葛尊國

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730000）

全站儀是一種在地質(zhì)勘探、工程測量工作中具有很強的實用性和精準性，在山區(qū)金屬礦山控制測量中起著重要作用。在金屬礦物的勘探、開采工作當(dāng)中，控制測量工作至關(guān)重要，為了保證測量工作的正常開展，提高全站儀的應(yīng)用價值，技術(shù)人員需要考慮多方面因素，利用全站儀提高控制測量水平。

1 全站儀在實際工作中的應(yīng)用

本文主要針對全站儀在甘肅省徽縣洛壩外圍鉛鋅礦祥查項目控制測量中的利用做了一定的分析和總結(jié)，并結(jié)合日常礦山測量工作，說明了一些常規(guī)做法。

徽縣洛壩外圍鉛鋅礦詳查項目主要是對主礦體及規(guī)模較大的次要礦體地段進行控制，通過加密探礦工程，基本查明控制礦體的總體分布范圍及主要礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀，基本確定礦體的連續(xù)性，基本查明礦石的物質(zhì)組成、礦石質(zhì)量，提高礦體的資源儲量級別，使控制的資源儲量占查明礦產(chǎn)資源儲量的比例達到開采品位要求，為礦山開發(fā)和建設(shè)提供依據(jù)。而測量主要是輔助于地質(zhì)部門，將設(shè)計的剖面線，鉆孔坐標(biāo)放樣至實際地面，并對該項目內(nèi)所有坑道測量成果進行檢核。這些測量工作是建立在整個礦山控制測量能夠達到礦山設(shè)計及建設(shè)要求的基礎(chǔ)上。在實際實施礦區(qū)控制測量及礦山日常測繪工作中，全站儀起著十分重要的作用。

勘查區(qū)位于西秦嶺徽（縣）成（縣）盆地的北緣山區(qū)，植被茂密，呈低中山、中切割型地貌，海拔1014.4m ～1614.5m，高差600.1m。洛壩礦床及外圍勘查區(qū)近東西向分布在呈北西-南東45°左右展布的“兩山夾一溝”中，一溝為流經(jīng)勘查區(qū)中部的洛壩河，基本呈南東45°方向，東側(cè)的貫坪山山勢走向與洛壩河一致，山脊標(biāo)高在1400m 以上，西側(cè)的東灣-文家山一線山脊標(biāo)高在1200m 左右。

本項目涉及測繪工作有坑道核查約3 萬米，剖面線46 條共29.45km，鉆孔194 個。

針對不同測量項目，全站儀有著不同的作用，這是其他測量儀器無法替代的。本項目測繪工作中，由于山區(qū)地形限制，衛(wèi)星信號很差或局部地區(qū)接收不到。在控制測量階段，首先應(yīng)用GPS-RTK 測量方法對于礦區(qū)內(nèi)大部地區(qū)進行布點施測；對于信號差及無信號地段，依據(jù)實際情況布設(shè)導(dǎo)線或三角網(wǎng)應(yīng)用全站儀進行測量的方法對部分地區(qū)實施控制測量，作為整個礦山控制網(wǎng)的補充和拓展。在日常測繪工作中，坑道核查測量主要采用洞外控制測量和洞內(nèi)導(dǎo)線測量的方法對洛壩外圍鉛鋅礦祥查項目范圍內(nèi)的所有坑道進行核查，全站儀主要針對于坑道內(nèi)已有測量點位及高程利用方向觀測法，采用奇數(shù)和偶數(shù)測回分別觀測導(dǎo)線的左角和右角進行測量，以便消除全站儀的帶動誤差，然后與洞外控制點進行聯(lián)系測量，最后通過導(dǎo)線平差的方法計算出所測點位的坐標(biāo)與高程。由于坑道測量中光線比較暗、空氣質(zhì)量差、路面不平且有明溝和暗溝，有時還會出現(xiàn)和別的工作之間的平行、交叉作業(yè)等因素，給測量工作的實施帶來了一定的影響。所以對于全站儀的規(guī)格、參數(shù)以及輔助設(shè)備如強光探照燈均有較高的要求。

進行剖面測量和鉆孔放樣時，由于作業(yè)區(qū)地形環(huán)境的限制，加上國家倡導(dǎo)的綠水青山政策，不能夠?qū)ο嚓P(guān)樹木進行砍伐，GPS-RTK 在部分區(qū)域接收到的衛(wèi)星信號較弱，無法達到施工放樣的精度要求，這就需要利用GPS-RTK 在滿足精度要求的地方做好控制，充分發(fā)揮全站儀應(yīng)有的優(yōu)勢，利用導(dǎo)線測量和施工放樣的方法，將設(shè)計的點位放到實地。

1.1 儀器模式的設(shè)置

在實際的使用當(dāng)中，全站儀的距離測量模式主要有三種，包括粗測、精測以及跟蹤測量模式。技術(shù)人員在使用時，需要充分考慮實地環(huán)境特點以及工作需求，將全站儀調(diào)整到合適的工作模式，提高測量工作成果的應(yīng)用價值。如今，隨著相關(guān)儀器設(shè)備技術(shù)研究的進一步加深，結(jié)合實際應(yīng)用中的相關(guān)經(jīng)驗，先進的全站儀設(shè)備還具備棱鏡測量、非棱鏡測量功能，甚至有部分儀器加入了紅外線可見光測量功能。在實際作業(yè)中深入了解全站儀相關(guān)功能模式的特點和操作方法，在實際測量工作當(dāng)中充分發(fā)揮該儀器的價值，提高測量質(zhì)量。

1.2 儀器的主要參數(shù)

從儀器的工作過程角度來講，為了滿足不同環(huán)境下不同的測量工作要求，全站儀系統(tǒng)匯總設(shè)定了很多不同類型的參數(shù)[2]。相關(guān)參數(shù)體系的存在，能夠有效適配不同的工作條件，并且為測量應(yīng)用范圍的擴大提供可靠保障?；谀壳跋嚓P(guān)領(lǐng)域當(dāng)中常見的全站儀的結(jié)構(gòu)研究，可以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部配置了一套十分成熟先進的計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對各類測量數(shù)據(jù)的分析和處理，進而提供給需要的技術(shù)人員。在針對相關(guān)數(shù)據(jù)進行修正的過程當(dāng)中，通過對全站儀相關(guān)參數(shù)的有效設(shè)置，可以進一步提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準確性，并且可以滿足測量工作的多種需求。例如，在全站儀的參數(shù)體系當(dāng)中，影響全站儀測量精準度的參數(shù)是比較重要的一個類別。像大氣曲率就是一個十分重要的參數(shù)，技術(shù)人員通過將平均氣溫、海拔等數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，或是儀器自動檢測這類數(shù)據(jù)，便可以對大氣曲率進行自動修正。另外，針對棱鏡常數(shù)的科學(xué)設(shè)置，可以進一步提高相關(guān)測量工作的質(zhì)量水平。全站儀的水準法測量模式可以有效測量復(fù)雜地形下的相關(guān)距離參數(shù)，并結(jié)合計算機系統(tǒng)規(guī)模擬出相關(guān)地形條件，在該過程中對大氣曲率等參數(shù)的應(yīng)用十分重要。

2 全站儀在金屬礦山測量中應(yīng)用時注意事項

在金屬礦地面控制測量工作當(dāng)中，需要加強對全站儀設(shè)備的應(yīng)用，深入挖掘該設(shè)備的應(yīng)用價值。通常情況下，使用這類儀器實施相關(guān)測量措施，可以有效保證測量精度，進而提高地面控制測量工作的實施水平[3]。在確定相關(guān)氣象條件的過程當(dāng)中，技術(shù)人員可以合理使用全站儀氣壓表、溫度計的功能優(yōu)勢。通常情況下，為了進一步確保金屬礦地面控制測量工作的實施水平，技術(shù)人員在使用全站儀時需要做到以下幾點：

（1）在使用全站儀的時候，需要注意做好相關(guān)誤差的規(guī)避。具體來講，要結(jié)合實際情況對全站儀的相關(guān)參數(shù)及功能進行調(diào)試和校驗，消除其中可能存在的指標(biāo)差。比如要將儀器的讀數(shù)指標(biāo)差控制在比較合理的范圍之內(nèi)，避免測量工作出現(xiàn)誤差。

（2）要結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H地理環(huán)境特點和條件，為全站儀選擇更合適的放置位置。在金屬礦勘探、生產(chǎn)的環(huán)境往往比較復(fù)雜，存在大量的干擾因素[4]。如圖1 所示，為了促進全站儀測量功能優(yōu)勢的發(fā)揮，提高測量工作質(zhì)量，需要對工區(qū)各個位置進行評估，確定更好的全站儀放置位置。通常情況下，不能講全站儀放置在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、上部存在大型石塊的位置，同時也不能將其放置在密林遮擋的位置，這些因素會導(dǎo)致全站儀穩(wěn)定性不足，或是測量視角受到遮擋，影響測量工作的正常開展。全站儀應(yīng)當(dāng)放置在視野相對比較開闊，周邊地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、風(fēng)力較小、便于人員開展工作的位置。其中，之所以要給工作人員預(yù)留足夠的空間，是為了避免工作人員在不良環(huán)境下操作全站儀時由于不好操作而導(dǎo)致設(shè)備抖動的問題?；诖藯l件，在全站儀測量讀數(shù)時，技術(shù)人員需要與設(shè)備保持一定距離，避免對其造成干擾。

圖1 全站儀定位測量結(jié)構(gòu)示意圖

（3）依據(jù)金屬礦勘測及生產(chǎn)測量工作規(guī)范的要求，全站儀在測量過程中要求視線對地距離大于1.5m，并要求視距誤差小于0.09m。在讀數(shù)時，要避免儀器測量視角的正前方?jīng)]有遮擋物、障礙物。只有這樣，才能夠獲得更改為精準的測量數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作的開展打下可靠的基礎(chǔ)。

在測量工作開展時，還要充分考慮氣候條件因素。也就是說，使用全站儀進行金屬礦地面控制測量工作時，要對現(xiàn)場氣候條件、氣候發(fā)展趨勢進行全面的評估。通常情況下，大風(fēng)、大雨等空氣擾動較大的氣候條件下，適不適合開展測量工作的。而在部分地區(qū)，地?zé)彷椛漭^大的情況也不適合全站儀的工作。另外，在晴朗天氣下，全站儀的測量視角也不能存在明顯的逆光情況。尤其是對于一些特殊的地形條件，需要結(jié)合陽光照射角度和地形條件，選擇合適的全站儀放置位置，規(guī)避陽光干擾。

在全站儀使用過程當(dāng)中，規(guī)避誤差是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為此，技術(shù)人員可以使用視距直艦法或反艦法，對測量數(shù)據(jù)進行對比分析，及時發(fā)現(xiàn)誤差和錯誤，進而提高測量精準度。另外，在多數(shù)情況下，技術(shù)人員可以更多采用豎盤讀數(shù)的方法，并結(jié)合對正反鏡指標(biāo)差的驗證，來明確誤差以及誤差產(chǎn)生的原因，對測量結(jié)果進行修正，提高測量精準度[5]。

3 總結(jié)

在金屬礦地面控制測量及日常測繪工作中，技術(shù)人員需要掌握扎實的專業(yè)知識和技能，并且具備嚴謹、負責(zé)、科學(xué)的職業(yè)素養(yǎng)，嚴格遵守相關(guān)職業(yè)規(guī)范和工作技術(shù)要求。在開展測量工作之前，還要對相關(guān)參數(shù)系統(tǒng)、設(shè)備以及要求進行全面了解，再結(jié)合全面、細致的實地考察工作，制定科學(xué)的地面控制測量工作技術(shù)。在實施過程中保持科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，對測量結(jié)果進行核對和科學(xué)驗算，及時發(fā)現(xiàn)問題，充分保證測量精準度。值得一提的是，絕大多數(shù)金屬礦地面控制測量工作都在環(huán)境條件復(fù)雜的野外進行，相關(guān)技術(shù)人員在開展工作時也需要做好自身以及全站儀設(shè)備的安全防護[6]。

4 結(jié)語

綜上所述，在如今社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境下，金屬礦的勘察、開采、生產(chǎn)活動至關(guān)重要，而在相關(guān)測量工作當(dāng)中，全站儀作為一款技術(shù)先進、實用性強的測量儀器，有很高的應(yīng)用價值。技術(shù)人員需要基于嚴謹、科學(xué)的態(tài)度，對測量環(huán)境現(xiàn)場的地質(zhì)、氣候、環(huán)境特點進行全面的勘察和評估，確定好全站儀的測量工作計劃。在測量工作中，采取科學(xué)、嚴謹?shù)姆椒?，確保測量數(shù)據(jù)及信息的精準性，促使地面控制測量工作的高水平完成，為金屬礦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)工作提供重要依據(jù)。