張 振

（山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司一分礦，山東 海陽 265147）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段持續(xù)更新和進(jìn)步，礦山測(cè)量技術(shù)取得良好進(jìn)展，能夠更好適應(yīng)當(dāng)前礦山測(cè)量工作的內(nèi)在需求。以往礦山測(cè)量中使用的方法效率較低，不具備較高的作業(yè)強(qiáng)度，而積極引進(jìn)全站儀手段，可以降低一些因素精度的影響，減輕施工人員壓力，提升作業(yè)質(zhì)量和效率。全站儀和貫通誤差預(yù)計(jì)還能夠有效應(yīng)對(duì)礦山測(cè)量難度不斷增加的現(xiàn)實(shí)需求，支持礦產(chǎn)資源開采活動(dòng)的穩(wěn)步開展。

1 全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)的基本情況

1.1 全站儀

全站儀屬于新型測(cè)量儀器，在結(jié)合機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及激光技術(shù)的基礎(chǔ)上，融入了信息技術(shù)手段，能夠給工作人員提供極大便利支持，實(shí)現(xiàn)高效率處理工作的目標(biāo)[1]。全站儀應(yīng)用中使用先進(jìn)技術(shù)較多，被稱為“光機(jī)電一體化”，可以在很大程度上支撐測(cè)距、測(cè)水平角、測(cè)高差以及垂直角功能的實(shí)現(xiàn)，且測(cè)量環(huán)節(jié)快捷迅速，通過安裝和基本操作就能夠完成各項(xiàng)測(cè)量作業(yè)，得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

1.2 貫通誤差預(yù)計(jì)

在開展貫通工程施工之前，如井筒、坑道等，貫通誤差預(yù)計(jì)是重要工作手段，是指通過地下導(dǎo)線、地面控制以及定向等測(cè)量誤差所導(dǎo)致的水平方向貫通誤差，或者是導(dǎo)入高程測(cè)量、地面高程測(cè)量以及地下高程測(cè)量等測(cè)量誤差所引起的高程貫通誤差而實(shí)施的估算工作?？偠灾炌ㄕ`差預(yù)計(jì)包含水平方面和高程縱向方面，估算貫通誤差情況。在大型測(cè)量作業(yè)中，測(cè)量企業(yè)需要借助于全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)控制平面，在完成作業(yè)內(nèi)容時(shí)還能夠結(jié)合脫落全站儀。

1.3 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)在當(dāng)前礦山測(cè)量活動(dòng)中發(fā)揮著積極優(yōu)勢(shì)，能夠良好適應(yīng)礦山的各項(xiàng)情況，以較高的精度性和便捷性，有效推進(jìn)測(cè)量環(huán)節(jié)的穩(wěn)步開展，不斷提升總體測(cè)量效果。借助于全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)，可以在短時(shí)間內(nèi)得到準(zhǔn)確的結(jié)果，更好保障測(cè)量工作的實(shí)施效果，給礦山開采作業(yè)提供可靠支持，應(yīng)對(duì)不斷上升的開采難度需求，同時(shí)還能夠合理降低測(cè)量作業(yè)量，持續(xù)提升礦山開采生產(chǎn)的安全性。

2 工程實(shí)例分析

某礦山測(cè)量項(xiàng)目中，積極引進(jìn)全站儀和貫通誤差預(yù)計(jì)，貫通工程包含16采區(qū)的軌道上山和同2采區(qū)-100車場(chǎng)與-90m總回風(fēng)上山以及-80m水平北翼總回風(fēng)巷方面，這些部分的實(shí)際斜長和坡度如下表1所示。整個(gè)貫通工程施工過程中，使用兩條線同時(shí)掘進(jìn)的方式，設(shè)計(jì)貫通點(diǎn)就是-90m總回風(fēng)上山與-80m水平北翼總回風(fēng)巷相連接的部位。工程作業(yè)中巷道屬于典型半圓拱形巷道，寬度為2.5m，貫通導(dǎo)線全長達(dá)到3600m以上。

表1 貫通工程的主要參數(shù)

3 全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

礦山測(cè)量是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過程中的重要產(chǎn)業(yè)，對(duì)于開展經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展活動(dòng)，有效便利人們生產(chǎn)生活具有積極意義。隨著測(cè)繪技術(shù)的深入發(fā)展，礦山測(cè)量工作也越來越深入到一些惡劣地區(qū)，為保證測(cè)量工作的精準(zhǔn)效果，需要積極引進(jìn)先進(jìn)有效的技術(shù)手段作為支撐，全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)就能夠發(fā)揮顯著作用。

3.1 全站儀的應(yīng)用

3.1.1 井下平面測(cè)量

開展礦山測(cè)量作業(yè)時(shí)，確保自動(dòng)準(zhǔn)確記錄和存儲(chǔ)好各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，減少人為讀取和記錄的失誤，確保各項(xiàng)結(jié)果數(shù)據(jù)精度較高，需要使用高精度、快捷性的測(cè)量儀器和設(shè)備，當(dāng)前全站儀以棱鏡作為觀測(cè)目標(biāo)，良好適應(yīng)測(cè)量規(guī)程的各項(xiàng)要求，得到水平方面貫通允許誤差為±0.3m，而垂直方向貫通允許誤差達(dá)到±0.2m[2]。井下平面測(cè)量是礦山測(cè)量中的重要內(nèi)容，需要從既定測(cè)量方案出發(fā)，明確測(cè)量工作的實(shí)際設(shè)計(jì)坡度和方向，結(jié)合現(xiàn)有的控制點(diǎn)，發(fā)揮全站儀作用，可以精準(zhǔn)測(cè)量好方向和三角高程。實(shí)際測(cè)量環(huán)節(jié)，基本控制導(dǎo)線使用15''導(dǎo)線，全站儀在水平角觀測(cè)中的基本作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和要求如下表2所示。

表2 全站儀水平角觀測(cè)作業(yè)要求情況表

井巷水平觀測(cè)角處在30°范圍內(nèi)，使用全站儀可以起到良好效果。測(cè)量工作進(jìn)行中，保持著相同的測(cè)回情況，兩測(cè)回誤差互差為12''，半測(cè)回互差為20''，而在兩次對(duì)中測(cè)回之間的互差則達(dá)到45''。針對(duì)導(dǎo)線邊長加以測(cè)量，想要充分發(fā)揮全站儀的優(yōu)勢(shì)和作用，需要一體化處理好測(cè)角和紅外線，按照往返觀測(cè)方式處理好各條邊，至少要達(dá)到2個(gè)測(cè)回?cái)?shù)，并且對(duì)于3次測(cè)回讀數(shù)來說，互差要控制在10mm范圍內(nèi)[3]。面對(duì)導(dǎo)線邊長相同的情況，同樣要嚴(yán)格控制好互差，準(zhǔn)確記錄下各項(xiàng)氣溫值和氣壓值，還要及時(shí)改正好邊長，確保其精確性。

3.1.2 井下高程測(cè)量

實(shí)際測(cè)量井下高程的過程中，測(cè)量人員要能夠嚴(yán)格遵守和執(zhí)行各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，如五等電磁波測(cè)距三角高程標(biāo)準(zhǔn)，而在挖掘巷道過程中使用全站儀明確腰線的標(biāo)定工作效果。挖掘活動(dòng)進(jìn)行到300m～800m的時(shí)候，需要針對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)高程和永久導(dǎo)線點(diǎn)加以確定。本次貫通工程測(cè)量活動(dòng)進(jìn)行中，測(cè)回?cái)?shù)是2，而指標(biāo)差與垂直角的互差都保持著15''的狀態(tài)[4]。

3.2 貫通誤差預(yù)計(jì)的應(yīng)用

科學(xué)合理應(yīng)用貫通誤差預(yù)計(jì)，能準(zhǔn)確估算出貫通工程的誤差情況，從水平和縱向兩個(gè)方面入手加以分析和研究，從而為保證總體測(cè)量工作的準(zhǔn)確性和合理性提供支持，奠定礦山開采作業(yè)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。礦山測(cè)量作業(yè)中實(shí)際應(yīng)用貫通誤差預(yù)計(jì)，主要是從以下方面進(jìn)行的。

3.2.1 井下高程方面

實(shí)際應(yīng)用全站儀的過程中，如果望遠(yuǎn)斜方面有誤差存在，人為操作環(huán)節(jié)存在著失誤，導(dǎo)致沒有嚴(yán)格按照全站儀的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)細(xì)執(zhí)行，達(dá)成規(guī)范操作的目標(biāo)，產(chǎn)生一些下沉全站儀的問題，這些都會(huì)給井下高程測(cè)量的實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生不良影響，無法保證高程測(cè)量的精準(zhǔn)度，從而產(chǎn)生較大誤差。同時(shí)需要注意到的是，井下高程測(cè)量的精度還會(huì)受到水準(zhǔn)管居中氣泡誤差的影響，巷道空氣透明度的影響。為此，實(shí)際開展測(cè)量工作的過程中，需要準(zhǔn)確標(biāo)示好各個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)，而在面對(duì)僅僅剩下20m就靠近貫通面的時(shí)候，要及時(shí)轉(zhuǎn)變掘進(jìn)方式，通過小斷面方式加以掘進(jìn)，更好保障貫通段巷道的實(shí)際質(zhì)量。

本次高程測(cè)量工作進(jìn)行中，采用電磁波測(cè)距三角高程測(cè)量方法。測(cè)量人員在設(shè)置測(cè)量誤差時(shí)，選擇按照每1000m高程為基準(zhǔn)，將其測(cè)量誤差控制在15mm[5]。在高程貫通相遇點(diǎn)方面的誤差，要設(shè)定為±4mm，符合了高程預(yù)計(jì)誤差的規(guī)定，能夠有效適應(yīng)當(dāng)前設(shè)定貫通測(cè)量工作要求。想要不斷改進(jìn)和縮小三角高程測(cè)量誤差，需要測(cè)量人員做好充分的準(zhǔn)備工作，從礦山測(cè)量的實(shí)際要求出發(fā)，選擇好合適型號(hào)的全站儀，事先檢驗(yàn)好儀器設(shè)備的精度和運(yùn)行狀態(tài)，從源頭防止測(cè)量結(jié)果失準(zhǔn)的情況發(fā)生。測(cè)量人員在使用望遠(yuǎn)鏡時(shí)要瞄準(zhǔn)中心，始終以居中的狀態(tài)要求水準(zhǔn)管氣泡[6]。

3.2.2 井下平面貫通測(cè)量誤差

井下導(dǎo)線測(cè)量誤差會(huì)在一定程度上影響到礦山測(cè)量的實(shí)際效果，主要是高程貫通相遇點(diǎn)方面。實(shí)際估計(jì)誤差的過程中，測(cè)量人員要能夠結(jié)合貫通相遇點(diǎn)與各國導(dǎo)線點(diǎn)連線的投影長度平方和數(shù)據(jù)，選擇合適的電子圖量值，得到較為準(zhǔn)確的估算數(shù)據(jù)。測(cè)量人員還要高度利用已經(jīng)獲取到的實(shí)測(cè)資料與數(shù)據(jù)，開展深入全面的分析和統(tǒng)計(jì)工作，精準(zhǔn)計(jì)算好對(duì)于貫通測(cè)量產(chǎn)生影響的各項(xiàng)參數(shù)情況[7]。國家規(guī)定了重要水平方向上的工程誤差，貫通誤差預(yù)計(jì)要控制在0.3m范圍內(nèi)，本次貫通工程滿足這一規(guī)定。并且在確保徹底貫通工程的前提下，測(cè)量人員可以針對(duì)巷道在已經(jīng)貫通連接后的閉合貫通測(cè)量導(dǎo)線精度情況加以科學(xué)評(píng)定，從而可以驗(yàn)證貫通工程平面測(cè)量工作方案是否具有可行性和合理性。閉合連接測(cè)量工作的開展，可以獲取到坐標(biāo)閉合差，確保其符合國家相關(guān)規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)。貫通誤差預(yù)計(jì)在礦山測(cè)量工作中有效實(shí)施，能夠給測(cè)量人員及時(shí)采用預(yù)防和應(yīng)對(duì)策略提供準(zhǔn)確支持，由此能夠避免由于測(cè)量精度較低而給礦山作業(yè)的正常開展產(chǎn)生不良影響，這樣能夠有效開展礦山測(cè)量作業(yè)，支持后續(xù)開采工作的實(shí)施效果[8]。

4 結(jié)語

全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用，良好適應(yīng)了當(dāng)前礦山測(cè)量的需求，可以扭轉(zhuǎn)以往測(cè)量技術(shù)手段較為落后的局面，以更高的精確性和便捷性，保障測(cè)量工作實(shí)施效果，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山測(cè)量中的誤差問題，并加以科學(xué)預(yù)防，切實(shí)提升礦山測(cè)量的總體效果。礦山測(cè)量過程中實(shí)際應(yīng)用全站儀及貫通誤差預(yù)計(jì)方式，要注重結(jié)合礦山具體情況，完成井下高程和井下平面測(cè)量的任務(wù)。