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摘要：目前的矿山巷道导线测量精度多采取全站仪进行测量，对于矿山巷道导线测量的精度对比以往已经有所提高，但是仍然存在可以改善和提高的空间全站仪导线测量是矿山测量中的重要内容之一，在实际井下导线测量中，受测量地点环境、测量技术水平、仪器等影响，导致井下导线测量精度低，严重影响了井下重大工程安全施工，比如巷道贯通、切巷对接施工和井筒施工等。对此，为了进一步提高全站仪导线的测量精度，避免测量事故发生，五里堠煤矿地测科对影响井下全站仪导线测量精度的因素进行分析，并提出有效的应对措施。
关键词：全站仪；导线测量；矿山测量；测量精度技术
引言：
目前，使用全站仪对于矿山巷道导线测量偏差较大，加强矿山巷道导线测量精度方法的研究非常重要。对于高程控制测量工作中的竖向贯通中误差，改善测量模式以及测量方法，采用偏心测量仪来降低在测量中偏心差等，对于测量精度都有着重要影响。目前来看，全站仪的测量结果因为水准路径等因素影响在平面控制测量中容易产生横向贯通误差，在高程控制测量中又可能出现竖向贯通误差。全站仪在进行导线测量时通过照射棱镜，然后主要通过内置处理器控制，自动实现测角、测距、自动归算水平距离、高差和坐标等，并进行记录。在测量中的棱镜，要经过质检单位的检验，要想对于矿山巷道导线测量提高测量精度首先就是要保证设备的精度。
1导致全站仪导线测量产生误差的因素
1.1环境误差
环境误差主要是指全站仪导线测量时，现场风速、气压、温度、湿度等环境因素对测量结果的影响。但是，井下测量时一般测量范围有限、测量时间短，环境因素对测量产生的误差可忽略不计。
1.2仪器误差
1.2.1仪器外部损坏误差
由于全站仪在使用过程中管理不当，导致其外部损坏严重，比如三脚架固定螺栓丢失、全站仪照准部损坏、全站仪显示屏损坏等，使得全站仪测量时无法观测数值或者读数不清，对测量结果产生一定影响。
1.2.2仪器内部结构误差
由于管理不到位，全站仪内部轴承部件出现变形、损坏等，导致视准轴与横轴不垂直，横轴与全站仪竖轴不垂直等，在导线测量时产生测量误差。在实际工作中，该误差很难被发现，且对测量精度影响较大。
1.3测量误差
1.3.1瞄准误差
瞄准误差在井下导线测量中最为常见，它是指在测量过程中，以棱镜标注目标为主与实测位置出现位置上的误差，比如镜站目标过高或出现倾斜等，从而导致测量观测值出现误差。
1.3.2测距误差受测量环境中风流、粉尘浓度、不稳定光速、仪器测迟频率波动和仪器对中整平准确度、仪器损坏等影响，导致导线测量时测距出现误差。
2提高导线测量精度的技术措施
2.1减小仪器误差
2.1.1平均值法
采用全站仪导线测量时，如果全站仪出现视准轴或横轴误差，主要表现为盘左和盘右数值相同，但是数值符号相反。所以，为了消除仪器误差，可采用盘左、盘右数值的平均值作为测量数值。
2.1.2提高仪器对中技术水平
在井下全站仪导线测量时，要提高测量人员技术水平及责任心，必须严格要求测量人员认真对仪器进行对中整平，在对中过程中一人操作一人观察，发现对中误差及时纠正。
2.2提高陀螺边方位精度
在高程控制测量工作进行中，受到影响的往往是竖向贯通中误差。根据水准测量或者三角高程测量误差引起的竖向贯通中误差确定高程控制测量的等级。
在确认高程测量的等级后，保证其测量精度在规定范围内，对于高程控制测量，可根据实际情况来选择水准测量、三角高程测量等测量方法。井下布设导线，对于测量时要做好定向，两根定导钢丝的方向要合理标定。同时钢丝要沿历经竖直而下，减少摆动，以防止定导出现偏差，同时沿着定导钢丝放下铁丝环，保证钢丝在井中不会弯曲。定向的仪器有陀螺经纬仪以及陀螺全站仪，在定向后，要进行多次数观测，选取平均值，以提高陀螺边的方位精度。
2.3规范测量方法
全站仪导线测量时，应先布设高级导线，后布设低级导线，且利用高级导线对低级导线进行检查纠正；同时，导线网尽量沿巷道中线布设，且采用双网交叉的布置方式，从而降低测点横向测量误差。对于井下复杂地段（比如回风大巷、回风绕道、进风大巷等），如果风量和风速大对镜站产生影响时，可对镜站处棱镜安装大质量垂球进行棱镜整平对中，并对垂球根部垂线进行照准[1]。这样做，不仅可以降低照准误差，还可以有效解决测量地点风流使垂球摆动导致的观测值误差。在进行全站仪导线边长测量期间，应确保镜站处棱镜面保持干净，棱镜采用激光模式，在测量中应及时将测量地点温度、湿度、气压作为气象变量输入全站仪内进行调校纠正，减小边长测量误差。
2.4使用偏心测量仪降低偏心差
在测量中采用偏心测量仪与全站仪一起使用，并且将其安装在全站仪的手柄上。偏心测量仪由圆形刻度盘以及角度指标尺组成[2]。可以检测被测对象的偏心差。在进行地下导线测量无需对全站仪进行精准对中即可测量，不仅减少了仪器对中时间，提高了导线测量效率，而且避免了传统仪器对中误差对测量精度的影响。
2.5降低全站仪偏心差
2.5.1安装偏心测量仪
目前煤矿常用的是MKYT型偏心仪器，它主要安装在全站仪手柄上，偏心仪主要由刻度盘、刻度指针、水准器和金属外壳等组成，刻度盘上均匀布置120个刻度线，每个刻度线度数为3°，且刻有“0°、60°、120°、180°、240°、300°、360°”六等分刻度。当全站仪出现对中误差时，通过偏心仪可直接记录偏心误差角度，在内页计算时通过偏心角度即可纠正偏心差导致的测量误差，从而提高测量精度。
2.5.2优化测量工艺
为了降低对中偏心差对测量结果的影响，在多测点、长距离导线测量中，可利用三脚架法进行测量施工，即在起始站点中分别对前视点、后视点和观测点进行整平对中，第一个站点观测完成后，只需将原后视点棱镜前移至下个站点前视点位置，原观测点仪器前移至下一个站点观测点位置，原前视点位置不变作为下一个站点后视点，依次类推直至整个导线测量中所有站点观测完成[3]。该方法只需对仪器和棱镜进行一次整平对中即可，减少了测点整平对中的次数。
2.6规划全站仪测量路径
目前矿山巷道的平面测量多采用全站仪进行测量，但由于全站仪的导点展绘直观的跟进巷道掘进，所以支导线的终点就是支导线的最弱点，容易造成横向贯通中误差，而横向贯通中误差是由于边导线的边长误差引起的[4]。要对矿山测量中的静态GPS测量中，按照GPS矿山测量的规程进行，在近井点进入高程时，必须进行闭合测量。
结束语：
在矿山测量工作中，巷道掘进以及贯通都需要进行矿山井下的导线测量，而目前的测量方法为全站仪的测量方法。导线测量精度的提高，不仅可以保证掘进工程快速高质量开展，还可以避免煤矿重大安全事故发生。所以，在煤矿实际生产中，必须严格执行井下导线测量施工规范准则，合理分析导线测量中可能存在的误差源，采取有效的技术手段消除误差源，提高导线测量精度，保证测量结果的准确性和可靠性，保障煤矿高效稳定可持续发展。
参考文献：
[1]张晓东.全站仪导线测量误差分析及预防措施[J].能源技术与管理，2019，44（04）：181-182.
[2]解燕楼.全站仪导线测量误差分析在煤矿的应用[J].石化技术，2019，26（03）：169+221.
[3]胡建胜.煤矿全站仪导线测量误差分析及技术措施研究[J].能源技术与管理，2018，43（04）：170-172.
[4]刘家兴.中间设站法在高程导线测量中的实践应用[J].四川建材，2017，43（11）：71+73.