汪本罡
摘要:全站儀具有經(jīng)緯儀以及測距儀的優(yōu)勢,在礦山測量中可以通過數(shù)字的方式提供測量成果,操作簡單便捷,具有強大的穩(wěn)定性,其整體功能較為豐富,并且可以通過計算機等終端設備進行信息數(shù)據(jù)傳輸,為了充分發(fā)揮其在礦山測量中的作用,本文闡述了全站儀的功能作用以及全站儀在礦山測量中的應用方法,對全站儀在礦山測量中的應用進行了探討分析。
關鍵詞:全站儀;功能作用;礦山測量;方法;應用
一、全站儀的功能作用
全站儀由機電技術和激光技術結合而生,科技含量較高,能夠測量水平距離、高度差、斜面距離、水平角和垂直角,并且可以快速準確地測量各種需要的數(shù)值。其功能作用主要表現(xiàn)為:第一,強大的內存管理功能。全站儀具有較為完善的存儲測量數(shù)據(jù)以及坐標數(shù)據(jù)功能,可以實現(xiàn)對各項信息數(shù)據(jù)有效傳輸、刪除與修改,功能搶斷;第二,自動化數(shù)據(jù)采集功能,可以通過自動化的技術手段記錄信息,測量相關數(shù)據(jù)與坐標數(shù)據(jù)系統(tǒng),可以直接的進行信息傳輸;第三,完善的測量程序,在進行基本的測角、量邊以及測高差的基礎之上,可以進行坐標放樣、距離放樣以及后方交會等基礎功能。第四,PinPoint無棱鏡測量技術,在無法立鏡子的特征點中也可以實現(xiàn)精確的測量分析。第五,PS自動搜尋棱鏡的功能,可以在目標失縮情況下,在幾秒鐘精準定位。
二、全站儀在礦山測量中的應用方法
1、水平角測量。全站儀最主要的用途就是測量水平角,這也是礦山測量中最主要的項目?;谶@種使用的方向,在實際使用此方法時,首次打開全站儀的開關,等待其出現(xiàn)操作的界面。全站儀啟動完成之后,選擇角度測量的按鈕,讓整個全站儀處在測量角度的模式下。由于人為操作的原因,可能存在讀數(shù)的誤差,為了消除誤差,讓測量的結果更加精確,就可以采取多次測量取平均數(shù)的方法。通過測量的次數(shù)增加,去掉極限偏差值,然后把結果取平均數(shù),就可以取到最接近真實情況的數(shù)值。
2、距離測量。距離測量較為復雜,特別是較長距離,需要考慮多種因素對測量結果的影響。在測量開始之前,要設置好全站儀棱鏡上的參數(shù),并且把棱鏡參數(shù)輸入到全站儀中。這樣全站儀的內部系統(tǒng)就可以自動對測量距離進行更正,減小測量的誤差。距離測量是利用光在空氣中的傳播,而傳播的速度會受到較多因素的影響。一般在測量距離時要考慮到物體的熱脹冷縮,因為大氣的氣壓、環(huán)境的溫度和大氣更正值等都會對測量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。因此,在測量開始之前,就要將上述的幾個參數(shù)輸入到全站儀中。全站儀也在不斷的發(fā)展和完善中,當前較為先進的全站儀,在輸入氣壓溫度的數(shù)值后,會自動地計算氣壓更正值,然后把這個數(shù)值輸入到程序中,測量的結果會根據(jù)更正值進行調整,確保測量結果的準確性。同時在測量開始前,還需要將儀器的高度和棱鏡的高度也輸入到全站儀中,然后開始測量。具體的測量方法是,找準目標棱鏡的中心,打開全站儀的開關,找到測量距離的任務菜單,按下測量的按鈕,之后就會自動地進行各項數(shù)值的測量。當結束之后,全站儀的顯示屏上就會自動的顯示斜距、平距和高度差等數(shù)值。同樣的,為了保證結果的精確性,仍然可以采用多次測量取平均值的方法。
3、坐標測量。礦山的坐標測量可以很好地體現(xiàn)出全站儀的優(yōu)勢,其主要分為兩大步驟:首先就是確定好坐標的原點,這需要根據(jù)工程的實際需要和環(huán)境限制靈活地給出方案。確定坐標原點也是進行坐標測量的首要任務,然后圍繞坐標原點建立相應的三維坐標;其次就是具體方位和角度的確定,可以利用極坐標找出后視點方向的水平度盤讀數(shù)來確定方位角。其實這個過程是全站儀的自動計算,只需要手動地找出后視角,然后確定極坐標,之后全站儀的內部程序就會自動計算和修正。和測量距離相通,在測量坐標時也要在全站儀內設置棱鏡常數(shù),避免大氣壓力和大氣溫度對測量結果的精確性產(chǎn)生影響。之后是同樣的輸入儀器高度和棱鏡高度,從而得到需要的三維坐標。
三、全站儀在礦山測量中的應用分析
1、井下礦山工程測量的分析。(1)放樣測量。 綜合礦山地形圖,進行礦區(qū)總體規(guī)劃分析,規(guī)劃內容主要就是:基于民間立場、挖掘道路、尾礦庫位置分析等等,在進行工程量計算過程中要保障其精確放樣,構建數(shù)據(jù)信息庫。在地下工程中勘測工作主要內容就是排水、運輸以及硐室施工過程中的放樣控制分析,在這些工作開展過程中要充分的利用全站儀紅外功以及棱鏡測量。(2)懸高測量。在進行地下礦山測量中因為施工環(huán)境較為惡劣,在施工過程中就會出現(xiàn)各種隱患問題,而應用全站儀則可以有效解決此種問題。(3)開巷施工測量。在巷道施工重要在長空施工地段中設置測點,做好中線腰線測量與設置處理。進行斜井施工中主要工作內容就是擴大腰線的整定處理。全站儀與人工測量具有一定的差異,利用自身的技術支持具有數(shù)據(jù)存儲以及紅外測量的功能,可以提升井下測量工作的精度,有效提升了測量工作效率。第三,豎井定向測量。在礦井測量中,井筒定向作業(yè)對于技術要求相對較為嚴格,工序要求與條件較為復雜,在工作中要求地表坐標與地下坐標系統(tǒng)一致,對此要合理的應用全站儀技術手段。
2、碎部測量成圖。地下礦山工程會受到施工誤差、巷道變形等因素的影響,因此需要對其進行詳細勘察分析,要重視隧道硐室以及井下工作面等參數(shù)信息分析,合理繪制圖紙參數(shù)信息。通過全站儀測量一些破碎的零件簡單便捷,可以自動的記錄信息參數(shù)。其主要工作流程為:(1)建站。對準全站儀,輸入全站儀高、三維坐標輸入以及輸出參數(shù),在全站儀中輸入后視圖坐標以及方位角,進而完成定位;(2)前視。工作人員通過棱鏡測量,分析車道特征點,通過棱鏡固定塔尺右邊,測量巷道頂部位置、底部位置;(3)下載。連接全站儀與軟件,通過軟件設置讀取數(shù)據(jù)選項,保障參數(shù)與全站儀相同,在利用CASS建設坐標數(shù)據(jù)文件;(4)記錄。劃分頂板點、地面點以及輔助點,合理劃分,通過全站儀自動記錄分析。在記錄中要區(qū)分不同測量點有效開展。(5)繪制剖面圖信息;保留地板以及屋頂層,在頂部以及底部輪廓路徑中繪制一條水平線,將測點繪制垂直與測量高層點,向下延伸,踏板以及擴展點之間相互連接水平線,繪制頂部與底部的輪廓參數(shù)。(6)繪制平面圖。通過CASS坐標數(shù)據(jù)文件參數(shù),展開平面點,連接點,勾勒輪廓,繪制平面圖。
四、結束語
全站儀在礦山測量中的應用具有顯著優(yōu)勢,其可以實現(xiàn)信息存儲與自動化采集傳輸,為礦山測量工作開展提供有效參考。因此為了提升礦山測量水平,必須加強對全站儀在礦山測量中的應用進行分析。
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(作者單位:煙臺市鑫蓬礦山工程有限公司)