黃銀凱
摘 要:由于礦山生產(chǎn)的施工環(huán)境較為復(fù)雜,其測(cè)量的難易程度與準(zhǔn)確程度更是受到多方面因素的影響。而傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀或水準(zhǔn)儀等設(shè)備,由于其精度不夠,以及適用范圍較窄等原因,不能滿足當(dāng)前對(duì)礦山測(cè)量的需求。為了讓礦山生產(chǎn)測(cè)量工作有效進(jìn)行,文章通過(guò)對(duì)全站儀的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)以及具體應(yīng)用的分析,來(lái)探究其在礦山生產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用效果。
關(guān)鍵詞:礦山生產(chǎn)測(cè)量;全站儀;應(yīng)用探究
中圖分類(lèi)號(hào):TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)29-0054-01
1 全站儀的使用方法與特點(diǎn)
1.1 全站儀的功能與優(yōu)勢(shì)
①全站儀的功能。全站儀的全稱(chēng)為全站型電子測(cè)距儀,它通過(guò)將光學(xué)、機(jī)械與電子技術(shù)相結(jié)合的方式,對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行距離、水平角度以及垂直角度的測(cè)量。相對(duì)于傳統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器來(lái)說(shuō),全站儀因?yàn)槠渚哂凶詣?dòng)讀取與記錄數(shù)據(jù)的特點(diǎn),因而不易產(chǎn)生讀數(shù)誤差。并且只需完成一次安裝,就可以對(duì)所需測(cè)量的目標(biāo)進(jìn)行全覆蓋測(cè)量。
對(duì)一些露天的礦山施工現(xiàn)場(chǎng),技術(shù)人員可以通過(guò)全站儀的監(jiān)控,對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、生產(chǎn)狀況、以及工人生產(chǎn)安全等問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。有助于技術(shù)人員對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行增補(bǔ)與調(diào)整。
②全站儀的優(yōu)勢(shì)。全站儀的優(yōu)勢(shì),在于其功能豐富,兼具參數(shù)設(shè)置,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能,對(duì)各種工程以及專(zhuān)業(yè)的測(cè)量都適用。不但可以做到對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集,而且經(jīng)由專(zhuān)業(yè)程序處理后,還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化繪圖。因此,適宜于廣泛推廣。
1.2 全站儀的使用方法
全站儀測(cè)量的用途極為廣泛,針對(duì)各種不同的測(cè)量目的,有不同的使用方法。其大致可以分為坐標(biāo)測(cè)量、對(duì)角測(cè)量、距離測(cè)量、放樣測(cè)量以及立體坐標(biāo)測(cè)量等方式。
①對(duì)角測(cè)量。對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行水平角度測(cè)量時(shí),需要按下角度測(cè)量鍵,選擇測(cè)量目標(biāo)上任一點(diǎn)作為參照,并將其水平度值設(shè)置為坐標(biāo)系原點(diǎn)。然后,讓全站儀在角度測(cè)量模式下,對(duì)該測(cè)量目標(biāo)上其他點(diǎn)位進(jìn)行測(cè)量取值。此時(shí),顯示出的讀數(shù)即為兩點(diǎn)間水平方向所夾角度。
②距離測(cè)量。對(duì)測(cè)量目標(biāo)的距離進(jìn)行測(cè)量,則首先需要對(duì)全站儀的棱鏡進(jìn)行常數(shù)設(shè)置,然后根據(jù)當(dāng)前溫度、空氣濕度以及大氣壓力等因素,對(duì)全站儀參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使受測(cè)目標(biāo)與棱鏡之間相互對(duì)準(zhǔn)。按下測(cè)距鍵,顯示出受測(cè)目標(biāo)在高差以及平、斜距離方面的數(shù)值。
③坐標(biāo)測(cè)量。進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量,則首先需要為受測(cè)目標(biāo)進(jìn)行三維坐標(biāo)構(gòu)建,并將其后視方向的水平測(cè)量值設(shè)置成方位角。通過(guò)對(duì)棱鏡常數(shù)的調(diào)整以及氣溫、濕度與大氣壓力的調(diào)整,使得棱鏡與被測(cè)目標(biāo)照準(zhǔn)。按下坐標(biāo)測(cè)量鍵,讀取受測(cè)目標(biāo)的三維坐標(biāo)數(shù)值。
2 礦山測(cè)量中全站儀的應(yīng)用
2.1 施工危險(xiǎn)預(yù)警
礦山作業(yè) 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工人員來(lái)說(shuō)都具有一定程度的危險(xiǎn)性。尤其是采礦密集區(qū)域,很有可能出現(xiàn)某處、某區(qū)域礦藏被挖出空洞的現(xiàn)象。使得工作人員與測(cè)量人員在進(jìn)行施工與探測(cè)時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。為了保證測(cè)量、施工人員的人身安全,因而采用全站儀對(duì)空洞內(nèi)部進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。其具體方法是:在空洞口處,放置全站儀,使用光源在空洞內(nèi)壁投射出光點(diǎn)。將此光點(diǎn)作為前視點(diǎn)對(duì)照目標(biāo)。通過(guò)極坐標(biāo)計(jì)算,對(duì)空洞內(nèi)部的具體情況做出準(zhǔn)確的判斷,避免危險(xiǎn)情況發(fā)生。
2.2 數(shù)據(jù)采集測(cè)量
全站儀可以對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ),然后再經(jīng)由專(zhuān)業(yè)軟件將之繪成圖像。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,適用于任何地形、地貌。其精準(zhǔn)度也能得到有效保證。相對(duì)于過(guò)去使用經(jīng)緯儀進(jìn)行視覺(jué)距離測(cè)距的方法,全站儀測(cè)量繪圖的效率與精確度更高。當(dāng)前,所采用的成圖軟件,主要是CASS6.0,其成圖效果美觀,成圖速度較快。
2.3 坐標(biāo)放樣測(cè)量
根據(jù)事先在圖紙上設(shè)計(jì)好的坐標(biāo),結(jié)合實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況,將處在設(shè)計(jì)圖紙中的坐標(biāo),通過(guò)科學(xué)的測(cè)量方法設(shè)定在實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)。并以此為依據(jù),對(duì)周邊測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。這種方式測(cè)量精確度高,多數(shù)情況下應(yīng)用于勘探工作。
2.4 井上懸高測(cè)量
一般在露天的礦山工程中,如果遇到有障礙物對(duì)全站儀測(cè)量產(chǎn)生遮擋的情況,常常選用懸高測(cè)量方式。通過(guò)選取天空中一點(diǎn),使用輔助棱鏡,對(duì)此點(diǎn)與地面之間的距離進(jìn)行測(cè)量。將輔助棱鏡的高度輸入全站儀,然后,針對(duì)輔助棱鏡進(jìn)行距離測(cè)量。測(cè)定結(jié)果后,調(diào)整望遠(yuǎn)鏡目標(biāo),使其對(duì)準(zhǔn)天空中設(shè)定的虛擬點(diǎn)位,即可計(jì)算出所需結(jié)果。由于其操作簡(jiǎn)單,適用性好,可以對(duì)任意地貌、地形進(jìn)行測(cè)量,并且其抗干擾能力好,因而對(duì)地形復(fù)雜的礦山施工環(huán)境應(yīng)作為首選測(cè)量方式。
2.5 豎井結(jié)構(gòu)測(cè)量
傳統(tǒng)的豎井結(jié)構(gòu)測(cè)量方式,因?yàn)槠浼夹g(shù)要求較高,工作內(nèi)容較為復(fù)雜,操作方法極其繁瑣。因此,測(cè)量工作勞動(dòng)強(qiáng)度較大,測(cè)量準(zhǔn)確程度也不夠。而采用全站儀對(duì)豎井結(jié)構(gòu)進(jìn)行定向測(cè)量,可以精確的完成測(cè)量任務(wù)。將地面上的平面坐標(biāo)系,經(jīng)由豎井傳遞到井下,并對(duì)井下測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。通??捎袔缀味ㄏ?、物理定向等方式,其操作簡(jiǎn)單,使用方便。
3 全站儀使用的注意事項(xiàng)
3.1 參數(shù)設(shè)置問(wèn)題
由于在對(duì)測(cè)量目標(biāo)進(jìn)行距離測(cè)量時(shí),所選用棱鏡的型號(hào)會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響,因此,在測(cè)量之前,一定要仔細(xì)檢查反光鏡的匹配度。并且因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果還受到溫度與空氣壓力等因素的影響,所以,在實(shí)際操作中,還要調(diào)整壓力與溫度參數(shù)。
3.2 放樣位置問(wèn)題
對(duì)于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,需要采用放樣測(cè)量的位置,通常會(huì)使用極坐標(biāo)計(jì)算的方法。首先要對(duì)設(shè)計(jì)中所標(biāo)注點(diǎn)的位置以及實(shí)際點(diǎn)位置進(jìn)行仔細(xì)核對(duì),并將其輸入到全站儀中。要確保放樣點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性,以免造成后續(xù)工作全部隨之出錯(cuò)的情況,導(dǎo)致巨大損失。
3.3 正、倒鏡觀測(cè)問(wèn)題
全站儀自身的補(bǔ)償、修改功能在不同的觀測(cè)環(huán)境下補(bǔ)償效果不同。而每次經(jīng)過(guò)補(bǔ)償、修改后的誤差殘余量,也會(huì)影響觀測(cè)效果。所以,在實(shí)際使用中需要進(jìn)行正、倒鏡觀測(cè),并記錄數(shù)值,以確保精度。
4 結(jié) 語(yǔ)
隨著全站儀在礦山生產(chǎn)測(cè)量中的使用越來(lái)越廣泛,其優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)也越來(lái)越被人們所認(rèn)可。尤其是全站儀的測(cè)量精準(zhǔn)度與環(huán)境適用性,更是可以滿足多種開(kāi)采作業(yè)的需要。但實(shí)際施工所面臨的環(huán)境問(wèn)題無(wú)法預(yù)測(cè),并且也存在著許多尚未被發(fā)現(xiàn)的影響因素。這就需要全站儀的使用者,能充分的考慮具體施工環(huán)境特點(diǎn),結(jié)合施工目的,合理選用適當(dāng)?shù)娜緝x測(cè)量方法,降低產(chǎn)生誤差的可能性,提高效率。
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