全站仪在煤矿测量中的应用研究

全站仪在煤矿测量中的应用研究

杨华

云南昭通657903

摘要：全站仪是煤矿测量环节中普遍应用的仪器，在测量角度，距离，坐标，定向等方面取得了不错的成绩；但是由于传统观念和应用手段的限制，使得全站仪在煤矿测量中的应用还是出现了差错和问题。本文通过分析全站仪的概念，结合已有的研究和实际的尝试，对全站仪在煤矿测量中的应用和维护进行阐述。

关键词：全站仪；煤矿测量；应用

1引言

由于受施工环境及施工条件限制，煤矿测量工作要求更加精准，特别是在煤矿大型贯通以及施工巷道定位时必须保证测量数据准确无误，而全站仪是煤矿测量中最常用的测量工具，不仅适应各种施工条件，而且测量数据准确，但在实际生产过程中由于受外界因素影响以及工程技术人员对全站仪性能了解不够全面，导致全站仪部分功能不能及时发挥，从而严重影响煤矿测量数据准确性。应提高煤矿测量工作质量，避免在测量中因全站仪造成数据误差。

2全站仪的组成、工作原理及操作方法

2.1全站仪的组成

煤矿测量工作中全站仪整套设备主要包括三角架、全站仪、棱镜、吊锥组成，而全站仪主要由机身电源、显示屏、通信接口、数据处理、键盘五部分组成。机身电源可取下进行充电。

2.2全站仪工作原理

全站仪主要分整体型和积木型两种结构类型，积木型全站仪主要通过电缆将各部分连接在一起，相比整体型全站仪精度低，所以在煤矿测量中一般采用整体型全站仪。全站仪从功能上又可以分为经典型、智能型、无目标型、机动型四种，目前煤矿测量中采用的是经典型全站仪，即全站仪具有基本程序和功能，而机动型主要是加装了电机，实现机动化。无目标型主要是指在测量中无需棱镜就可实现测量数据，智能型是无目标型全站仪进一步升级，完全实现自动和智能化。

2.3全站仪设置及操作方法

1）全站仪设置是煤矿测量工作中首要步骤，主要包括着模式和参数两方面设置；煤矿测量中最常用的是精测量、粗测量以及跟踪测量，全站仪应根据实际测量需求进行模式设置；当全站仪模式设置完成后再进行参数设置，参数设置主要是将施工地点温度作为大气曲度，通过计算机将及相关程序将相关数据转化为全站仪相关参数。2）全站仪操作方法。根据测量内容进行相应操作，在测量工作前应全面检查全站仪，确认无误后进行全站仪模式及参数设置，然后架设仪器整平对中，待全部完成后将仪器对准测量对象，然后通过仪器显示屏显示测量相关数据进行观察、记录，最后将测量数据输入电脑进行处理。

3全站仪在煤矿测量中的应用

3.1角度测量

角度测量是煤矿测量工作中最常见的测量内容，但由于矿井内阴暗潮湿、粉尘浓度大都会对角度测量结果产生误差，所以在进行角度测量前必须采取适当措施降低测量现场粉尘浓度，控制好风速以及现场的温度和湿度，从而确保角度测量数据准确无误。

3.2距离测量

传统的距离测量采用人工拉线法，即人工从起点到终点拉线，然后对线长进行测量，这种测量方法受测量环境限制，测量结果误差较大。而使用全站仪进行距离测量，不仅测量方法简单，降低劳动强度，而且测量数据精度高。虽然全站仪在井下测量时受温度、湿度影响，测量值与实际值存在一定误差，但可通过误差系数进行纠正。

3.3坐标测量

坐标测量在煤矿地面控制测量中最为常见，主要是测量某些参考物坐标，在矿井内主要通过坐标测量确定矿井边界煤柱坐标，主要操作方法如下：安装仪器并水平对中，根据现场测量环境设置合理的测量模式，将棱镜高度数值输入全站仪内，最后进行坐标测量。

3.4定向测量

定向测量是巷道贯通测量的基础，特别是在施工巷道中腰线标定中更体现出定向测量的重要性，所以定向测量数据准确性对巷道施工起着决定性作用，全站仪在进行定向测量中能够优化煤矿测量的环节，强化测量精准度，从而进一步提高煤矿测量工作效率。

3.5放样测量

放样测量一般主要应用在大型机电设备安装过程中，通过放样测量给出设备安装轴线从而确保设备安装牢固可靠。在全站仪中，预先设定了多种固化放样程序，只要在测量过程中设置好对应参数，就可以完成测量工作。

3.6全站仪气泡调整

在对全站仪进行仪器气泡调整时一般有仪器调整和校正两个步骤。仪器整平步骤如下：首先将三脚架架设在测量点，将全站仪通过螺旋与三脚架固定，然后通过调节三脚进行粗平，使水平仪气泡基本处于正中，在粗平基础上继续调节仪器脚螺旋，使气泡完全处于正中位置。最后对调节结果进行校验，旋转仪器90°后确认气泡是否仍在正中位置。

3.7全站仪的对中

造成测量误差的关键因素之一是仪器对的精度。通常，在测量之前，相关人员必须小心使用仪器。如果用全站仪测量井下，则全站仪处于中和镜站的中间位置。由于全站仪不指向光学点计数器，所以在对准过程中必须使用垂直球，这将导致井下气流对对准精度的影响。此外，该对全站仪也可用于光学对，从而有效地避免了井下空气、温度和湿度的影响。

4全站仪的正确使用和后期维护

从全站仪的管理维护程序和特点来看，可以分两方面来讨论：（1）全站仪这种仪器在日常工作中被用到的几率非常大，所以如何妥善地使用和存放成为工作人员的首要任务；（2）使用频率高的仪器极易被磨损和破坏，就需要日常进行定期的检修和维护。

4.1仪器的日常使用和存放

根据订单和日常使用的全站仪的特点，需要注意以下几点：（1）检查三脚架和部分日常工作的稳定性，减少对测量精度影响的可能性；（2）在特殊环境中的特殊加工要求，如现场测量时应避免强电磁环境，防止损坏电子设备；（3）在现有的水平和活动，拧紧制动螺旋和螺旋仪中心的三脚架，防止被破坏的仪器；除了调整垂直和水平螺旋，顺时针方向以确保准确性是非常必要的；（4）特殊地下环境没有我们e拆卸或维修设备，否则容易导致火灾、爆炸或燃烧，瓦斯和煤尘事故；（5）总台仪器室必须保证干燥通风，避免由于温度高，镜头发霉，降低了电子元器件的性能，使仪器故障。

4.2仪器的检修和保养

全站仪主要用于煤矿测量环节，需要注意仪器的定期维护和保养。（1）总台有很多非金属部件，不能使用有机溶剂清洗，但用软布浸湿或中性清洁剂擦拭；（2）总台传输功能是非常重要的，应该覆盖数据或电源接口盖，防止灰尘进入影响按照正常传输保护；（3）当电池连接处有异物或杂物，要及时清洗，但不适合在淋浴水长时间；（4）将仪器在合适的温度，并由管理员和记录全站仪的使用与维护。

5结束语

全站仪是煤矿测量工作中必不可少的测量工具，因此要保证煤矿测量工作效率，提高测量数据准确性，必须充分了解全站仪性能、组成部分、工作原理，以及在各种测量形式中应用情况，必须在日常测量工作中加强全站仪安全维护，确保全站仪安全高效运行。只有这样才能在煤矿测量中充分发挥全站仪的作用，有效提高煤矿测量工作水平。

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