全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用初探

全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用初探

张亭炜

玉溪矿业有限公司，云南玉溪653405

摘要：随着科技的发展，矿山测量技术水平也有了很大提高，目前，全站仪及贯通误差预计在矿山测量中被广泛应用，且取得了较好的测量效果。本文结合实际，对全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的具体应用展开探究论述，以供借鉴参考。

关键词：矿山测量；全站仪；贯通误差预计

全站仪是一种比较先进的电子测距仪器，集光、机、电为一体，具有多种测量功能。如全站仪可进行高差测量，可进行垂直角测量、水平角测量及斜距、平距等的测量等。【1】全站仪便于安装与操作，在目前有非常广泛的使用。

贯通误差预计是在贯通工程施工之前，预先对坑道和井筒贯通时由地面控制、定向和地下导线等测量误差引起的水平方向贯通误差，和由地面高程测量、导入高程测量和地下高程测量等测量误差引起的高程贯通误差等进行的估算工作【2】。下面对全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用做具体分析。

1矿山测量中全站仪的应用分析

1.1全站仪测绘注意事项

开工前，对仪器箱背带及提手的牢固程度进行检查，以防全站仪受损。装卸全站仪时，握住提手，不能握住显示单元下部，这样会影响仪器精度。同时也不能拿住全站仪的镜筒，用力触碰全站仪镜筒后，全站仪内部固定部件会受到影响，仪器精度也会降低。在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，同时带上遮阳罩，这样可保障观测精度不受影响。如果测量环境比较杂乱，就应做好对仪器的保护工作，最好是安排专人守护仪器。如果将仪器架设在光滑的表面，在架设时就需使用细铅丝或细绳固定住三脚架的三个角，以免仪器在使用过程中滑倒。测量过程中，为保证测量精度，尽可能用木质三脚架代替金属三脚架，并且做好木质三脚架的固定工作。矿山测量中加强对仪器设备的观察检查，及时发现仪器鼓掌并进行处理，以免造成测量数据不准【3】。

矿山测量项目人员要相对固定，保证数据资料的连续性。测量仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。测量设备、元器件等在使用前均经过检校，合格后方可使用。测量所用全站仪由专人管理，保证全站仪测量系统运行正常。全站仪测量，进入现场测量前必须做好检查工作。检查确认仪器的状态良好，工作正常，满足数据测量要求。现场测量时测量仪器架设及设站精准，测量数据必须认真核对并做好原始记录，现场记录必须完整包括点名、里程、观测数据、日期、人员等，以便查阅，用完后的测量记录薄应及时归档。

1.2测量误差分析

垂直度盘由主光栅、指示光栅、指示光栅作、轴和轴套组成，在垂直度盘安装过程中会产生竖向指标差和水平轴倾斜误差。在矿山测量工作中要做好对这两大误差的分析与校正工作。

(1)首先通过研究分析可知，竖盘指标差主要是由固定指示光栅的错误安装引起。因此对于竖盘指标差，可采用以下方法进行检查与纠正：

在将仪器的垂直度盘安装好后，将全站仪放置于仪器墩之上，照准与仪器大致同高的平行光管无穷远处的目标，用盘左、盘右观测目标的天顶距，将观测结果与规定的限差进行比较，若指标差超过规定限差，就需对全站仪进行校正，以保证矿山工程测量结果精准。校正时可根据实际情况选择机械校正或软件校正法。

机械校正法的操作过程如下：将指示光栅座与支架连接的4个螺钉松开，然后将指示光栅座旋转调整，对盘左盘右再次测量并依据测量结果准确计算出指标差，如此不断校正不断测量与计算，直至精度达标为止。软件校正法操作过程如下：首先将仪器指标差校正程序启动，启动后按显示屏提示，盘左、盘右照准平行光管，将指标差差值提取出来并加以存储。经过上述校正后，仪器显示的角度为校正指标差后的值，即指标处于正确安装位置时的值【4】。

(2)仪器的水平轴倾斜误差主要与支撑水平轴二支架的高度有关。研究发现，高度不等会引起仪器误差。对于仪器的水平轴倾斜误差，可采用平、低（高）点法进行检测。检测时，先在室内选定两点，其中一点低于水平视线，一点高于水平视线，然后根据软件提示与计算公式，得出水平轴倾斜误差。如果通过检测发现水平轴倾斜误差过大，可根据测定结果将垂直度盘上的指示光展座做适当调整，同时也对支架的相对位置加以调整，最终将误差消除。除这一校正方法外，也可根据软件进行补偿校正。

2矿山测量中贯穿误差预计应用分析

贯穿测量误差预计，就是按照所选择的测量方案与测量方法，应用最小二乘准则及误差传播律，对贯穿精度的一种估算。观察测量误差预计是预计贯穿实际偏差最大可能出现的限度，而不是预计贯穿实际偏差的大小。在矿山测量中应用贯通误差预计时，要对这一点加以明确。贯穿误差预计有三种一般方法，分别是一井内巷道贯穿测量误差预计，两井间巷道贯穿测量误差预计，立井贯穿测量误差预计及井下导线加测坚强陀螺定向边后的巷道贯穿测量误差预计。

2.1贯穿测量方案与方法选择

在正式测量过程中，要根据工程实际情况选择最为合适的贯穿测量方案与误差预计的一般方法。测量时，工作人员要广泛收集矿山资料，了解矿山地形地势、水文地质、矿产规模等实际情况，并根据所掌握的资料与信息将贯穿测量方案初步确定下来。在这一阶段，测回方也要根据掌握的资料确定下矿山测量所用的仪器设备等。在测量方法与测量仪器确定下来后，根据方法内容与仪器型号等确定各种误差参数。之后，以初步选定的贯穿测量方案及误差参数为依据，大致估算出各项测量误差引起的贯穿相遇点在贯穿重要方向上的误差。得到贯穿预计误差后，对比贯穿预计误差与设计要求的容许偏差，若贯穿预计误差小于容许偏差，说明所选贯穿测量方案与方法科学可行；反之则需对贯穿测量方案与方法加以调整

【5】。

2.2两种情况下的贯穿误差预计

（1）一井内巷道贯穿测量误差预计。进行一井内巷道贯穿测量时，主要的测量任务是高程测量与导线测量。测量过程中，贯穿相遇点k在竖直方向上的误差是由上、下平巷中水准测量误差和两个下山中的三角高程测量误差引起。因此在预计竖直方向上的贯穿误差时，可按照三角高程测量的误差公式、水准测量的误差公式分别计算，然后将计算结果累积相加。

（2）两井间巷道贯穿测量的误差预计。对两井间的巷道进行贯穿时，工作人员需要开展井下高程测量与井下导线测量，除此之外还需进行矿井联系测量与地面测量。由于测量内容较多，所以贯穿误差预计所要考虑的因素也较多。在开展贯穿误差预计时，工作人员需对矿井联系测量误差原因及影响、地面测量误差原因及影响、井下测量误差原因及影响以及上述三者的综合影响都进行考虑。研究分析可知，贯穿相遇点k在水平重要方向上的误差可能是由多种原因引起。如定向测量误差、地面平面控制测量误差、井下平面控制测量误差等。在进行测量与误差预计时，要根据具体的测量方法与一般规律，根据实际测绘数据对误差来源进行辨识，并对误差的影响进行评估，然后根据误差辨识的结果，提出误差修正方式。

3 结语

综上所述，全站仪功能丰富，操作便捷，测绘精度高，科学利用全站仪的贯通测量可大大提高矿山测量速度与精度，提高测量质量。在应用全站仪及贯通误差预计开展矿山测量时，相关责任单位与人员要根据矿山具体情况科学制定测量方案，合理选择测量方法，并加强测量过程中的误差预计与控制，将测量误差降到最低。

参考文献

[1]崔敏敏.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用[J].山西冶金,2022,45(02):285-286.

[2]王红元.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用研究[J].当代化工研究,2021(21):55-56.

[3]韩祖炎.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用研究[J].工程技术研究,2019,4(22):135-136.

[4]刘锦州.全站仪及贯通误差预计在矿山测量中的应用[J].中国金属通报,2019(02):22-23.

[5]王双玉,刘硕,路鹏军.矿山测量领域全站仪及贯通误差预计的应用浅述[J].江西建材,2016(01):237+239.