浅谈连续设站三角高程测量方法在矿山测量中的应用

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:刘章良
[导读] 摘要:当前矿山测量中,由于其垂直方向的高度起伏差异较大,对传统三角高程测量方法的应用带来了一定的困难,不仅操作不便,而且影响最终的测量结果精准性。
        玉溪矿业有限公司  云南玉溪  653405
        摘要:当前矿山测量中,由于其垂直方向的高度起伏差异较大,对传统三角高程测量方法的应用带来了一定的困难,不仅操作不便,而且影响最终的测量结果精准性。针对这种情况,适应连续设站三角高程测量方法,可以优化测量程序,降低测量作业难度,利用最少的测量数据就可以获得精准的测量结果,大大降低了测量误差,强化了矿山测量的效率和质量。本文主要对连续设站三角高程测量方法在矿山测量中的具体应用原理、操作方法、误差控制等方面进行分析,旨在进一步提升矿山测量精准性,优化测量效率,强化矿山开发和应用针对性和高效性。
        关键词:连续设站;三角高程测量;方法;矿山测量;应用
        随着经济水平的逐渐城市,人口增加,对矿产资源的需求逐渐呈现增长趋势,对矿山开发和利用带来了一定的压力和挑战。由于矿山环境、地质等条件较为复杂,为矿山开发和生产工作难度加大。针对这种情况,需要采取科学有效的测量方式,对矿山开展连续设站距离实施测量,并在此基础上获得精准的数据,掌握矿山平面、高程数据,从而为矿山的开采和生产作业提供详细的依据,促进开采作业有效性和针对性。【1】以往测量方法较为落后,已经不适应现代化社会矿山开采需求,而且其技术含量较低、操作程序繁琐,运行资金消耗量大,而且测量结果精准性差。基于此种情况,可以充分采取连续设站三角高程测量方法开展精准性测量,对目标基点之间的距离进行全面测量,优化测量程序,提升测量速度和效率,降低成本,对于提升矿山测量工作整体技术水平意义重大。
        一、测量模型
        使用矿山连续设站三角高程测量方法时,需要构建完善的测量模型。测量模型的构建基础是要对目标棱镜与转点处的距离、竖直角、斜距、水平夹角等,并通过三角函数工会,对两个测量目标点之间的高度数值差进行运算,并在此基础上获得两个测量目标点之间的距离数据。【2】运算公式为:
        HB=HA+h
        H=Lsinθ+i-v
        其中,HB、HA是两个两侧目标点;
        H是两个测量目标点的距离;
        L是两个测量目标点的斜距;
        I是仪器高度;
        V是棱镜的高度。
        在此基础上,可以精准的构建出三角高程测量模型【3】。
       
        图1 三角高程测量模型
        从测量模型中可以看到,应用该种方法的测量结果精准的影响因素主要有侧展和目标棱镜之间的竖直角、两点间距离等因素。而且大气折光系数、全站仪、目标棱镜高度测量误差等也会对其测量结果准确性产生影响。【4】随着科学技术的逐渐发展,对测量方法进行进一步优化和改善,有效降低了其测量误差,提升了测量精度,促进矿山测量效果的提升。而且随着全站仪在测量过程中的全面应用,有效提升了其测量过程的便捷性和高效性,有效提升其测量精准度。
        二、操作方法
        在测量模型的基础上,开展具体的测量操作。把测量目标的两点设置为A、B,并利用连续设站三角高程测量方法进行实际测量。其中具体的操作方法为:在A点以及其最近的转点1处分别设置棱镜,并在两者中间位置设置测量仪器,保障对中平整平,对A以及转点1之间的距离进行测量,并对仪器位置和转点去之间的斜距和竖直角进行测量,利用钢尺对A出的棱镜高度进行测量;继续向前移动,把A出的棱镜设置在下一个转点2处,并在转点1与2之间设置测量仪器,并对其距离进行分别测量,并测量仪器设备位置和转点2处的斜距、竖直角等数据进行测量。按照以下程序持续性测量,指导测量至终点B站。【5】对仪器设备高度进行测量时,需要将其测量误差控制在一毫米以内,才能保障最终的测量结果数据误差不超过三毫米。利用连续设站三角高程测量方法过程中,不需要对设备进行对中处理,优化了测量程序,加快了测量速度,减少误差。该种方式在长度较大的矿山巷道中较为适用。
        三、误差控制
        (一)控制原理
        针对测量出来的结果,需要利用相应的数据公式进行一系列的运算,并进行数字化处理,全面的数据分析基础上,才能对测量距离、测量误差等数据进行精准性确定。其中误差运算公式为:
       
        其中,其中mhAB指的是测量目标A/B两点之间的测量误差率;
        L为其间的距离长度;
        mθ指的是仪器高的量取误差值;
        mv主要是反射镜的取量误差值;
        ms指的是地球曲率高度误差【6】。
        使用该种方式进行测量,获得的数据一般需要经过严密的分析处理,从而对其误差进行有效控制,只有将其控制在百分之零点五到百分之零点九的范围之内,才能确保测量数据的精准性。其中引起测量误差的主要因素是地球曲率高度误差,而且其误差数值会随着测量目标距离加大而呈现增长趋势。【7】因此,在具体测量过程中,要结合具体情况采取合理措施,如选择合适的仪器、保障测量放方法的有效性、对测量数据进行精准读取等,从而有效避免出现较大的测量误差。
        (二)注意事项
        (1)保障测量数据记录的规范性和标准性,确保其记录程序符合相关规范要求,注重测量过程中的不同限差与相关的矿山测量规程相统一;(2)保障转点处棱镜安装高度统一性,从而便于对其相关数据进行读取和运算;(3)结合具体情况,对测量仪器的设置位置,保障前后视距离均衡性,加大其间的距离间隔,从而减低设站数量;(4)要结合具体情况对该测量方法进行使用,避免在不适应的情况下,如一般导线测量作业中进行应用;(5)要使用规范性的测量方法对测量目标逐渐的仪器高度进行量取;(6)保障棱镜安设的规范性,确保点位位置和高速的合理性和稳定性,防止数据变更引起的测量误差等;(7)可以适当的对仪器高度进行变更,防止出现较大的系统误差等【8】。
        四、结语
        综上所述,随着我国经济水平的逐渐提升,对矿山开采和开发需求越来越大。由于矿山开采作业环境较为复杂,井下巷道高低起伏不一,对测量仪器设备的安装以及具体的测量实际操作带来了一定的困难。连续设站三角高程测量方法是对传统高程测量方法的创新,优化了实际的操作流程,提升了实际测量效率,极大程度上降低了测量结果的误差率,全面提升了测量结果的准确性。在具体应用中,要注重操作方式和流程的规范性,对测量的数据进行准确读取,避免人为失误引起的测量误差等问题。实践证明,连续设站三角高程测量方法在矿山测量的实际应用,有效缩短了测量时间,降低了成本,减少测量误差,对于促进矿山开采和开发作业的效率做出了极大的贡献,进一步促进了我国矿山开发利用行业的持续性和有效性发展,为我国经济水平的提升提供了极大的动力支持。
        参考文献:
        [1]刘建祥.矿山测量中连续设站三角高程测量方法的应用研究[J].世界有色金属,2020(05):34-35.
        [2]梁晓江.连续设站三角高程测量方法在矿山测量中的应用[J].煤矿现代化,2020(01):100-102.
        [3]孟省.连续设站三角高程测量在煤矿测量中的应用[J].自动化应用,2019(12):103-104.
        [4]李进,王永军,蒋光军.现代测量技术在矿山的实际应用[J].低碳世界,2016(22):52-53.
        [5]叶锦强.全站仪自由设站法在露天矿开采、剥离、施工测量中的方法探索[J].北京测绘,2014(05):127-129.
        [6]张广发.GPS-RTK定位技术在矿山测量中应用及优缺点的探讨[J].西部探矿工程,2014,26(03):145-146+150.
        [7]陈强,黄孝义,徐德泉.连续设站三角高程测量在煤矿测量中的应用[J].煤矿现代化,2013(06):63-64.
        [8]刘辉,何春桂,邱光举,刘小阳,董增林.山区连续设站三角高程测量方法与试验[J].煤炭科学技术,2011,39(01):111-114.
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