矿山生产测量中全站仪的应用探究

黄银凯

摘 要：由于矿山生产的施工环境较为复杂，其测量的难易程度与准确程度更是受到多方面因素的影响。而传统的经纬仪或水准仪等设备，由于其精度不够，以及适用范围较窄等原因，不能满足当前对矿山测量的需求。为了让矿山生产测量工作有效进行，文章通过对全站仪的特点、优势以及具体应用的分析，来探究其在矿山生产测量中的应用效果。

关键词：矿山生产测量；全站仪；应用探究

中图分类号：TD17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）29-0054-01

1 全站仪的使用方法与特点

1.1 全站仪的功能与优势

①全站仪的功能。全站仪的全称为全站型电子测距仪，它通过将光学、机械与电子技术相结合的方式，对测量目标进行距离、水平角度以及垂直角度的测量。相对于传统的光学测量仪器来说，全站仪因为其具有自动读取与记录数据的特点，因而不易产生读数误差。并且只需完成一次安装，就可以对所需测量的目标进行全覆盖测量。

对一些露天的矿山施工现场，技术人员可以通过全站仪的监控，对整个施工现场的地形、生产状况、以及工人生产安全等问题进行实时掌握。有助于技术人员对施工计划进行增补与调整。

②全站仪的优势。全站仪的优势，在于其功能丰富，兼具参数设置，数据存储等功能，对各种工程以及专业的测量都适用。不但可以做到对所测数据自动化采集，而且经由专业程序处理后，还可以实现数字化绘图。因此，适宜于广泛推广。

1.2 全站仪的使用方法

全站仪测量的用途极为广泛，针对各种不同的测量目的，有不同的使用方法。其大致可以分为坐标测量、对角测量、距离测量、放样测量以及立体坐标测量等方式。

①对角测量。对测量目标进行水平角度测量时，需要按下角度测量键，选择测量目标上任一点作为参照，并将其水平度值设置为坐标系原点。然后，让全站仪在角度测量模式下，对该测量目标上其他点位进行测量取值。此时，显示出的读数即为两点间水平方向所夹角度。

②距离测量。对测量目标的距离进行测量，则首先需要对全站仪的棱镜进行常数设置，然后根据当前温度、空气湿度以及大气压力等因素，对全站仪参数进行调整，使受测目标与棱镜之间相互对准。按下测距键，显示出受测目标在高差以及平、斜距离方面的数值。

③坐标测量。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。

2 矿山测量中全站仪的应用

2.1 施工危险预警

矿山作业 对于现场施工人员来说都具有一定程度的危险性。尤其是采矿密集区域，很有可能出现某处、某区域矿藏被挖出空洞的现象。使得工作人员与测量人员在进行施工与探测时发生危险。为了保证测量、施工人员的人身安全，因而采用全站仪对空洞内部进行准确测量。其具体方法是：在空洞口处，放置全站仪，使用光源在空洞内壁投射出光点。将此光点作为前视点对照目标。通过极坐标计算，对空洞内部的具体情况做出准确的判断，避免危险情况发生。

2.2 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。

2.3 坐标放样测量

根据事先在图纸上设计好的坐标，结合实际施工现场具体情况，将处在设计图纸中的坐标，通过科学的测量方法设定在实际施工现场。并以此为依据，对周边测量目标进行测量。这种方式测量精确度高，多数情况下应用于勘探工作。

2.4 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。

2.5 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。

3 全站仪使用的注意事项

3.1 参数设置问题

由于在对测量目标进行距离测量时，所选用棱镜的型号会对测量结果产生影响，因此，在测量之前，一定要仔细检查反光镜的匹配度。并且因为测量结果还受到温度与空气压力等因素的影响，所以，在实际操作中，还要调整压力与温度参数。

3.2 放样位置问题

对于一些结构较为复杂，需要采用放样测量的位置，通常会使用极坐标计算的方法。首先要对设计中所标注点的位置以及实际点位置进行仔细核对，并将其输入到全站仪中。要确保放样点位置的准确性，以免造成后续工作全部随之出错的情况，导致巨大损失。

3.3 正、倒鏡观测问题

全站仪自身的补偿、修改功能在不同的观测环境下补偿效果不同。而每次经过补偿、修改后的误差残余量，也会影响观测效果。所以，在实际使用中需要进行正、倒镜观测，并记录数值，以确保精度。

4 结 语

随着全站仪在矿山生产测量中的使用越来越广泛，其优势与特点也越来越被人们所认可。尤其是全站仪的测量精准度与环境适用性，更是可以满足多种开采作业的需要。但实际施工所面临的环境问题无法预测，并且也存在着许多尚未被发现的影响因素。这就需要全站仪的使用者，能充分的考虑具体施工环境特点，结合施工目的，合理选用适当的全站仪测量方法，降低产生误差的可能性，提高效率。

参考文献：

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