全站仪免棱镜测量在矿山中的应用及成果管理

全站仪免棱镜测量在矿山中的应用及成果管理

孙阳

江煤贵州矿业群力煤矿生产科 贵州省毕节市 553303

贵州省毕节市纳雍县阳长镇米落仲村群力煤矿办公室收    孙阳   18518708521

摘要：传统矿山测量主要用到普通经纬仪、钢尺量距等，此作业方法效率低。随着科技的进步和大型设备的使用，矿井掘进效率大幅度提高，传统的矿山测量作业方式已无法适应生产的需要，全站仪的使用立刻受到普遍的欢迎，免棱镜测量技术的出现与发展，应用于矿山井下测量作业，有着传统井下测量作业方式难以比拟的优势。随着矿井开采不断的扩大和延深，地质条件越来越差，地壳压力逐渐增大，矿井巷道也就随之变形更为严重，加之井下生产环境比较差，给矿井测量工作带来了很大的技术难题，在生产过程中加之地质条件的变化以及受回采动压带来的影响，往往会使测点发生不同程度的位移，给测量工作带来很大的难度和增加不少的工作量。免棱镜测量技术不仅是个技术问题，也是一个管理问题，如何将科学有效的管理方法在测量工作中进行推广和应用，是做好矿井测量工作的一个重要方面。

关键词：全站仪免棱镜测量；矿山测量

1 全站仪免棱镜测量技术在矿山建设及生产中的作用

全站仪免棱镜测量技术是一门应用科学，是从实践中发展起来的，矿山测量是专门为矿山建设和生产服务的。矿山测量在矿山建设和安全生产中是一项重要的基础工作，矿山测量工作的质量直接影响到矿山的发展、建设及安全生产，它在矿山的可持续发展中起着至关重要的作用。矿山测量工作为矿山建设的勘探、基建及生产各阶段资源的保护与合理开采提供基础性技术资料。地面资料是基础，联系测量是桥梁，井下全站仪免棱镜测量是反映矿山开采关系的主要依据。测量成果绘制成的各种矿图，及时反映了矿山建设生产面貌和位置关系，在安全生产方面起指导作用。

2 全站仪免棱镜测量技术工作原理和特点

2.1 全站仪免棱镜测量技术工作原理

全站仪免棱镜测量一般采用红外光R和可见激光RL两个测量头同轴集成在小巧的照准部中。红外激光测量头用于对反射板或棱镜的常规测量，可见激光用于测量不易到达或根本无法到达安置棱镜的目标，采用的测量信号是激光，测量较近的目标时，无需在目标点设置全反射的棱镜，经过物体的漫反射回到全站仪的信号，足以被仪器识别，并通过计算得出所测目标点的距离坐标和高程，其测距精度可达到31nm+2ppm，现有技术最高测程可达上千米。

2.2 全站仪免棱镜测量技术特点

(1）全站仪免棱镜测量技术适宜测量反射面裸露的测点高程，如岩石、房屋、公路等视线可及的地形、地物点高程视线没有任何障碍的地形地物测量，若中间有障碍物则测量到的是障碍物的坐标高程。

(2）要求通视条件好，反射介质好;在人员难以到达，反射介质好的地形地物测量，如悬崖、溪谷、无法进入的空区、水库等，无棱镜测量技术非常适用;在反射介质较暗、吸光性太强、反射条件不好等地方不宜使用无棱镜测量。免棱镜测量要耗费较大的电能，外业测量时要准备充足的电源，必要时需配足外挂电源。

3 全站仪免棱镜测量技术作业管理

3.1 基础工作管理

矿山测量工作是一项基础技术性很强的工作，是矿井建设、生产的重要组成部分。测量工作贯穿于整个矿井的每项工程，要做好这项基础工作。首先，一定把好资料图纸的审核关，设计图纸是千万个测量数字的成果，如果测量放线的人员没有把错误审核出来进行施工测量放线，一定会造成重大的经济损失，也会给矿井的建设和安全生产及可持续发展造成很大的影响。这不仅仅是一项技术问题，也是一项管理问题。杜绝测量工作的失误，如何将行之有效的基础工作管理方法在测量中推广应用，也是做好矿山测量工作的重要内容。

3.2 测量工作管理

矿山测量作业过程中，要求以最短的时间、最少的人力、最少的财力获得符合质量标准的成果。因此，矿山测量人员除了掌握理论和仪器的熟练操作方法之外，还要求具备计划与组织工作的能力，并能够提出优化的工作方案。在实际测量工作中，为了防止测量误差的积累，要遵循的基本组织原则是:在布局上“从整体到局部”;在程序上“先控制后碎部”;在精度上“由高级到低级”。

4 全站仪免棱镜测量技术的应用

目前全站仪免棱镜测量技术比较成熟，拓普康N603全站仪免棱镜激光测量测程超过200m，测角精度为1”，无棱镜测量精度可达2mm+2pp，可充分满足矿山井下测量作业需要，能够很好地应用于井下采掘测量作业。

全站仪通过免棱镜测量可提供通过视准轴的可见光，在掘进工程放样中可直接代替视准轴视线，可顺利地在现场投射至作业面的顶底板、帮板上，直接应用可见激光进行方向线、中腰线标定，放样工作直观高效;采集到的数据均有三维坐标，可在任意方向上切出准确的剖面图。对于井下大斜道、大型井下硐室等工程，采用全站仪免棱镜测量优势明显。并且作业时间较传统方法大幅缩短，同时测量人员的安全得到了很好地保障。在测量精度和作业效率上，传统测量作业方式都无法比拟。

5 全站仪免棱镜测量技术的应用优势

(1）应用于危险采场测图时有安全保障优势:采场不安全因素多，用全站仪激光测量，可在安全区域设站，不需进入危险区域即可准确地测出采场轮廓，为测图人员提供了安全保障，并可大幅提高测图精度。采用免棱镜测量进行测图，可快速准确地采集硐室数据，每个采集到的点都有三维坐标，反映采场轮廓和顶底板情况。

(2）提高测量作业效率和测量精度:采用全站仪免棱镜红外测量，可大大地加快作业工效对掘进工程进行测图和中腰线标定时，通过红外线指示目标，可轻易地实现采场顶底板高度测量投点和标定方向等工作，很方便地进行高精度导线测量及工程放样，岩体位移监测;通过采场和掘进工程实际结构图，可很方便的了解井下巷道工程施工状况，控制施工质量具有非常好的效果。

6 结束语

全站仪免棱镜测量技术成熟，仪器性能可靠，通常情况下其测值精度和稳定性与仪器的标称指标一致。当物体表面的反射能力足够强、且信号稳定，则物体表面的粗糙程度对测量数据的影响并不明显，除特殊颜色(黑色)外，材料颜色对测距精度影响不明显，但颜色越浅，物体的反射信号越强对测距有利。当仪器瞄准透明物体时，一般不能得到正确的距离值，其误差随被测物体的透明度及背景物体的距离而变化。因此，在实际工作中，应避免照准如玻璃之类的透明物体。全站仪免棱镜测量技术在矿山测量中占有很重要的地位，由于测量工作在野外进行，野外环境条件的好坏对测量仪器的影响很大。因而，应该选择相当精细的仪器，选择有利的工作环境和良好的野外条件，测量作业人员必须熟练操作测量仪器，并且爱护仪器。有了精密完善的测量仪器，还必须对测量方法进行周密研究，以确保测量成果质量可靠。

参考文献

[1]李力新.矿山测量中贯通工程测量探讨[J].世界有色金属，2017(03):174-175.

[2]何沛锋.新技术在西部矿山贯通测量中的应用研究[D].西安科技大学，2006.

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