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浅析全站仪在井下导线测量中的应用及精度[摘要]随着社会经济的快速发展国家对矿产资源的需求不断增大其对矿山井下测量工作提出了更高要求。由于矿山井下测量工作存在着测量环境恶劣、测量工作面狭窄以及测量精度偏低等问题为提高矿山井下导线测量工作质量和精度引进了全站仪测量技术。本文着重分析了全站仪在井下导线测量中的应用及精度提高措施。[关键词]全站仪井下导线测量应用精度[中图分类号]P631.2+23[文献码]B[文章编号]1000-405X（2015）-7-280-21全站仪概述全站仪与传统经纬仪工作原理相近其由微处理器进行测角与测距的自动控制能够有效的对所测部位的坐标、高程差以及水平距离进行检测同时能够对测试数据进行自动记录等较常规测量仪器具有独特的功能特征具体表现为[1]：首先进行水平角、斜距以及竖直角等测量时仅需应用反射棱角照准一次即可可实现测点高程、平面坐标等计算同时将数据记录下来;其次全站仪较其他测量仪器设备可通过其电子手薄、主机等通讯接口完成与其他外围设备间的数据通讯促进测量工作的自动化测量技术;第三结合计算机应用软件全站仪处理计算数据功能可完成施工放样、碎部测量以及导线测量等工作;第四由于全站仪具有双轴补偿系统其既可以有效的对仪器水平轴与竖立轴倾斜误差进行自动测量又可以自动修正角度观测值。2井下全站仪导线测量概述受井下导线测量环境影响其与地面测量存在着诸多独特特征具体表现有[2]：首先井下环境具有阴暗潮湿、采光条件差以及受其他工作影响等通常将检测点设置于坑道顶部且长短不一以提高检测精度;其次受坑道通光条件、工作面窄等影响测量点位误差随着坑道掘进深度而逐渐增大;第三井下采取导线测量形式是受井下施工面积小、前后通视情况差以及控制测量形式单一等因素决定的;第四由于采矿对井下巷道测量精度要求较高通常采用精度较高的导线测量形式并且通过控制巷道贯通、新老巷道及采空区间关系进行修正以促进矿山生产安全;第五井下导线测量顺序须按照一定顺序开展通常情况下在布设高级导线校核前先布设低级导线对坑道掘进进行指示。3全站仪在井下导线测量中的实践应用井下导线布设按照“高级控制低级”原则开展[3]根据《煤矿测量规程》规定井下平面控制包括采区控制和基本控制两种其测支导线通常按照闭合导线或复测导线两种形式分布。全站仪在井下导线测量观测方法可分为以下三种：其一井下导线点的选点和埋点的确定按照相邻导线间距宜较大、设点位置尽量远离运输轨道一侧、设点位置尽量避开存在安全隐患位置、永久点应充分采用混凝土巩固等原则实施;其二关于全站仪操作人员配置问题通常选用4人主测1人记录1人照明前后1人和立棱镜1人井下测量前应分工明确严格按照相关操作规程进行工作确保工作质量安全;其三采用“三联架”方式进行导线测量全站仪中基本仪器设备包括觇标、棱镜以及“三联架”通常将三脚架与基座整平对齐后通过移动棱镜和仪器头完成测量。井下导线测量方法根据井下检测实际情况划分可分为三架法、四架法和省点法三种。其中三架法具有较高的工作效率四架法适用于突击性导线测量工作省点法则在三架法基础上通过改进具有更高的工作效率。4全站仪井下测量误差精度分析全站仪在井下导线测量中应用较为广泛但其仍存在着诸多精确偏差或误差具体分析包括以下几种[4]：（1）关于井下测量水平角精度分析方面其误差产生原因主要由测量方法误差、设备仪器检测误差、对中误差等组成。其中井下测量水平角的总中误差包括对中误差和测角方法误差即如式1所示：由式1可以看出对中误差已成为井下测量水平角误差的主要因素且二者呈反比。经实践证明若导线边长较短时应将检测仪器与觇标对齐以防止检测角度产生误差。（2）关于井下测量垂直角精度分析方面其误差产生原因同样主要由测量方法误差、设备仪器检测误差、对中误差等组成但主要受测量方法误差决定。井下导线边垂直角测量主要为了将斜导线边长转化为水平投影边长和在斜巷中采用三角高程方法求相邻导线点间高差。在进行水平边长化算时测量倾角的误差应小于10’’/sinó;在进行三角高程计算时测量倾角的误差应小于15’’/cosó。可见进行水平边长化算时测量倾角误差随着倾角增大而减小;而进行三角高程计算时测量精度随着倾角降低而增大。（3）关于全站仪测距精度分析方面由于其利用光电测距其误差主要包含调制频率误差、气象参数误差、测相误差、仪器和棱镜对中误差、照准误差、光速误差、周期误差以及仪器加常数测定误差等。其中调制频率误差产生主要由于电子元件老化所致通常利用检定仪器、程常数测定、修正距离等实现调制频率误差的减小或消除;气象参数误差在当标准状态与实际气压气温