地获得，而且在存储和传输数据的时候也非常的方便。传统矿山测量的革命性变化就是全站仪技术的应用，其可以实时以及动态化的测量矿山工程，除了可以将大量的人力资源节约下来之外，还可以使矿山测量的工作效率得以提升。

1全站仪矿山生产测量的功能特点

全站仪是一种将光、电、机结合在一起的高技术型测量仪，它将距离、垂直角、水平角、高差等测量功能进行综合利用，在矿山测量时主要表现为如下几个方面的功能特点：①测量追踪。对测距与测角进行实时追踪；②动态测量：在测量角度与测量距离方面达到同步连续测量；③坐标式测量。找到已知点，然后以此为基础架设全站仪，按照测点及定向点位置，对于任意目标进行观测，从而得到目标点坐标值；④悬高式测量。可以把反射镜放到悬物垂点之下，先观测棱镜，再将望远镜抬高对悬物进行找准，从而得到地面与悬物之间的垂直距离；⑤对边式测量。能够很快求得棱镜点与测站点间的水平距离及高差；⑥按距离放样。把设计预期距离同实际距离的差值进行比较，然后将该距离放至实地；⑦以坐标放样：按照已经明确的仪器坐标点及后视坐标点，就能实施三维坐标的放样工作，如果矿山生产需要，也可以采取坐标变换的方法稍加修正；⑧高程法测量。可以应用全站仪的特有功能得到未知位置高程；⑨参数设置。可以事先进行参数设置，如气压、温度与棱镜常数等。

2全站仪的使用方法

全站仪虽然因为使用的要求不同而有不同的型号，但是其操作的方法却大同小异。因此根据全站仪在矿山井巷测量的内容，下文将着重分析其使用的方法：

2.1 水平角的测量

全站仪最主要的用途就是测量水平角，这也是矿山井巷测量中最主要的项目。基于这种使用的方向，在实际使用此方法时，首次打开全站仪的开关，等待其出现操作的界面。全站仪启动完成之后，选择角度测量的按钮，让整个全站仪处在测量角度的模式下。之后就是找到需要测量的目标，然后把全站仪对准目标的一个边界A，同时将边界A的角度调整为0°。同样的方法，再将全站仪对准测量对象的另一个边界B。这时全站仪显示读数就是两个方向的水平夹角。

2.2 距离的测量

距离的测量利用的是光在空气中的传播，而传播的速度会受到较多因素的影响。一般而言，在测量距离的时候要考虑到物体的热胀冷缩，因为大气的气压、环境的温度和大气更正值等都会对测量的数据产生影响。找准目标棱镜的中心，打开全站仪的开关，找到测量距离的任务菜单，按下测量的按钮，之后就会自动地进行各项数值的测量。当结束之后，全站仪的显示屏上就会自动的显示斜距、平距和高度差等数值。同样的，为了保证结果的精确性，仍然可以采用多次测量取平均值的方法。

2.3 坐标的测量

进行坐标测量，则首先需要为受测目标进行三维坐标构建，并将其后视方向的水平测量值设置成方位角。通过对棱镜常数的调整以及气温、湿度与大气压力的调整，使得棱镜与被测目标照准。按下坐标测量键，读取受测目标的三维坐标数值。

3矿山测量中全站仪的应用

3.1数据采集测量

全站仪可以对测量数据进行采集、存储，然后再经由专业软件将之绘成图像。在数据采集过程中，适用于任何地形、地貌。其精准度也能得到有效保证。相对于过去使用经纬仪进行视觉距离测距的方法，全站仪测量绘图的效率与精确度更高。当前，所采用的成图软件，主要是CASS6.0，其成图效果美观，成图速度较快。

3.2放样测量

在矿山的生产过程里，经常要运用到放样测量的方法。放样测量实际上就是将图纸上已经设计好的某个点位资料用特定的测量手段表现在实地中的一种方法，此处以矿山勘探放样举例。按照勘探网实现图纸设计，再用数学解析法得到不同勘探线的端点、剖面控制点及地质工程点等标准坐标。在勘探线的端点位置，或者是剖面控制点与地质工程点附近位置设测量站，运用全站仪所具备的坐标放样能力，将勘探线的端点、剖面控制点及地质工程点等标准坐标移到实地，并且据此埋石。

3.3井上悬高测量

一般在露天的矿山工程中，如果遇到有障碍物对全站仪测量产生遮挡的情况，常常选用悬高测量方式。通过选取天空中一点，使用辅助棱镜，对此点与地面之间的距离进行测量。将辅助棱镜的高度输入全站仪，然后，针对辅助棱镜进行距离测量。测定结果后，调整望远镜目标，使其对准天空中设定的虚拟点位，即可计算出所需结果。由于其操作简单，适用性好，可以对任意地貌、地形进行测量，并且其抗干扰能力好，因而对地形复杂的矿山施工环境应作为首选测量方式。

3.4竖井结构测量

传统的竖井结构测量方式，因为其技术要求较高，工作内容较为复杂，操作方法极其繁琐。因此，测量工作劳动强度较大，测量准确程度也不够。而采用全站仪对竖井结构进行定向测量，可以精确的完成测量任务。将地面上的平面坐标系，经由竖井传递到井下，并对井

下测量目标进行测量。通常可有几何定向、物理定向等方式，其操作简单，使用方便。

4、全站仪在矿山生产测量过程中的注意事项

（1）全站仪进行光电测距，在进行测距常数改正时，不同的反光镜，其常数不同，在进行测量时，要经常检查常数改正是否与使用的反光镜匹配。（2）使用记录本记录时，在记录距离时，要看清显示的距离是平距还是斜距，切不可记错。（3）在潮湿环境中工作，作业结束，要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。（4）当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。（5）搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。

结束语

全站仪作为现代测绘仪器的代表技术已在矿山测量中得到了应用并正在不断向纵深发展。基于全站仪的诸多优点，其在矿山生产测量中，对提高测量精度及降低测量工作者的劳动强度，必会发挥越来越重要的作用，是矿山测量发展的一个趋势。

参考文献：

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[3] 许绍文，段蔚平.全站仪在矿山测量中的应用[J].现代矿业，2013，（10）.

[4] 王霞.全站仪智能化在土地测量中的应用[J].价值工程.2011（10）。