全站仪在煤矿测量中的应用分析

全站仪在煤矿测量中的应用分析

孟庆伟

孟庆伟

平泉杨树岭矿业有限责任公司河北省承德市平泉县067500

【摘要】本文首先对全站仪进行全面的概述，然后具体分析全站仪在煤矿测量中的应用，最后提出全站仪的正确使用和维护保养。

【关键词】全站仪；煤矿测量；应用

引言

测量工作是煤矿生产建设的一项重要的技术基础工作，良好的测量所得数据能很好的指导安全生产。煤矿井下测量以往主要是使用经纬仪测角，钢尺导线测量边，随着科学技术的发展，测量仪器也越来越先进，全站仪已经被越来越广泛的应用到井下测量。全站型电子速测仪（简称全站仪）是由电子测角、电子测距、计算和数据储存等组成的三维坐标测量系统。全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途全站仪可以较完善地实现测量与处理过程中的一体化和电子化，将其运用到煤矿测量中能有效简化测量程序，提高测量工作效率和精度。

1全站仪

1.1基本原理

全站仪是一种高技术水平的测量仪器，实现了光电一体，能够在各类测量工作中完成角度、距离等指标的测量。全站仪从结构形式上来说可以分为两类：一是整体型；二是积木型。整体型全站仪实现了一体化设计，精准度更高。积木型全站仪的各个部件是相对独立的，通过电缆连接成为一个整体。从功能上来说，全站仪可以分为经典型、机动型、无目标型和智能型四种。经典型就是常规型，具备各种基本程序和功能。机动型就是在经典型的基础上，加装了步进电机，实现部分功能机动。无目标型可以对测量目标直接进行测量，在无棱镜反射的情况下具有明显优势。智能型是自动化全站仪的升级，能够实现测量过程的自动和智能化。

1.2基本组成

全站仪，主要由电源、显示屏、通信接口、数据处理以及键盘等部分组成。相对于传统的测量仪器来说，全站仪在不少方面实现了创新和升级。

1.3测量设置

测量设置是全站仪的首要任务，可以分为模式设置和参数设置两个方面。模式设置就对全站仪的测量模式进行设置，在煤矿测量中，精测量、粗测量和跟踪测量是最为常用的集中模式。由于煤矿测量存在许多不同的测量环节，对于具体的环节，需要根据实际选择对应的测量模式。参数设置就是在测量模式确定之后，对全站仪各项测量参数进行设置。在实际测量之前，需要对海拔高度和大气曲度等进行设计。以现场温度作为大气曲度，再将相关数据输入计算机中，通过一定程序处理就可以转化为全站仪的测量参数。

1.4操作使用

在实际使用全站仪的过程中，需要根据测量内容，按照既定规则合理操作。首先，在实际测量前应该对全站仪的状态全面检查，以测量模式和测量参数的设置为主，同时还需进行对中和整平。其次，调整全站仪位置，使其对准测量对象，对测量点的各项指标参数进行测量，详细记录测量数据。最后，将测量数据保存到仪器中，并且传输到计算机端进行处理。

2全站仪在煤矿测量中的应用

2.1用全站仪进行角度测量

在煤矿测量的井下工作中，角度测量是十分重要的。测量的结果是否精确直接影响了方位角的准确性。所以在井下测量角度的时候，要使用全站仪的内置设备。全站仪本身具有重复角装置，在测量的时候可以避免误差，当出现误差的时候，还可以通过二次测量进行改正。在测量角度的时候要找准方向，基本都用垂球线作为标准。为了保证正倒镜测量的效果，会在垂球的后面放一张透明纸，然后用灯光照射，但是有时候为了找到测量的目标，照明设备基本是关闭的。

2.2用全站仪进行距离测量

在没有全站仪的时候，一般用导线测量法测量距离。使用导线测量法的时候需要有人来拉动钢尺案，使测量过程是沿着水平的方向进行的，但是导线测量法会因为测量现场的地理因素和环境因素的影响，在测量结果上出现误差。全站仪在煤矿测量中的使用，改变了这种状况。在井下测量的时候，要想使测量的结果更精确，就要避免井下环境和地势的影响，在测量的时候在全站仪中输入正确的参数，把井下的气温和压力值都输入到全站仪中，让全站仪自动计算，这样就可以有效地避免其他因素对测量结果的影响，使测量结果更精准。

2.3用全站仪进行坐标测量

在煤矿测量工程中，需要在井下进行坐标测量。这个时候就可以使用全站仪，在固定的测量地点安装全站仪，根据测量环境的实际情况选择一个合适的测量模式，然后再全站仪中输入仪器的高度和棱镜高、测量位置的坐标、后视点平面坐标、测量位置的温度和气压，这些参数输入后就可以测量了。测量后再输入方位角，这样就可以得到测量位置的坐标。

2.4用全站仪进行高程测量

在煤矿测量中，可以用全站仪进行高程测量，高程测量也可以使用水准仪，但是全站仪的测量效果更好。在全站仪中输入要测量的高程，之后就可以对仪器高度和井站高度进行测量，结果会直接显示在仪器上。

2.5用全站仪进行放样测量

一般情况下，煤矿井下测量工程用不到放样测量。但是一些重点的工程还是需要进行放样测量的，而且重点工程对放样测量的要求也很高。在用全站仪进行放样测量时时候，要使用全站仪中的放样固化程序并设置参数。用全站仪测量的放样结果是比较精准的，在测量结果出现误差的时候，全站仪也会有相应的内部设备对有误差的结果进行改正。

3全站仪的正确使用和维护保养

3.1日常工作

每次出工前，检查三脚架及仪器的各部件的稳定性，以免影响测量精度。野外测量时，避免在强电磁环境中使用，以免影响观测精度或损坏仪器的电子器件。对中整平仪器前，务必拧紧三脚架的固定螺旋和仪器中心制动螺旋，以防摔损坏仪器。调整垂直和水平微动螺旋或整平螺旋时，应顺时针方向转动微动螺旋，以确保测量精度。在井下特殊环境中使用时，切勿擅自在井下打开、拆卸或修理仪器，否则容易导致起火、电爆或燃烧，造成瓦斯和煤尘事故。仪器架设站不允许观测者离开测站，以防仪器被过往行人碰倒摔坏。

3.2仪器存放

仪器室应保持干燥通风，不要把仪器存放在湿热、低寒的地方，不得靠近火源或暖气片，高温、过湿会使透镜发霉并降低电子元件的性能，导致仪器发生故障。

3.3日常保养维修

全站仪有很多非金属部件，为防止图案脱落和部件损坏，不能用有机溶剂清洗，最好用软布浸水或中性洗洁精进行擦试。全站仪数据传输功能非常重要，平时应盖好数据/电源接口保护盖，防止灰尘进人接口，确保测量数据正常传输。井下使用全站仪，必须防火防爆，当电池连接处有赃物时，务必及时清除，并且不能长时间将仪器置于淋水处，以保证仪器的防爆功能。由于受温度和湿度的影响，镜头会起水雾，测程缩短，有时会出现电子系统失灵，这时，可以将仪器装箱，放置于温度适合处。在仪器不慎摔坏或进水时，不能擅自打开，应送至固定维修站修理。仪器管理员应定期填写仪器台帐，及时作好维修记录，掌握仪器质量和使用情况，以更好地发挥全站仪自动化、数字化的测量的作用。

结语

总之，在煤矿生产过程中，煤矿测量是一项重要的工作，煤矿测量的精度和效率直接影响煤矿测量工程的质量。随着全站仪的推广和使用，促进了煤矿产业的发展。从目前来说，煤矿产业还在不断的发展，所以要增强煤矿测量技术的研发力度，使其更好地服务于煤矿产业。

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