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全站仪在矿山贯通测量中的应用及分析叶芝华

发表时间：2021/7/20 来源：《基层建设》2021年第12期作者：叶芝华

[导读] 贯通测量是矿山测量工作的重中之重。本文介绍了全站仪在矿山贯通测量中的应用，并对全站仪贯通测量的误差预计进行了分析，结合矿山的人员及仪器情况

        玉溪矿业有限公司，云南玉溪 653405
        摘要：贯通测量是矿山测量工作的重中之重。本文介绍了全站仪在矿山贯通测量中的应用，并对全站仪贯通测量的误差预计进行了分析，结合矿山的人员及仪器情况，制定了科学有效的观测方案，提出了误差控制方法。工程实践表明，该贯通方案完全可行。
        关键词：全站仪；贯通测量；误差预计；精度分析

        一、引言
        我矿东线隧道工程贯通测量累计导线全长约4030m，属于大型贯通工程。根据技术规程和贯通工程巷道的用途，确定该贯通点在重要方向上的水平误差不超过0.3m，垂直方向误差不超过0.2米，精度要求一般。如何在测量技术人员少、仪器设备少的矿山顺利完成贯通，值得探讨。因此大力推广全站仪测量技术以及贯通误差预计理论很有必要。
        二、贯通测量误差的预计及分析
        1、选择贯通测量方案
        在选择贯通测量方案时，考虑到人员及设备因素，没有使用水准仪测高程和陀螺仪加强边的方案。采用了2"级全站仪观测水平角及三角高程的方案。主要要求如下：独立观测次数为两次；对原导线进行复测时，条件允许的地方，都沿原导线点设站。且整条导线的测量工作一次完成，减少偶然误差；井下测量时，按井下7＂级导线进行测量，一站两测回，同一测回中半测回互差不大于15＂，两测回互差不大于12＂，垂直角以中丝法两测回观测，垂直角互差小于20＂，指标差互差小于15＂。每条边的边长测三次，互差≯3 mm。
        2、贯通测量误差预计
        2.1预计参数的确定
        井下导线测角中误差mβ = ±7"，量边误差系数a = 0.0005。
        井下全站仪高程测量误差15。
        （1）井下导线测量的误差引起K点在X轴上的误差
        ①测角误差的影响
             取两倍中误差为预计误差
        M xk 预 =±2× M xk =±0.108×2 = ±0.216< 0.3米
        ③各项测量误差引起贯通点K在高程上的误差
        井下全站仪高程测量误差引起K点在高程上误差
        按《煤矿测量规程》规定精度计算。
        Mhs = ±15＝±15＝±95㎜＝±0.095米
        L：导线长，以百米为单位
        取两倍误差为预计误差
        M hk 预 = 2×M hk = ±0.095×2 = ± =0.190米
        通过上述误差预计，在取2倍误差的条件下各项设计数据均满足工程贯通精度要求，说明该方案在理论上是可行的。在实际施工测量过程中严格执行方案要求，就可以保证工程的贯通精度。
        三、贯通测量误差控制
        通过上述误差预计数据可以看出，如果不进行误差控制，很容易出现超标，特别是高程上的误差，过程中我们做了以下几点：
        1、需要检查原始资料的可靠性，对起算控制点要进行认真的实测检核，确保起算数据准确无误。
        2、距离较远时，考虑地球曲率和大气折光差对高程的影响，对观测得的高差加“球差改正”和“气差改正”。在观测过程中，温度发生明显变化时，施测前要待仪器温度稳定后再开展观测工作；采用防风措施、光学对中、加大垂球重量、增加对中次数等方法，提高仪器及觇标的对中精度。
        3、对于贯通测量，要进行可靠的独立计算，及时复测复算，对复测结果进行精度评定，并与原测量成果进行精度进行比较，各个测量步骤均不能低于精度要求。
        4、必须使用与仪器配套的反射棱镜测距。
        5、测量前要检查仪器参数和状态设置，如角度、距离、气压、温度的单位，最小显示、测距模式、棱镜常数、水平角和垂直角形式、照准差2C值、竖直度盘指标差I等。可提前设置好仪器，在测量过程中不再改动。
        6、观测过程中，仪器气泡中心偏离不得超过一格。当偏移值接近限值时，应在测回之间重新对中整平仪器。
        四、贯通精度分析
        贯通联测：我矿东线运输隧道贯通后，通过联测，从N14点符合到E19点后，方位角差为34″，E19的X坐标差为45mm，Y坐标差为40 mm，Z坐标差为60mm。贯通工程在重要方向上的偏差如下：实际偏差：平面60 m m；三角高程60m m。Fx=0.045 m，Fy=0.040 m，Fh=0.12m，相对精度K=1／（∑Di／√（fx² +fy²））=1／67000﹤1／8000。M h=Fh÷S=29.8m m/km。从以上的数据可以看出该巷道贯通的精度相当高，符合技术要求。
        五、总结分析
        本项工程的顺利贯通，为矿山其它类似条件工程的贯通测量工作提供了许多值得借鉴的经验，既体归纳如下：
        1、科学地进行贯通误差预计，选用人员及仪器上满足、技术上可行、精度上允许、经济上合理的测量方案，不必过分追求高精度。
        2、在井下使用全站仪测量，不仅能大大降低测量人员的劳动强度，减少作业计算量，而且能提高测量速度和精度。
        3、在高程精度要求同等下，三角高程测量导线长度不能超过4400米，（Mhs = ±15×2≯0.2米，L=44百米）。
        参考文献：
        [1]卫国龙.谈贯通测量在矿山测绘中的应用与分析[J].科技与企业，2012，22：205.
        [2]高清龙.贯通测量在矿山测绘中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2013，03：95-97.
        [3]彭东东.贯通测量中的误差预计及控制研究[J].矿山测量，2012.