全站仪测量技术在矿山测量中的应用潘楠

全站仪测量技术在矿山测量中的应用潘楠

潘楠

海城艾海矿业有限公司辽宁海城114200

摘要：全站仪是常见的测量仪器，因其具有棱镜和红外线功能而广泛的应用于矿山测量中。鉴于此，本文以全站仪为研究对象，从井上工程测量和井下工程测量两个方面讲述了全站仪在矿山测量中的应用，为推动矿山工程测量发展奠定基础。

关键词：全站仪；矿山测量；应用

前言

随着社会的发展，矿山开采工作效率显著提升，而在矿产开采前，技术人员需要应用现代化的测绘技术，获取准确的地质勘测信息，避开开采高危因素，为矿山开采安全性与高效性提供保障[1]。从功能上划分，矿山测量包括高程测量及平面位置测量两个方面，在传统的测绘工程中，高程测量所以工具为水准仪，平面位置测量所用工具多为钢尺、经纬仪，其数据精确度及时效性已经无法达到现代化测绘的要求了，因此逐渐被全站仪所取代。全站仪拥有光电测距和经纬仪的双重功能，能够全面满足矿山测量的需求，而且能够大大减轻测量作业人员的负担，提升工作效率，确保数据的准确性和精准度。

1全站仪简介

1.1全站仪概述

全站仪又叫全站电子测速仪，主要组成包括光电测距仪、电子经纬仪和数据处理系统三部分，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。整套全站仪包括全站仪主机、棱镜、三脚架和吊锥四部分。全站仪主机包括电源、通信模块、数据处理模块、显示屏、键盘等五部分，其中电源为可拆卸结构，能够取下充电。

1.2全站仪分类

根据组成可将全站仪分为积木型全站仪和整体型全站仪。积木型全站仪的各部件相互独立、设备集中度较低、零件相互独立，通过电缆连接;而整体型全站仪集中度高，使用过程中自动化水平较高，测量结果更加准确。根据功能的不同，全站仪可分为常规全站仪、智能全站仪、无目标全站仪和机动型全站仪。智能型全站仪内置智能芯片，能降低测量工作量;无目标型全站仪在测量中不需要使用棱镜就可以直接进行测量;机动型全站仪是在常规全站仪的基础上安装步进电机。

1.3全站仪使用流程

全站仪主要操作流程可分为三部分:①测量前，首先检查仪器的状态，重点检查测量模式和测量参数设置是否正常;②仪器检查完成后，进行相关点测量作业，并及时保存测量结果;③将测量结果导入计算机，进行测量后期的数据分析与处理。

2全站仪主要优点

全站仪是一种功能强大的测量设备，具有操作简单、功能强大、稳定性高等特点，还可以使用电子手簿将测量结果导入计算机，方便数据的进一步处理。本文以南方测绘公司生产的NTS－362R/5R全站仪为例，介绍全站仪的主要优点。

(1)可以存储大量的坐标数据及对应坐标点的测量数据，在使用过程中，根据需要对数据进行修改、删除、增减等操作。

(2)当测量工作完成后，自动记录测量结果，降低工作量。

(3)除了常规的基本测量外，还能进行距离放样、坐标放样和后方交会等测量工作。

(4)棱镜的测程最高可达5.0km，测量距离远、精度高，在进行角度测量时，无须进行初始化操作，便可将角度的误差控制在2"以内。

3全站仪在矿山测量中的应用

全站仪在矿山测量中的应用主要包含了两部分，一是矿山井上工程的测量，二是矿山井下工程测量。

3.1井上工程测量

井上工程测量是矿山测量中常见的测量任务之一，包含了悬高测量和露天矿开采工程测量、工程放样测量等内容。

（1）悬高测量，是矿山测量中常遇到的测量现象之一，主要用于陡坎、悬崖或者台阶过高的地区，即因自然条件限制使得棱镜无法到达被测区域而获取被测区域坐标的一种测量方法。要实现上述区域的测量工作，一般选用悬高测量功能。该功能技术测量目标体距离地面的高度。在矿山测量中，悬高测量主要应用于以下几个方面：测量平硐口的标高，判断探矿工程是否按照相关设计进行开挖；测量输电线路的实际高度，是判断输电线路是否达到安全标准的主要方法；用于矿山现场勘测，选取最为合理的矿山入口；测量陡崖、悬崖、陡坎等区域的地形地貌，为实现矿山三维建设奠定基础。

（2）工程放样测量，全站仪常用于矿山工程测量或者放样测量，一般借助极坐标法。极坐标法是将设计图纸中的测量点和需要放样的点坐标数据采集好，按照一定的顺序整理并输入到全站仪测量仪器中。在完成放样点数据采集与录入的基础上，就可以进行放样工作，为了确保放样测量的准确性，可以将放样点数据多次进行测量，直至没有问题为止。

（3）露天矿开采工程测量，露天矿产资源的开发利用是我国矿产资源开发的重要组成部分，全站仪常用于该项工作中。全站仪具有整体数据采集和碎部点数据采集的性能，相关测量人员在进行露天矿开采工程测量过程中，可以根据自动存储的测量数据获得相应自动生成的地形图，进而指导矿山资源的开发与利用工作。

3.2井下工程测量

与井上矿山工程的测量相比，井下矿山工程测量的环境更加复杂多变，所需要运用的技术也比较复杂，尤其是需要重点考虑井下施工环境的安全。因此，井下矿山工程的测量工作一直是全站仪测量技术研究的关键。井下矿山工程的测量分为以下两个方面：a)竖井定向。竖井定向是矿山测量工作中必不可少的一部分，其中涉及到对大量测量和施工技术的应用以及复杂的施工程序，目的是将矿山的地表信息准确、及时地传递到井下。一般在小规模井下矿山工程的测量中，借助全站仪测量技术完全可以满足数据测量要求，并且保证数据精度能够满足施工需要。但是在大型的井下矿山工程中，全站仪的优势和功能就会受到限制，一般可以在前期借助全站仪的免棱镜和红外线功能来完成测量，而在后续的测量中就只能借助传统的测量方式了。在实际的井下测量工作中，通常是将全站仪测量与传统的测量技术相结合，这样就能够在保证测量信息质量和准确性的基础之上，尽可能提升测量工作的效率；b)斜井、中段平巷的施工控制测量。在井下测量时，不仅需要对永久控制点进行埋设测量，还需要测设很多标定的中腰线，做好重要中腰线的测量工作，是井下矿山工程测量的关键所在。在对斜井进行测量时，通常采用伪倾角法来对腰线进行标定；在对井巷工程进行测量时，通常需要严格把握误差来源和测量精度，因为这与井下贯通的质量有着直接的联系。在这一方面，全站仪测量技术可以借助计算机系统辅助实现对数据的自动存储，以及全站仪的红外线功能，都能够为井下矿山工程的测量工作提供便利。

结束语

总的来说，全站仪测量技术在矿山测量中具有很强的实用性，借助这一技术不仅能够大大提升野外测量工作的效率，还能够借助计算机信息处理技术实现对信息的处理和分析，进而提升测量信息的质量和精确性。在实际测量工作中，要积极推动这一测量技术的应用和推广，不断提升矿山测量工作的效率和效果。

参考文献：

[1]刘凯,赵美好,崔浩楠.全站仪对边测量在天井腰线标定中的开发应用[J].世界有色金属,2018(02):36-37.

[2]田世义,李松,麻仲宁,袁策.全站仪三联支导线测量法在煎茶岭矿山中的应用[J].工程建设与设计,2018(02):63-64.

[3]周亮.矿山地形图测绘中GPS-RTK与免棱镜全站仪的联合使用[J].机械管理开发,2017,32(06):95-97.

[4]陈添华．浅谈全站仪测量技术在矿山测量中的应用［J］．企业技术开发，2015，34(35):31－32．