楊柳坤

摘 要：在井下巷道的測(cè)量過程中，由于周邊環(huán)境等方面因素的影響，已知位置之間無法通視，為井巷測(cè)量制造了很大的難度，傳統(tǒng)意義上的測(cè)量方法已經(jīng)無法滿足需求，需要研究出一種可以獲取未知區(qū)域信息的測(cè)量方法的支持。全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法的出現(xiàn)，為井巷測(cè)量領(lǐng)域開辟了全新的發(fā)展方向，在實(shí)際中得到了迅速的推廣和應(yīng)用。本文闡述了全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法在井巷中的測(cè)量方法，并提出全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法在井巷中的應(yīng)用，為礦山建設(shè)提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：全站儀；邊角測(cè)量交會(huì)法；井巷測(cè)量；

傳統(tǒng)意義上的井巷測(cè)量方法有前方交會(huì)法和側(cè)方交會(huì)法等形式，一般情況下，此類測(cè)量方法對(duì)通視度的要求較高，如果測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的通視度不高勢(shì)必會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。但在實(shí)際情況中，井巷下的工作環(huán)境是極其復(fù)雜的，想要達(dá)到較高的通視度具有非常大的難度，因此傳統(tǒng)意義上的測(cè)量方法在這種井巷中無法發(fā)揮出作用，為了更好的解決此類問題，相關(guān)部門對(duì)全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法進(jìn)行了全面的分析和研究，將全站儀設(shè)置在測(cè)量點(diǎn)上，根據(jù)測(cè)量到的水平夾角等信息確定待測(cè)位置的各項(xiàng)指標(biāo)。如今該測(cè)量方法已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用。

一、全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法在井巷中的測(cè)量方法

不同類型的全站儀在操作和使用上也存在一定差別，但全站儀的工作原理是基本一致的。在實(shí)際測(cè)量過程中，測(cè)量?jī)?nèi)容主要包括水平角、水平距離以及坐標(biāo)，具體的測(cè)量方法如下。

（一）測(cè)量水平角

在井巷的測(cè)量過程中，經(jīng)常需要對(duì)水平角進(jìn)行測(cè)量，首先，接通全站儀的電源，并打開角度測(cè)量功能鍵，將全站儀調(diào)整到測(cè)量的狀態(tài)，明確測(cè)量目標(biāo)的位置以后，將全站儀對(duì)準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)I。在目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)以后，將全站儀的度數(shù)顯示歸零，然后在將全站儀對(duì)準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)II，具體方法與目標(biāo)I相同，此時(shí)全站儀的度數(shù)就是兩個(gè)測(cè)量目標(biāo)之間的水平夾角。

（二）測(cè)量水平距離

在測(cè)量水平距離之前，需要根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置對(duì)應(yīng)的棱鏡常數(shù)，同時(shí)將棱鏡常數(shù)準(zhǔn)確的寫入到全站儀當(dāng)中，在寫入完成以后全站儀會(huì)根據(jù)棱鏡常數(shù)進(jìn)行更正處理，從而準(zhǔn)確測(cè)量水平距離。根據(jù)物體受熱后膨脹、受冷后縮小的基本原理，在對(duì)目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)度或者是距離的測(cè)量過程中，還需要將測(cè)量地的氣溫、氣壓等信息輸入到全站儀中去。由于光速會(huì)在大氣的作用下發(fā)生改變，所以在測(cè)量的過程中，應(yīng)將測(cè)量過程中的氣壓設(shè)備為0ppm。在測(cè)量的過程中，將實(shí)時(shí)大氣中的氣溫及氣壓值輸入到全站儀中，全站儀的系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)修正為正值，然后通過自動(dòng)的計(jì)算，得到更正值，同時(shí)對(duì)水平距離的測(cè)量值進(jìn)行修改和更正。將棱鏡的高度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，然后將測(cè)量結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的全站儀中。在測(cè)量距離時(shí)，需要確定棱鏡的中心位置，接通全站儀的電源，并調(diào)試到測(cè)距功能，測(cè)量結(jié)束以后，全站儀會(huì)顯示出被測(cè)目標(biāo)的高度、距離等信息。

（三）測(cè)量坐標(biāo)

（1）在運(yùn)用全站儀對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，首先要確定一個(gè)原點(diǎn)，然后根據(jù)被測(cè)目標(biāo)的實(shí)際情況和要求，創(chuàng)建出立體的三維坐標(biāo)。

（2）三維坐標(biāo)創(chuàng)建完成以后，需要對(duì)后視點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，在定位的過程中可充分利用極坐標(biāo)的概念。后視點(diǎn)定位完成以后，全站儀對(duì)輸入到內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，進(jìn)而生成該后視點(diǎn)的對(duì)應(yīng)方位角，可在全站儀中直接讀取。與測(cè)量水平距離方法基本一致，在測(cè)量坐標(biāo)之前，同樣需要設(shè)置適宜的棱鏡常數(shù)，另外由于全站儀是一種先進(jìn)的光學(xué)儀器，所以在使用全站儀對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，仍需要對(duì)實(shí)時(shí)的氣壓和氣溫進(jìn)行更改。在測(cè)量時(shí)，將棱鏡的高度等信息寫入到全站儀當(dāng)中，然后對(duì)準(zhǔn)被測(cè)目標(biāo)，在功能選項(xiàng)中選中測(cè)量坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)際要求調(diào)整參數(shù)，最后可在全站儀中讀取到最終的三維坐標(biāo)。

二、全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法在井巷中的應(yīng)用

全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法在井巷的測(cè)量工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用，通常情況下，常用的全站儀類型為全能型全站儀。在實(shí)際情況中，全站儀可應(yīng)用在礦山測(cè)量、繪制地圖、豎井聯(lián)系測(cè)量等方面。

（一）礦山測(cè)量

對(duì)于常規(guī)的面積較小的礦山井巷而言，一般不需要使用全站儀，然而如果井巷的規(guī)模較大，或者是對(duì)大型平面進(jìn)行測(cè)繪時(shí)，則需要充分利用全站儀。實(shí)踐表明，在礦山井巷的測(cè)量過程中充分利用全站儀具有其他測(cè)量不可比擬的優(yōu)勢(shì)，不但可以完成快速測(cè)量，還具有很高的效率和精度。在以往的測(cè)量過程中，通常會(huì)運(yùn)用到三角鎖控制法，盡管這種方法伴隨著井巷測(cè)量發(fā)展至今，但不可避免這種方法勢(shì)必會(huì)在科技的發(fā)展潮流中面臨著被淘汰的命運(yùn)，從目前來看，GPS測(cè)設(shè)技術(shù)已經(jīng)得到了快速的普及，但GPS測(cè)設(shè)技術(shù)對(duì)環(huán)境因素的要求較高，因此在礦山井巷中并不適用。為了切實(shí)滿足礦山井巷的測(cè)量要求，全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法應(yīng)運(yùn)而生，這種測(cè)量方法采取當(dāng)今科技前沿的光學(xué)技術(shù)，運(yùn)用相對(duì)簡(jiǎn)單的原理，完成測(cè)量任務(wù)，而且具有飛快的測(cè)量速度和高精度的測(cè)量結(jié)果。其中，免棱鏡型全站儀在工程測(cè)量領(lǐng)域具有十分重要的作用，比如各類工程中懸崖峭壁位置的形態(tài)測(cè)量等，結(jié)合測(cè)量目標(biāo)的實(shí)際情況和需求，合理運(yùn)用無棱鏡型全站儀可完成節(jié)省測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率等目標(biāo)。

（二）繪制地圖

在地圖的測(cè)繪過程中，也可充分利用全站儀，可大大提高測(cè)繪的效率和速度，在地圖測(cè)繪時(shí)，首先利用全站儀的采集功能對(duì)被測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有部點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，形成對(duì)應(yīng)的草圖，并對(duì)各個(gè)部點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，然后將信息傳輸?shù)街骺赜?jì)算機(jī)中，最后通過先進(jìn)的制圖軟件完成制圖任務(wù)。運(yùn)用該方法進(jìn)行地圖測(cè)繪，不僅可以大幅提高制圖效率，有效縮短制圖的周期，還能在全站儀強(qiáng)大的測(cè)量功能的支持下，完成地質(zhì)條件較為復(fù)雜區(qū)域的測(cè)量任務(wù)，大大提高了地圖的準(zhǔn)確性，將被測(cè)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況完美的呈現(xiàn)出來。另外，在被測(cè)區(qū)域的后續(xù)檢測(cè)工作中，全站儀仍具有十分重要的作用。

（三）豎井聯(lián)系測(cè)量

在豎井的聯(lián)系測(cè)量過程中，可充分運(yùn)用全站儀自帶的免棱鏡功能，對(duì)井巷的出口聯(lián)系點(diǎn)以及投點(diǎn)鋼絲位置的實(shí)際距離進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。運(yùn)用該方法不僅達(dá)到更高的測(cè)量效率，其測(cè)量精度也得到了顯著的提升。

三、總結(jié)

全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法是科技和社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物，其先進(jìn)、完善的測(cè)量方法為礦山建設(shè)帶來了新的契機(jī)和挑戰(zhàn)，但從目前來看，這種測(cè)量技術(shù)仍需要得到相關(guān)人員的進(jìn)一步研究，在切實(shí)滿足常規(guī)指導(dǎo)的前提下進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，使其測(cè)量精度得到進(jìn)一步的提升，從而適用于各種類型的井巷測(cè)量工作中。相信通過不斷的努力和發(fā)展，全站儀邊角測(cè)量交會(huì)法會(huì)取得更為顯著的進(jìn)步和提高。

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