大冶有色新疆汇祥永金矿业有限公司
摘要：在矿山的井下测量工作中，全站仪的应用十分广泛，全站仪的应用不仅可以减少部分因素对井下测量精度的影响，还可以使测量人员的外业工作量减轻。本文简要介绍了全站仪以及井下测量，并对全站仪在矿山井下测量中的应用进行了分析，最后简要概述了全站仪在矿山井下测量中应用的注意事项，希望可以为相关人员提供参考。
关键词：全站仪；矿山；井下测量；应用
引言
全站仪是一种新型的高科技测量仪器，它的广泛应用逐渐取代了传统的光学经纬仪加钢尺的测量方法，使我国矿山测量的工作效率和自动化程度大幅度提升。本人就职于新疆汇祥永金矿业有限公司，本公司于2014年6月，在帕米尔高原海拔3000多米的大型铜矿山上，完成矿山基建工程，萨热克铜矿开始实现负荷试生产，此为本公司资源开发战略的一个里程碑。在萨热克铜矿的井下测量工作中，本公司利用了全站仪，并顺利完成井下测量工作，因此本人通过本文对全站仪在矿山井下测量中的应用进行简要分析。
1全站仪与井下测量概述
1.1全站仪概述
全站仪又叫全站型电子测距仪，它是由电子经纬仪、光电测距仪和数据信息的处理系统等组成的高技术测量仪器。在全站仪进行应用时，人工瞄准、对中后，仪器可以对测角、测距、计算、存储等工作进行自动处理，可以使测量人员的劳动强度得到有效降低，还减少了人为误差，测量精度和工作效率都得到了提高。因此，全站仪在我国测绘行业中的应用非常广泛，其部件结构见图1。
图1全站仪的部件结构图
全站仪的特点主要具有以下几点：第一，在进行水平角、竖直角和斜距的测量过程中，只需要进行一次的照准反射棱镜，而且还可以将测量地点的平面坐标、高程准确的测量出来，将测量和计算出的数据自动进行记录；第二，将全站仪的主机或者电子手薄的通讯进行标准化的接口，就可以使全站仪和计算机、其他的设备之间进行数据信息的通讯，并能够形成一个健全完善的自动化测量系统体系，准确快速地获取数据信息、对信息进行管理以及实现计算机的绘图功能；第三，全站仪设备具有双轴补偿的系统，它可以对仪器的水平轴和竖直轴之间存在的误差进行准确地自动化测量，还能对角度的观测值进行更正；第四，全站仪的微处理器可以控制全站仪的测量和计算，还可以结合相应的软件，实现导线的测量、前后方的交会、施工放样以及碎部的测量等方面的计算工作。
1.2井下测量概述
井下测量主要是指矿山建设与生产时期在矿井内的全部测量工作，主要负责巷道施工的掘进工程、开拓工程和贯通工程等等。在进行井巷开拓和采矿工程设计时，对于巷道的起点、终点、方向、坡度、断面规格等几何要素，都有明确的规定和要求。对于矿山生产建设来说，井下测量是其建设过程中的重要步骤，对其生产的安全性有着重要的影响。井下测量工作主要包括中腰线标定、延伸、导线测量、高程测量等。井下测量是在巷道内进行的，受巷道条件的限制，平面测量只有导线测量一种方法，高程测量有水准测量和三角高程测量两种方法。
井下测量的重要作用主要包括以下几点：第一，在进行巷道掘进时，要先进行测量，巷道掘进的方向由中线来指示，巷道的坡度由腰线来控制，从而为各个生产队的日常工作进行技术支持；第二，在进行巷道设计时，井下测量可以为其提供基础数据；第三，井下测量可以保证巷道准确贯通、安全。
2全站仪在矿山井下测量中的应用
2.1井下三架法导线测量
在进行井下平面控制测量时，为了降低测量人员的劳动强度，提高测量精度和工作效率，对于以往传统的经纬仪测角、钢尺量边的测量方式，人们已经逐渐放弃使用，全站仪的应用替代了传统的测量方式。全站仪的光电测距功能，省时省力、工作效率高、精度也得到了保障。利用“四架法传递，三架法测量”的方式，使得工作效率显著提升。“四架法传递，三架法测量”是指在三架法测量的基础上增加一个架腿，始终在前面进行对中整平。井下三架法测量方式对于工程规模较大的导线测量任务较为适用。
2.2井下两架法导线测量
在进行井下导线测量时，两架法与三架法相似，其中主要的不同是在运用两架法进行测量时，用吊挂线绳替代了后视架腿，前视依然是通过架腿架设棱镜实现测量，这种方法主要应用于工作量不大的导线测量工作中。
2.3井下一架法导线测量
井下巷道是分期掘进的，所以井下测量也多分步骤进行，初期测量只可使用支导线布设测量方法，工作量小，这时使用全站仪无需架设多架，不过能把全站仪作为经纬仪加测距仪使用，测量过程中，水平角测量误差具有传递性，因此，瞄准吊挂线绳可以更好的保证水平角的观测精度，在进行距离和垂直角的测量时，可以应用瞄准反光镜进行测量，虽然反光镜会摆动，但是它依然可以达到井下导线初测对精度的要求。
2.4对观测数据进行记录
全站仪具有记录观测数据的功能，在记录井下所测量的水平角、垂直角和斜距等数据时，将全站仪与电子手簿进行连接，可以自动存储数据。
2.5在其它功能上的应用
全站仪除了具有以上所介绍的功能之外，还具有对坐标进行正算、反算的功能，在控制井下的新巷道开口时，可以应用全站仪的输入后视点方位角的功能，将仪器的水平角度拨到巷道的设计方位，从而减少手工的计算拨角工作，使拨角的准确度提升，促进工作效率的提高。
3全站仪在矿山井下测量中应用的注意事项
全站仪在矿山井下测量的应用过程中，需要注意以下几点：第一，安全问题。全站仪的成本很高，对精度的要求也高，因此，在使用全站仪时，要安排专人负责，注意仪器的防护；运输繁忙地段、天井、有架线巷道和电力设施的地点，均应提前联系停止工作面施工及其他影响观测的因素；第二，温度测定。井下通风一般为人工通风，因此各个地点之间具有较大的温度差异，所以在实际工作中，测量人员要随时注意温度的变化，导线两头应该同时进行测量，这样便可以在进行测量时，通过取平均值的方式对温差进行更正；第三，光电测距。每个类型的反光镜的光电测距常数改正都是不同的，因此在全站仪的应用过程中，进行光电测距时要对常数改正进行检查，保证其与反光镜相匹配；第四，人工记录。在进行井下测量时，限制条件有很多，因此一般情况下会用到记录本记录，所以要尽量避免人为失误的情况出现，在对距离进行记录时，要确定其是平距还是斜距，如果条件允许，最好采用不同的人进行数据记录和审核。
结束语
总而言之，全站仪在矿山井下测量中的应用，可以提高测量的准确度和精密度，有效的降低了测量人员的劳动强度，提高了测量人员的工作效率。
参考文献：
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