全站仪在煤矿测量中的应用研究关西杰

全站仪在煤矿测量中的应用研究关西杰

关西杰

中煤新集能源股份有限公司新集二矿安徽淮南232100

摘要：全站仪是一种以电子、光学以及机械系统构成的高精度测量仪器，全站仪普遍应用于煤矿测量环节中，在测量角度，距离，坐标，定向等方面取得了不错的成绩。如何利用全站仪进行煤矿测量工作对于煤矿的开采具有现实的意义。在本文中，笔者详细阐述了全站仪在煤矿测量中的应用。

关键词：全站仪；煤矿测量；应用研究

全站仪可实现水平角、垂直角及斜距等不同数据的测量工作，是比较完善的测量仪器。全站仪的应用能够有效应对复杂的煤矿探测环境，保障测量结果的准确性。但在具体使用过程中，如果无法科学合理的使用仪器，则无法达到应有的测量效果，使全站仪的功能无法得到体现，测量数据的准确性受到影响。

一、有关全站仪的概念

1全站仪工作的基本原理

全站仪与传统煤矿测量的仪器相区别的地方在于，全站仪实现了光电一体，能够在各类工作中完成角度，距离，坐标等指标的测量，在一定程度上算是一种高科技水平的测量仪器。按照结构形式分类的话，整体型实现了一体化设计，拥有较高的精准度；积木型各个部件相对独立，通过电缆的连接成为一体。按照功能来区分，经典型比较常规，各种基本程序和功能比较齐全；机动型实现了加装步进电机和部分机构，是在经典型基础上的进步；无目标型对测量目标直接测量，有着无棱镜反射条件下的优势；智能型是自动化基础上的进步，同时实

现了测量过程的自动化和智能化。

2参数和模式设置

参数和模式设置是全站仪使用过程中的重要任务，其中，模式设置主要是对全站仪的测量模式进行设置，不同的测量目标以及不同的矿井环境所需要的测量模式不同，需要根据实际情况和需求进行设置。参数设置是指在确定全站仪测量模式之后对相应的测量参数进行设置，实际测量工作开始之前，多需要对测量目标周围的环境进行设计，例如海拔高度和大气曲度，将这些数据输入计算机，然后通过一定的计算和程序处理，会转化为全站仪的测量参数。

3全站仪的操作使用流程

在煤矿测量中对全站仪的使用，应根据测量现场实际需求进行科学合理操作。主要操作流程可分为三部分：a）在进行实际测量工作之前，应对全站仪的工作状态进行检查，重点检查设备的测量模式和测量参数等相关设置情况，如果设置不在规定范围内则应及时作好对中和整平等工作；b）对全站仪相关设置进行调整，将全站仪对准测量对象，并对测量对象的相关数据开展测量工作，并做好数据的详细记录；c）将测量获取的数据信息保存到测量仪器中，并上传到计算机端对数据进行分析和处理。

二、煤矿测量中全站仪的具体应用

1角度测量

煤矿测量工作中最基本的测量工作就是角度测量，但因为煤矿井下环境复杂多变，所以在实际测量工作中，矿井下的瓦斯及粉尘等因素对会测量工作的准确性造成严重影响。针对这一情况，在进行测量前应首先对矿井下的环境进行分析和优化，采取有效措施降低矿井中瓦斯和粉尘等物质的含量，为全站仪测量工作顺利开展创造良好环境和使用条件。此外，为保证测量数据的准确性并达到实际需求，还应加强对矿井下温度及湿度的控制。

2距离测量

传统的距离测量是通过工作人员拉动钢尺进行测量，但是井下情况复杂，不同地形和地势容易造成测量不准确的问题，导致测量数据误差大。全站仪是通过电子设备进行测量的，能够有效提高测量精度。空气的湿度、温度和压强会影响到光的传播，所以，在测量前，需要结合不同的井下环境和测量要求对全站仪进行测量设置，输入测量时大气温度和气压参数，全站仪就会自动计算相关参数进行精确值的设定，然后设置测量次数和棱镜常数，从而进行精确的距离测量。

3坐标测量

煤矿中的坐标测量工作就是指测量煤矿相应位置的详细数据，为后期工作进行提供参考数据，在进行坐标测量工作中首先对测量位置进行明确，选择合适

的位置设置全站仪，并在分析测量现场实际情况的基础上选择适合的测量模式。然后在仪器中输入棱镜高和仪器高度参数。最后开始对现场进行测量工作。当坐标测量工作完成以后，对测量数据进行分析即可获得准确的坐标位置。

4定向测量

井下挖掘和贯通需要具体的方向进行指导，所以，精确的定向测量对于井下作业非常重要。定向测量包含了中线、腰线和规格测量三种要素，其中的中线和腰线的标定对于井下贯通而言最为重要。在实际测量过程中，传统的经纬仪操作环节多，容易出现技术漏洞和操作失误，导致测量数据不准确，而全站仪银幕上的角度对比则具有更大的优势，不仅使测量过程得到简化，而且也能够保证测量精确度。

5放样测量

放样测量通常应用于煤矿开采设备的安装过程。在井下开采设备安装之前，需要对安装轴线进行标定，从而提高设备安装的稳固性和安全性，全站仪内有多种固化放样程序，在具体测量时，只要将对应的参数和数据输于仪器之中，就可以完成测量工作，从而获得准确的测量数据。

三、全站仪校正及其管理

1全站仪校正

全站仪校正包括仪器调平和数据校正，其中，仪器调平主要是根据不同的测量环境对仪器架进行调节，先进行粗略调平，最后通过调节仪器脚架和利用水准器对仪器进行调平。然后对调平结果进行检测，将仪器旋转90度，如果水准器中的气泡不在中央，需要对仪器进一步调平，直到仪器达到平衡状态为止。

2全站仪的使用管理工作

在使用设备时首先需做好检查工作，确定设备是否稳固，使用过程中应按照测量点位科学设置仪器。如果是在井上开展测量工作，那么应做好遮阳处理工作，目的是保证测量数据的精准度。如果是在井下开展测量工作，应做好仪器的管理工作，保护仪器不会受其他因素的影响而出现损坏。如果测量点位比较光滑，在设置仪器时应做好防滑处理，可利用细绳将全站仪的支脚全部串联起来。如果煤矿测量工作中需更换测量位置，则需做好仪器的装箱处理工作，并按照安装标准架设设备，进行新一次测量工作。在测量工作过程中如果出现设备故障应根据故障特点及时排除故障，修复以后投入使用[3]。

3全站仪电池的管理工作

电池是全站仪的重要组成部分，一般全站仪中使用的是镍氢电池，电池的容量及质量对测量工作有重要影响，所以做好电池管理工作非常重要。在对电池进行管理中应注意切不可在电源开启状态下取出电池，否则会造成数据丢失等问题发生。另外在使用中应注意电池的特点，镍氢电池应在电量全部耗完以后进行充电，否则会缩短电池寿命。煤矿测量工作中尤其是井下测量工作会环境比较复杂，应做好电池防护措施，避免由于温度和湿度影响电池使用质量。

四、结束语

全站仪在煤矿测量中具有十分广泛的应用，不仅能完成角度、距离及坐标等数据的测量，且还能有效提高数据的准确性，保证测量工作质量。了解全站仪的工作原理，测量设置和组成，其应用的内容和效果，还有正常使用和后期维护需要注意的事项，才能保证全站仪在煤矿测量中有更好的应用。

参考文献：

[1]闫静.全站仪在煤矿测量中的应用研究[J].山东煤炭科技，2017（05）：124-125.

[2]张连友.全站仪在煤矿测量中的应用研究[J].煤炭科技，2017（02）：134-136.

[3]段旭阳.全站仪在煤矿测量中的应用研究[J].能源与节能，2018（02）：187-188.