摘要：全站仪导线作为一种新型测量技术，具有准确度高且操作简便等优势，受到社会各界的广泛关注，但在矿山井下运用时则会受到周围环境影响，导致测量结果有所偏失。在矿山井下坑道多以独头挖进的方式进行，坑道越深入则点位误差越大，同时测量的精准度直接影响巷道与采空区的关系，甚至会影响巷道的贯通性，因此在具体施工中必须充分了解施工环境，采取科学有效的措施提高井下导线测量的精准度。
关键词：全站仪；误差；精准度；导线
引言
当下全站仪导线测量法，在矿山测量过程中，得到了广泛的应用。相较于目前矿山测量的技术来看，全站仪导线测量法具有诸多的优点。利用全站仪导线法进行矿山测量，能够测量出多种生产使用数据。不仅可以测量角度，也可以测量距离，同时可以将测量的数据导入相应的数据处理软件，能够提高后期信息处理的效率。因此，全站仪在矿山测量中发挥了重要作用。
1井下全站仪测量的特点
井下测量受作业环境的影响，不同于地面测量。主要特点有：首先，由于井下导线测量受巷道条件的制约，井下导线点随巷道掘进进行逐步敷设，不像地面测量那样可以有GPS网、交会法等多种方法。由于巷道通视条件差，行人、风向、机车来往频繁干扰大，导线点一般布设在巷道顶板上。测量时需进行仪器上对中，边长距离长短不一。布设导线点时，保证在两点通视的前提下尽可能的使边长越长，这样提高精度很关键。其次，全站仪使用方便工作效率高。由于井下测量放线时，一般情况巷道迎头进行掘进，巷道内粉尘、油烟比较大、能见度低，迎头掘进停了才能进行导线测量。全站仪自带激光测距装置，测距时使用全站仪测量可节约很多时间，在井下通视、通风好的情况下,全站仪至少可测350m，尽可能减少对巷道掘进时间的影响。
2矿山井下全站仪导线测量误差分析
2.1全站仪的仪器误差
全站仪的仪器误差主要由于仪器各几何关系不正确和检校不完善所引起的。这主要包括：
2.1.1视准轴误差
这是由于视准轴不垂直于仪器横轴时产生的误差。造成盘左盘右两个位置上大小相等，符号相反。
2.1.2横轴误差
这是由于横轴不垂直于仪器竖轴的误差。造成盘左盘右两个位置上大小相等，符号相反。
2.1.3竖轴误差
这是由于仪器竖轴不铅垂所产生的误差。造成竖角越大，误差越大，而且还和观测方向与垂直轴倾斜方向所夹的角度有关。
2.2全站仪井下对中误差
这主要是井下点位与全站仪测站中心不在同一铅垂线上所产生的仪器对中误差。其对观测方向值的影响规律是：第一，与其线量对中误差成正比；第二，与距离成反比，边长越短，对水平角的影响越大。
2.3全站仪井下测量镜站的瞄准误差
主要是从全站仪中心至反射镜反射点之间的测距引起的误差。其对观测方向值的影响规律是：第一，与瞄准高度、目标倾斜角成正比；第二，与边长成反比。
2.4测距误差
主要是从全站仪中心至反射镜反射点之间的测距引起的误差。测距误差包括固定误差（对中误差、仪器常数和测相误差）、比例误差（测尺频率误差、光速误差、大气折射误差）和周期误差。
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2.5外界环境条件
如井下湿度、温度、粉尘、照明度等的变化因素，也会给测角量距带来误差。但由于井下条件较为稳定，不像地面那样受季节、天气的变化影响，在短暂的测角时间内可以认为是基本稳定的，故不考虑。
3矿山井下全站仪导线测量提高精度的方法
3.1在一测回中实施盘左盘右观察法
对于全站仪的横轴误差和视准轴误差而言，其均会对观测方向值产生影响，具体变现为盘左盘右位置大小不等，且符号相反。基于此针对这类误差可通过盘左盘右观察法进行校准，即在观测同一个目标时采取平均值，进而对两项的误差进行消解或抵消。在该方法具体应用中，工作人员应严格控制照准部水准器气泡的位置，保证其处于居中状态，以此有效消除竖轴误差，并对竖盘指标差的消除起到推动作用，最终提升全站仪导线测量的精准度。
3.2井下导线测量时采用三架法
在矿山井下全站仪导线测量中，对中处理工作尤为重要，直接关系到整个测量过程的有效性和精准性，但受井内环境和具体操作影响，对中过程中极易出现误差，对观测方产生重要影响，并与对中误差呈现正比关系。基于此在具体测量过程中，工作人员应结合实际测量项目，创新测量方法从而缩小对中误差。通常情况下，在平面控制测量中工作人员多采取7级导线测量方法，但这种方法不能有效避免对中误差的影响。因此可利用三架法替代上述方法。例如在生产矿井测量中，工作人员应准备1台全站仪、3副角架和2台棱镜。在具体测量时严格控制基座、棱镜和仪器，无论如何变换位置，都必须保证三者处于同一铅垂线。同时在每次变换仪器后，应保证仪器处于对中整平状态，一旦出现水准管偏离的情况，工作人员必须将其进行重新校对。此外，如果观测过程中出现误动角架的现象，则需对之前的测量结果进行检测，必要时重新测量。
3.3增加锤球重量并瞄准锤球根部
在矿山井下全站仪导线测量过程中，瞄准误差的发生几率较大，对井下测量工作的准确度产生严重影响。因此在具体测量过程中，工作人员应采取有效措施，最大限度降低瞄准误差的影响。例如在巷道掘进测量中，井下气流较为强烈，具体测量工作会受到气流影响。当仪器上对中时，锤球摆动幅度在气流影响下增大，为了避免由此造成的误差，工作人员可根据测量实际情况，适当地增大锤球的质量，可由正常情况下350g增加至400g，以此减缓锤球的晃动程度。此外，工作人员还可采取瞄准锤球根部的方式来提升测量精准度。
3.4合理运用棱镜激光测量模式
井下测量会受到周围环境影响，因此在具体测量过程中应密切关注环境变化情况，合理调整测量模式。例如在边长测量时，工作人员可选择棱镜激光模式，将井下的实时气压、湿度和温度等数值录入气象数据，并定时进行检查改正，以此保证与反光镜使用实际情况相匹配。同时，工作人员必须保证镜面的清洁度，严禁镜面出现水珠或灰尘。在斜巷三角高程测量及平巷边长测量时，可采取往返测量的方式，从而有效提高三角高程测量的精准度。
3.5精准度提高的其他方法
矿山井下全站仪导线测量中误差的种类角度，因此在提高测量精准度的过程中除了运用上述方法外，还可采取如下有效措施：首先，有效防止测角误差传递。在短边巷道测量或全站仪前进时，如果操作不当会导致测角误差传递，因此工作人员必须采取有效措施防止该现象的发生。根据测量实际情况，可选择陀螺全站仪，并利用其对短边陀螺方位进行测量，从而通过这项加测内容确保测量的精准度；其次，导线指示坑设置规范化。在设置低级导线指示坑和高级导线指示坑时，工作人员应以坑道中线为基准，并保证边长相等。导线布置方式则以交叉和闭合为主，以此有效提升电位横向的精准度。
结束语
测量是矿山的眼睛。测量工作严重影响着矿山的安全和生产。只有提高井下测量的精度,确保巷道的准确贯通，才能够保证矿井安全生产的有序进行,为矿山的安全生产保驾护航。
参考文献
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[2]薛一生.矿山井下全站仪导线测量提高精度的方法探讨[J].能源与节能.2017(09)
[3]陈栓柱.全站仪在井下导线测量中的应用及其精度分析[J].煤.2011 (08)
论文作者:高卫康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：测量论文; 误差论文; 井下论文; 导线论文; 全站仪论文; 巷道论文; 矿山论文; 《基层建设》2019年第1期论文;