矿山测量全站仪测量论文
矿山测量全站仪测量论文
【摘要】鉴于全站仪具有较强的实用性,因此已在矿山测量中得到了十分广泛的应用,其不但能够有效降低测量工作的强度,而且在提高测量工作效率的同时提高测量精度,对今后优化矿山测量意义非凡,是未来矿山测量的主要发展方向。
【关键词】矿山测量;全站仪;运用
1、前言
以本公司为例,从2005年前测量手段为J2、J6经纬仪与S3水准仪,测距采用弹簧秤加钢尺;到2005后采用电子经纬仪、科力普全站仪及现在的索佳全站仪。在矿山测量中采用全站仪测量并辅以计算机系统是传统矿山测量的重大变革,全站仪能够同时进行角度和距离的测量,大大节省人力物力,提高工作效率及测量精度,因此探究全站仪在矿山测量中的运用意义非凡。
2、全站仪的基本特点
2.1工作原理及功能。全站仪的工作原理是将测距仪距离测量、经纬仪角度测量以及电子计算机的自动处理系统进行有效结合。可将全站仪的功能大体上分成3个部分:一是用于采集测点数据,主要是测量测点的三维坐标,在地形测量中应用广泛;二是用于工程放样,
主要是以设计数据为依据进行实地放样,能够按照设计要求按顺序、有效开展工程;三是全站仪记忆功能十分强大,可在仪器中储存已知点成果以及成千上万个测点坐标成果,可通过个人计算机从传输电缆与仪器内存进行坐标数据的互相传输。
2.2设置仪器参数。唯有正确设置仪器参数之后,才能保证仪器的计算处理系统有效修正处理测量的数据。在进行测量前全站仪的参数设置为:1)设置仪器常数(已在仪器出厂时设好,无需轻易变动);
2)设置棱镜常数,不同型号棱镜的结构也不尽相同,因此改正常数也就不同;3)地球大气曲率改正,向仪器输入工区的平均气温和海拔,仪器在进行测量时会自动对地球大气曲率进行改正。
2.3设置测量模式。全站仪在进行距离测量时可选用的模式有3种,分别为粗测模式、精测模式以及跟踪测量模式。具体选用哪种模式应综合考虑,在进行测量时要严格遵守相关要求,保证优良的工程质量。全站仪所具备的棱镜以及免棱镜测量功能,及其具备的红外可见光功能目前都已得到十分广泛应用。
2.4操作步骤。1)在开始测量前,首先要仔细检查全站仪;在操作时,应在结束对中和整平工作后才可将仪器打开,好并对要用到的仪器参数以及测量功能进行进一步的检查和设置。2)用全站仪将测量目标瞄准,按之前设定好的参数以及测量功能来进行测量,并自动记录下测量数据,在确认测量结果准确无误以及未遗漏测量内容的前提下,再将测量仪器关闭进行下一测站的测量。
3、矿山测量中全站仪测量技术的运用
3.1井上矿山工程的测量。1)悬高测量。在进行矿山测量时尤其是在进行露天矿山测量时,常会在某些区域遇到过高的台阶使得棱镜无法到达,如输电电线实际高度是否满足安全距离;某一硐口标高设计合理与否;在现场应另寻更为经济可靠、施工便捷的入口位置;在扩建尾矿坝库容时合理进行水位点数据的测量等,以上工作均可借助全站仪的免棱镜测量来完成。2)露天矿开采工程的测量。在进行露天矿地表工程的测量时,地表矿山要求的测量精度全站仪免棱镜完全可以满足,在进行测量时需综合考虑地质情况,并配合采矿技术人员对矿体进行圈定点位测量,并要对矿量进行定期的核算。露天矿开采工程测量是一项系统性的工作,基础测量必须完成矿区范围的地形测量,地形图是进行一切后期工程的基础,以本公司为例,在有了基础地形图的基础上,再利用支导线、边角交会法等配合CASS7.0测绘软件在CAD平台上进行制图,完成后期的计算工作。3)工程放样测量。设计单位以矿区地形图为依据,总体规划矿区,例如生活区、竖(斜)井井口及井塔楼位置、选场建筑位置、尾矿库区位置、矿山道路等工程实施都要依赖于工程放样测量。在进行施工时,需要进行工程量的核算,此时要进行数据放样,在数据采集的测量工作中,全站仪具有十分重要的作用。
3.2井下矿山工程测量。1)竖井定向。作为矿山测量过程中必需的一项工作,竖井定向具有较高的技术含量以及较为繁琐的工作程
序,它可以准确地将地表坐标传入井下。结合前人总结的经验以及个人工作经历,小规模的矿山在进行竖井定向测量时,利用全站仪即可很好地完成上述测量工作,同时满足井下测量的精度要求。竖井定向最难的是测量下传钢丝到井下测站点之间的水平距离,但通过使用全站仪免棱镜模式和其具备的红外线功能即可高效快捷地完成这项工作。当然,较大型或超大型矿山的定向测量工作还是要使用传统方法进行测量,全站仪的免棱镜及红外线功能可在测量前期使用,这样能够将井下施工效率有效提高。2)斜井、中段平巷的施工控制测量。除在井巷施工中进行永久控制点的埋设测量之外,剩下的就是大量测设标定中线腰线的工作,在进行斜井施工时,标定腰线最常用的方法为伪倾角方法,角的设计值为α,斜井方位为β,伪倾角为γ。则有tgγ=tgα﹡tgβ,在井巷工程测量中,系统误差时最大的误差来源,由于测量精度与井下贯通的质量效果有着直接关联,因此全站仪测量数据的自动存储功能、仪器的对中及指向可见红外线功,很大程度上方便了井下测量工作,有效提高了工作效率。3)工程放样测量。井下工程放样测量进行最多的工作即为硐室施工(其中包括设备储存硐室、水仓硐室以及安全躲避硐室等)、运输系统、排水系统的放样控制。由于全站仪具备免棱镜功能以及红外可见光功能,有效降低了测量工作的强度。
4、使用全站仪进行矿山测量的注意事项
全站仪相较于传统的测量仪器具有操作方便、功能强、精度高、速度快等诸多优点。为提高全站仪的测距精度,在实际测量时应注意以下几点:
4.1设定准确的测量参数。在进行测距时,型号不同的反光镜设置的棱镜常数也不同,在进行测量时应对反光镜进行反复检查,确保匹配。在进行测量数据的记录时,应注意对全站仪显示屏中的数据是斜距还是平距进行区分;在进行测量时还应时刻注意输入仪器的温度和气压准确与否。
4.2选用最佳导线的布置方案。导线控制测量宜用于带状地形地区,尤其是井下工程。在进行测量时,应按照相应要求来进行相关计算。使用全站仪的程序功能够使导线的测量过程更为简洁方便。
4.3工程施工放样。在进行施工放样时,也可借助全站仪的放样功能在实地进行设计数据的测设,常采用极坐标法来进行,提前整理已知点、放样点的坐标数据,并将其传输到仪器中;在进行放样时,必须反复检查核实已知点及放样数据,确保放样测量数据准确无误。工程施工质量的优良离不开放样的准确无误。
4.4其他事项。四等水准测量在井巷工程中可以完全由全站仪高程测量来代替,在进行测量时应按照要求将仪器安置整平,测量时需将两个棱镜高度保持一致,如只用一个棱镜会有更好的效果。在无需对棱镜高和我仪器高进行量取的情况下,即可获得较好的高程测量精度。一般来说,全站仪测量的精度基本能够满足矿山测量中的需要,
但在进行等级测量时,观测、检核、记录、平差计算等步骤仍需严格遵守规范要求来进行。
5、结束语
鉴于全站仪具有较强的实用性,因此已在矿山测量中得到了十分广泛的应用,其不但能够有效降低测量工作的强度,而且在提高测量工作效率的同时提高测量精度,对今后优化矿山测量意义非凡,是未来矿山测量的主要发展方向。