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        全站儀用于井下基本控制導(dǎo)線測量的相關(guān)探討

        2016-02-05 01:39:29黃科
        地球 2016年12期
        關(guān)鍵詞:全站儀測量

        ■黃科

        (江西省大吉山鎢業(yè)有限公司 江西 贛州341801)

        全站儀用于井下基本控制導(dǎo)線測量的相關(guān)探討

        ■黃科

        (江西省大吉山鎢業(yè)有限公司 江西 贛州341801)

        目前全站儀已逐漸替代了傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀和鋼尺等,成為當(dāng)前井下基本控制導(dǎo)線測量的重要工具和手段。但是受到井下測量條件的復(fù)雜性等相關(guān)因素的影響,其在測量精度方面存在著一定問題,需要結(jié)合井下測量的特點和相關(guān)條件進行糾正和提升。因此,本文對全站儀在井下基本控制導(dǎo)線測量過程中的相關(guān)應(yīng)用進行了分析和探究。

        全站儀井下測量導(dǎo)線測量基本控制導(dǎo)線

        隨著相關(guān)測繪技術(shù)的發(fā)展,全站儀開始被廣泛應(yīng)用到井下基本控制導(dǎo)線的測量過程中,但由于受到井下復(fù)雜作業(yè)環(huán)境的影響以及其他相關(guān)限制,全站儀的使用精度問題受到人們廣泛關(guān)注。

        1 全站儀用于井下基本控制導(dǎo)線測量產(chǎn)生的誤差分析

        1.1 儀器本身存在的誤差

        首先,由于視準(zhǔn)軸產(chǎn)生的測量誤差,當(dāng)全站儀上的視準(zhǔn)軸與全站儀的橫軸之間沒有垂直的時候,測量結(jié)果就會出現(xiàn)誤差。其次,是常見的橫軸誤差,這是由于橫軸與全站儀豎軸之間沒有垂直,導(dǎo)致測量出現(xiàn)誤差。

        1.2 井下對中過程中產(chǎn)生的誤差

        全站儀在井下基本控制導(dǎo)線的測量過程中,如果井下的點位與全站儀站中心不再同一個鉛錘線上,測量結(jié)果就會出現(xiàn)誤差。下圖中,B點為側(cè)站點,全站儀測量中心位就是實際的對中點,應(yīng)當(dāng)測到的為ABC水平角,實測水平角與應(yīng)測水平角兩者之間的差就是由于井下對中誤差對水平角測量產(chǎn)生的影響。

        根據(jù)相關(guān)研究可以得到觀測方向值的規(guī)律有兩個,一個是方向值的誤差與線量對中的誤差e成正比。另一個是觀測方向值誤差與距離之間成反比,邊長如果越短,對水平角測量產(chǎn)生的影響也就越大。

        全站儀在井下對中誤差示意圖

        1.3 對鏡站瞄準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差

        在進行井下基本控制導(dǎo)線測量的過程中,如果全站儀瞄準(zhǔn)的鏡站的目標(biāo)位置偏離了實際的瞄準(zhǔn)位置的時候,就會導(dǎo)致測量誤差。通過下圖能夠?qū)︾R站瞄準(zhǔn)誤差進行清晰的認識。

        根據(jù)相關(guān)研究可以得到全站儀觀測方向值的影響規(guī)律也有兩個。一個是瞄準(zhǔn)誤差與對鏡站瞄準(zhǔn)的高度、目標(biāo)的傾斜角之間成正比的關(guān)系。另一個是瞄準(zhǔn)測量誤差與邊長之間成反比的關(guān)系。

        對鏡站瞄準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差示意圖

        1.4 測距誤差

        測距誤差主要分為三類,一類是固定誤差,包括對中誤差、儀器常數(shù)誤差以及測相誤差。一類是比例誤差,包括測尺頻率誤差、光速誤差和大氣折射誤差。還有一類是周期誤差。

        1.5 外界環(huán)境條件產(chǎn)生的誤差

        井下生產(chǎn)環(huán)境條件,如井下的溫度、濕度和礦塵量、照明條件等因素都會給全站儀井下基本控制測量結(jié)果產(chǎn)生誤差。但使用全站儀進行短暫的測角時間產(chǎn)生的誤差是可以考慮不計的。

        2 全站儀在井下基本控制導(dǎo)線測量的具體應(yīng)用

        2.1 井下基本控制導(dǎo)線點的選點和埋點工作

        首先,要確保兩個相鄰的導(dǎo)線點之間有著良好的通視條件,兩者之間的距離盡量大一些,盡量避免長邊與短邊相互連接,應(yīng)巷道連接處、交叉口埋設(shè)測量導(dǎo)線點。導(dǎo)線點的選擇應(yīng)盡量遠離運輸軌道以避免運輸造成影響。另外,導(dǎo)線點的選擇應(yīng)當(dāng)選擇相對穩(wěn)定、安全的地點。最后,井下基本控制導(dǎo)線點的永久測量點應(yīng)當(dāng)要在觀測工作開始之前的前一天埋設(shè)好,當(dāng)混凝土電芯鐵固定牢固之后,就可以開展觀測工作。

        2.2 配置相應(yīng)的儀器操作人員

        按照全站儀的操作使用要求,進行測量的時候最少需要4位操作人員,其中1人為主管測量人員,1位為測量數(shù)據(jù)記錄人員,另外2人立棱鏡和照明前后視覘標(biāo)。要明確各個操作人員的責(zé)任和分工,每一位操作人員都要做到各司其職、快速、有效的開展工作。

        2.3 “三聯(lián)架”測量方法

        根據(jù)實際情況,全站儀在井下導(dǎo)線測量中的應(yīng)用實施方法主要有以下幾種。首先,是常見的三架法,例如對已知的導(dǎo)線點A和導(dǎo)線點B開始實施導(dǎo)線測量,在B點放置全站儀的對中,對B導(dǎo)線點進行測量之后,朝著A點移動的時候,三腳架和基座可以保持不懂,只需要將A點的棱鏡、覘標(biāo)進行移動就可以了,因此能夠有效提高井下測量的效率。其次,是四架法,當(dāng)對導(dǎo)線點B測量完之后,如果導(dǎo)線點A的距離與之相距較遠,就會導(dǎo)致觀測前視點不容易找到,從而影響測量工作效率,在這種情況下,配備第四個三腳架和基座能夠有效的提高測量效果,當(dāng)然,增加了三腳架和基座,相應(yīng)的也要增加操作人員。

        3 全站儀用于井下基本控制導(dǎo)線測量的精度提升策略

        3.1 采用盤左盤右的方式對一測回中進行觀測

        由上文可以看出,存在全站儀儀器本身問題導(dǎo)致測量誤差的現(xiàn)象,針對這一問題,可以當(dāng)使用盤左盤右對同一個觀測目標(biāo)進行觀測的時候,取兩者之間的平均值就能夠?qū)σ暅?zhǔn)軸誤差和橫軸誤差進行消除或者是減弱。操作時一定要保持全站儀照準(zhǔn)部的氣泡處在居中的位置,這樣能夠消除或者是減弱豎軸誤差,另外在豎盤指標(biāo)差減少方面也能夠發(fā)揮一定的作用。

        3.2 科學(xué)使用三架法進行基本控制導(dǎo)線測量

        一般情況下,對井下基本控制導(dǎo)線進行測量的時候,都需要進行7”級的導(dǎo)線測量。根據(jù)誤差分析可知,如果在井下對中過程中存在誤差,會對觀測方向值產(chǎn)生影響,在這種情況下,要科學(xué)的使用三架法以此來減少對中誤差,另外三架法的時候還能夠有效節(jié)省對中整平的時間,在測量速度和測量精度提升方面都能夠發(fā)揮十分重要的作用。

        3.3 適時調(diào)整棱鏡激光模式

        在開展邊長測量的時候,要將全站儀設(shè)置為棱鏡激光模式,根據(jù)相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)對井下的氣壓值和溫度值進行輸入,另外還要對常熟改正情況進行檢查,確定常熟是否與反光鏡相匹配。全站儀的測量鏡面不能沾有水珠或者是灰塵,當(dāng)井下坑道中存在著瓦斯的時候,要使用防爆型的全站儀。

        4 結(jié)語

        全站儀在井下導(dǎo)線測量過程中,受到多個方面因素的影響,經(jīng)常會出現(xiàn)測量誤差,需要結(jié)合測量的實際情況從各個方面采取措施,提升導(dǎo)線測量精度,確保全站儀測量結(jié)果的可靠性,為井下的安全生產(chǎn)提供可靠的依據(jù)。

        [1]楊衛(wèi)民.全站儀在礦山井下測量中的使用 [J].采礦技術(shù),2012,(2):92-93+97.[2]李儒,郝永輝,李亮,周大偉.全站儀井下測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā) [J].礦山測量,2011,(4):77-80.

        [3]周鴻魁,賈春雷.全站儀在井下三角高程測量中的應(yīng)用 [J].煤,2011,(S1):9-10.

        P25[文獻碼]A

        1000-405X(2016)-12-251-1

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