浅析如何提高全站仪煤矿测量精度的策略

陈腾达

摘 要 近年来，在煤矿井下生产测量工作中，全站仪是关键的测量仪器，与常规的测距仪与经纬仪相比，其优势更为突出，具有一定的数字化、自动化特征。因此，全站仪在煤矿井下测量工作中的应用为煤矿井下生产提供了便捷，在一定程度上保障了井下生产作业的安全性与高效性。但是，全站仪在应用过程中，同样也会受到一些因素的影响，导致全站仪的测量精度较低。基于此，本文就煤矿井下测量过程中如何提高全站仪测量精度的相关策略进行浅析。

关键词 全站仪;煤矿测量精度;提高策略

前言

随着测量技术的不断提高，煤矿企业在井下生产的过程中，对于全站仪的使用率大大提高，有效发挥了全站仪测量在指导开采作业方面的作用。与常规的测量方式相比，全站仪的测量精度与效率都相对较高，但是，在煤矿井下测量的应用过程中受特殊环境的限制，难以发挥全站仪的测量优势。针对这种情况，在测量工作前就需要对影响全站仪测量精度的因素加以分析，进而在此基础上采取必要的控制措施，最大程度上提高测量精度。

1全站仪的概述

（1）全站仪的工作原理。全站仪是一种测量工具，其在完成测量工作的过程中，是通过计算机系统来进行的，计算机系统实现了距离测量、角度测量问题的统一处理。现阶段，在很多的工程领域，全站仪得到了广泛的应用，从当前全站仪的功能来看，主要为记忆、放样与数据采集功能。在全站仪的使用过程中，其记忆系统十分庞大，在测量的过程中，系统内存储了大量的坐标与测量信息，计算机系统可以对这些测量信息加以全面处理，并以计算机作为媒介，将测量结果加以传送。全站仪放样时，设计数据为放样基础，这一功能的存在为测量工作提供了便捷。全站仪的数据采集功能，可以对每个测点进行相应的数据采集，进而将这些采集数据加以存储、分析与利用。

（2）全站仪测量模式的设置。全站仪测量模式一般有跟踪测量、粗测量、精测量几种模式，不同的测量模式下其测量内容也存在着一定的差异。在煤矿作业中，专业测量人员需要结合各个作业环节的测量要求，进行测量模式的科学选择，保障测量工作的高效完成。

（3）全站仪测量参数的设置。全站仪在测量过程中，为保障测量结果的精确性，在测量工作开始之前，测量操作人员需做好全站仪测量参数的科学设置，为全站仪的正常运行提供保障。全站仪中的电子计算机系统可以对相应的测量数据加以有效处理，并及时根据相应的测量要求进行数据修正，这就要求在使用之前需要进行地球大气曲率与施工地区海拔高度的设置，在地球大气曲度的设计过程中，就是要输入地区的平均气温[1]。

2全站仪测量误差分析及如何提高精度

（1）仪器误差。在井下测量作业过程中，如果采用的是全站仪测量方式，仪器校验不充分、操作不当都会造成一定的测量误差，具体表现在：①视轴误差，在测量过程中，如果视准轴与横轴难以保持垂直性，将会造成一定的测量误差。在测角时，可以通过正倒镜对同一目标观测进行读数，进而来减小视轴误差。②水平轴倾斜误差，这一误差主要是由于在实际的测量过程中，水平轴与竖轴不垂直所造成的。③竖轴倾斜误差，主要是由于在测量过程中的不规范操作行为所造成的，比如，竖轴整置不正确、照准部旋转错误，外部因素的影响同样会造成竖轴倾斜误差，这一误差相对特殊，难以通过正倒镜观测读数消除，在仪器的架设过程中，需做好仪器的精确整平。综合来看，视轴误差与水平轴倾斜误差可以通过正倒镜观测的方式得以消除，而竖向倾斜误差需利用加改正数、整平水平轴的处理方式[2]。

（2）测量仪器对中误差。使用全站仪进行井下测量时，在测量过程中一般采用点下对中的方式，而仪器对中误差同样是全站仪测量是最为常见的一种误差类型，主要表现在导线点与仪器中心不处于同一铅垂线上，这一误差的存在将会给水平角测量产生极为不利的影响，在边长越小的情况下，仪器对中误差对测量的影响越大。在短边测量时，通过两次以上对中独立测量的平均值，能够减小测量仪器对中误差对水平角测量精度的影响。

（3）井下测量的瞄准误差。在井下测量作业过程中，只有保障了全站仪瞄准目标位置与实际位置的重合，才能够提高测量精度。事实上，实际的测量过程中，全站仪瞄准目标偏离实际位置的现象较为常见，瞄准误差造成了测量误差。因此，要避免瞄准误差对测量精度的不利影响，在测量时要尽量减小测量人员观测时对测量角度的影响，目标观测的过程中，仪器十字丝必须要清晰，需对目标开展两次的瞄准读数，当读数误差超过了相应标准后，要再次瞄准读数。

（4）外界环境影响。由于煤矿作业环境的特殊性，环境因素也可能会对全站仪测量精度产生一定的影响，比如，湿度、温度与气候、照明条件。要消除环境因素对测量误差的影响，需要尽量保持测量环境的稳定性，严格根据测量的环境条件来进行温度、湿度与照明条件等的控制。

（5）特殊环境下测量不准的情况如何提高测量精度。①两点之间温度和气压差别大。全站仪在通过风门开展测量的过程中，由于风门前后存在明显的温度与气压差异，在这种情况下，光波的传播速度会存在明显的变动，当气压差值过大时，气象改正数将存在较大偏差。要提高全站仪测量精度，需在测量之前将风门打开5～10min，保持测量过程中温度、气压条件的稳定性。②湿度过大、粉尘较多等能见度低。如果在煤矿作业的过程中面临着湿度过大、粉尘含量过高的情况，一般不宜进行测量。湿度过大以及粉尘过多的条件下，井下的能见度较低，巷道内的光波极易出现反射现象，这些光波提前被全站仪所接收，甚至光波受到距离限制难以被反射回来，在测角时较差的能见度使得观测目标与实际位置之间存在着一定的误差，影响了测量精度。这种情况下，要提高测量精度，一般要对巷道进行相应的清理，在粉尘减少、烟气排出时再开始进行相应的测量工作。

3结束语

煤矿生产的过程中，很多的测量作业都是利用全站仪来完成的，在实际的测量工作中，很多因素都会对测量结果产生一定的影响。因此，为提高测量精度，保障煤矿作业的高效、安全开展，各个煤矿企业在利用全站仪开展测量工作时，必须要切实加强精度控制。

参考文献

[1] 古庆华.提高煤矿测量精度的对策分析[J].技术与市场，2019， 26（3）：119-120.

[2] 雨亮.提高礦山井下全站仪导线测量精度的方法探讨[J].中国化工贸易，2018，10（17）：79.