李陈辉
辽宁省本溪市南芬露天铁矿计划科 辽宁 本溪 117000
摘要：全站仪具有经纬仪和测距仪的优点。在矿山测量工作中，能以数字化的方式提供测量结果。操作简单，稳定性强，可通过计算机等终端设备传输信息和数据。为了充分发挥全站仪在矿山测量工作中的作用，下面就全站仪在矿山测量工作中的应用进行了探讨和分析。
关键词：矿山生产测量；全站仪；应用
前言
随着测量技术的不断提高，采矿企业在井下生产的过程中，对于全站仪的使用率大大提高，有效发挥了全站仪测量在指导开采作业方面的作用。与常规的测量方式相比，全站仪的测量精度与效率都相对较高，但是，在狭窄区域测量的应用过程中受特殊环境的限制，难以发挥全站仪的测量优势。针对这种情况，在测量工作前就需要对影响全站仪测量精度的因素加以分析，进而在此基础上采取必要的控制措施，最大程度上提高测量精度。
1全站仪的概述
1.1全站仪的工作原理
全站仪是一种测量工具，其在完成测量工作的过程中，是通过计算机系统来进行的，计算机系统实现了距离测量、角度测量问题的统一处理。现阶段，在很多的工程领域，全站仪得到了广泛的应用，从当前全站仪的功能来看，主要为记忆、放样与数据采集功能。在全站仪的使用过程中，其记忆系统十分庞大，在测量的过程中，系统内存储了大量的坐标与测量信息，计算机系统可以对这些测量信息加以全面处理，并以计算机作为媒介，将测量结果加以传送。全站仪放样时，设计数据为放样基础，这一功能的存在为测量工作提供了便捷。全站仪的数据采集功能，可以对每个测点进行相应的数据采集，进而将这些采集数据加以存储、分析与利用。
1.2全站仪测量模式的设置
全站仪测量模式一般有跟踪测量、粗测量、精测量几种模式，不同的测量模式下其测量内容也存在着一定的差异。在生产作业中，专业测量人员需要结合各个作业环节的测量要求，进行测量模式的科学选择，保障测量工作的高效完成。
1.3全站仪测量参数的设置
全站仪在测量过程中，为保障测量结果的精确性，在测量工作开始之前，测量操作人员需做好全站仪测量参数的科学设置，为全站仪的正常运行提供保障。全站仪中的电子计算机系统可以对相应的测量数据加以有效处理，并及时根据相应的测量要求进行数据修正，这就要求在使用之前需要进行地球大气曲率与施工地区海拔高度的设置，在地球大气曲度的设置过程中，就是要输入地区的平均气温。
2全站仪在矿山测量工作中的应用
2.1水平角测量
全站仪的主要目的是测量水平角，这也是矿山测量中最重要的工程。基于这个使用方向，在实际使用这个方法时，全站仪开关是第一次打开，等待其操作界面。全站仪启动后，选择测角按钮，使全站仪进入测角模式。并且通过增加测量次数，去掉极限偏差值，然后取结果的平均值，就可以得到最接近实际情况的值。
2.2距离测量
距离测量比较复杂，特别是对于长距离，需要考虑很多因素。测量前应设置全站仪棱镜参数并输入全站仪，这样，全站仪内部系统可以自动校正测量距离，减小测量误差。距离测量是以光在空气中的传播为基础的，其传播速度受多种因素的影响，由于大气压力、环境温度和大气校正会对测量数据产生影响，因此在测量距离时一般应考虑物体的热膨胀和冷缩。
2.3坐标测量
坐标测量首先需要确定坐标原点，可以根据工程实际需要和环境约束灵活给定，围绕坐标原点建立相应的三维坐标；然后确定具体的方位角和角度，它可以通过使用极坐标来确定后视图方向的水平刻度盘读数，其实这个过程由全站仪的自动计算。其次全站仪应设置棱镜常数，以规避大气压力和温度对测量结果精度的影响，输入相同的仪器高度和棱镜高度，得到所需的三维坐标。
3全站仪测量误差分析及如何提高精度
3.1仪器误差
在生产测量作业过程中，如果采用的是全站仪测量方式，仪器校验不充分、操作不当都会造成一定的测量误差，具体表现在：①视轴误差，在测量过程中，如果视准轴与横轴难以保持垂直性，将会造成一定的测量误差。在测角时，可以通过正倒镜对同一目标观测进行读数，进而来减小视轴误差；②水平轴倾斜误差，这一误差主要是由于在实际的测量过程中，水平轴与竖轴不垂直所造成的；③竖轴倾斜误差，主要是由于在测量过程中的不规范操作行为所造成的，比如竖轴整置不正确、照准部旋转错误等，外部因素的影响同样会造成竖轴倾斜误差，这一误差相对特殊，难以通过正倒镜观测读数消除，在仪器的架设过程中，需做好仪器的精确整平。
3.2测量仪器对中误差
使用全站仪进行采矿测量时，在测量过程中一般采用点下对中的方式，而仪器对中误差同样是全站仪测量是最为常见的一种误差类型，主要表现在导线点与仪器中心不处于同一铅垂线上，这一误差的存在将会给水平角测量产生极为不利的影响，在边长越小的情况下，仪器对中误差对测量的影响越大。在短边测量时，通过两次以上对中独立测量的平均值，能够减小测量仪器对中误差对水平角测量精度的影响。
3.3狭窄区域测量的瞄准误差
在狭窄区域测量作业过程中，只有保障了全站仪瞄准目标位置与实际位置的重合，才能够提高测量精度。事实上，实际的测量过程中，全站仪瞄准目标偏离实际位置的现象较为常见，瞄准误差造成了测量误差。因此，要避免瞄准误差对测量精度的不利影响，在测量时要尽量减小测量人员观测时对测量角度的影响，目标观测的过程中，仪器十字丝必须要清晰，需对目标开展两次的瞄准读数，当读数误差超过了相应标准后，要再次瞄准读数。
3.4外界环境影响
由于采矿作业环境的特殊性，环境因素也可能会对全站仪测量精度产生一定的影响，比如湿度、温度与气候、照明条件等。要消除环境因素对测量误差的影响，需要尽量保持测量环境的稳定性，严格根据测量的环境条件来进行温度、湿度与照明条件等的控制。
3.5特殊环境下测量不准的情况如何提高测量精度
①两点之间温度和气压差别大。全站仪在通过风门开展测量的过程中，由于风门前后存在明显的温度与气压差异，在这种情况下，光波的传播速度会存在明显的变动，当气压差值过大时，气象改正数将存在较大偏差。要提高全站仪测量精度，需在测量之前将风门打开5～10min，保持测量过程中温度、气压条件的稳定性；②湿度过大、粉尘较多等能见度低。如果在生产作业的过程中面临着湿度过大、粉尘含量过高的情况，一般不宜进行测量。湿度过大以及粉尘过多的条件下，能见度较低，光波极易出现反射现象，这些光波提前被全站仪所接收，甚至光波受到距离限制难以被反射回来，在测角时较差的能见度使得观测目标与实际位置之间存在着一定的误差，影响了测量精度。这种情况下，要提高测量精度，一般要对采场进行相应的清理，在粉尘减少、烟消雾散时再开始进行相应的测量工作。
结束语
矿山生产的过程中，很多的测量作业都是利用全站仪来完成的，在实际的测量工作中，很多因素都会对测量结果产生一定的影响。因此，为提高测量精度，保障生产作业的高效、安全开展，各个采矿企业在利用全站仪开展测量工作时，必须要切实加强精度控制。
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