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[摘 要]随着计算机技术，空间技术，信息处理技术的发展与广泛应用，全站仪也逐步开发和应用于矿山测量当中。它以操作简单，功能完备，可靠的距离和角度测量，以及坚硬的外壳和适用于全天候作业的结构，备受矿山测量人员的青睐。全站仪在矿山测量中发挥的作用，大大提高了测量工作效率，减轻了测量工作人员的内外业工作强度。基于此，文章就全站仪在矿山测量中的应用进行分析，以供参考。
[关键词]全站仪；矿山测量；应用
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0369-01
1 全站仪的组成、工作原理及操作方法
1.1 全站仪的组成
矿山测量工作中全站仪整套设备主要包括三角架、全站仪、棱镜、吊锥组成，而全站仪主要由机身电源、显示屏、通信接口、数据处理、键盘五部分组成。
1.2 全站仪工作原理
全站仪主要分整体型和积木型两种结构类型，积木型全站仪主要通过电缆将各部分连接在一起，相比整体型全站仪精度低，所以在矿山测量中一般采用整体型全站仪。全站仪从功能上又可以分为经典型、智能型、无目标型、机动型四种，目前矿山测量中采用的是经典型全站仪，即全站仪具有基本程序和功能，而机动型主要是加装了电机，实现机动化。无目标型主要是指在测量中无需棱镜就可实现测量数据，智能型是无目标型全站仪进一步升级，完全实现自动和智能化[2]。
1.3 全站仪设置及操作方法
（1）全站仪设置是矿山测量工作中首要步骤，主要包括着模式和参数两方面设置；矿山测量中最常用的是精测量、粗测量以及跟踪测量，全站仪应根据实际测量需求进行模式设置；当全站仪模式设置完成后再进行参数设置，参数设置主要是将施工地点温度作为大气曲度，通过计算机将及相关程序将相关数据转化为全站仪相关参数。
（2）全站仪操作方法。根据测量内容进行相应操作，在测量工作前应全面检查全站仪，确认无误后进行全站仪模式及参数设置，然后架设仪器整平对中，待全部完成后将仪器对准测量对象，然后通过仪器显示屏显示测量相关数据进行观察、记录，最后将测量数据输入电脑进行处理。
2 全站仪的主要优点
全站仪具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字的形式提供测量成果，其操作简便，性能稳定，功能丰富，数据可通过电子手薄与计算机进行传输。以徕卡TPS1202全站仪为例，进行简要介绍全站仪的几个显著功能。
（1）具有较强的内存管理功能，可以大量存储测量数据和坐标数据，可以方便的对数据进行增减、删除、修改和传输。
（2）可以完成自动化数据采集，即进行自动记录，测量数据和坐标数据，可以直接和计算机进行传输。
（3）设计有比较完美的特殊测量程序，即除了进行基本的测量工作（测角、量边、测高差）之外，还可以进行坐标放样，距离放样，后方交会等功能。
（4）它具有PinPoint无棱镜测量技术，使得测量过程中无法立镜的特征点也能被精确测量。
（5）它具有的PS自动搜寻棱镜的功能使目标在失锁的情况下，也能在几秒钟内找到。
3 全站仪在矿山测量中的应用
3.1 井上矿山工程的测量
（1）悬高测量。在矿山测量时，尤其是露天矿山的测量，通常会遇到台阶较高的位置，导致棱镜无法到达，如：输电电线的实际高度能否满足安全距离；硐口的标高设计是否合理；在现场搜寻更加可靠、经济、方便施工的入口等，均可依靠全站仪强大的免棱镜测量功能完成。因此，全站仪在矿山工程的测量中极大程度地提高了矿山工程测量的精准性。
（2）露天矿开采工程测量。在对露天矿山的地表进行测量时，全站仪的免棱镜测量精度完全可以满足地表矿山测量的精度要求。测量工作的系统性非常强，基础测量建立在完成矿区范围的地形测量基础上，地形图是后期进行一切工程的基础，拥有矿区的地形基础数据后，后期的计算工作将使用测绘软件在电脑上完成。
（3）工程放样测量。在矿井生产中，为了实现对矿井的测量与监督，需要在矿井建设初期，标定一些特殊的点位，这一过程称为放样。放样时需要先在图纸中对于特殊点位的坐标进行计算，然后根据坐标指示使用全站仪进行放样定位。首先利用矿区的地形图，对矿区进行整体规划，比如生活区、矿山道路、竖井井口和井塔楼位置、尾矿库区位置等，以上工程的建设实施均需要工程放样测量。所有工程施工过程中均会产生工程量的计算，而工程量的计算均需进行数据放样，由于全站仪在数据采集测量中有很大的优势，因此全站仪在工程放样工作中有十分重要的作用。
（4）运用全站仪技术进行坐标测量。工程测量人员首先要确定前视和后视位置，准确放置全站仪之后再选择合适的坐标模式，将所确定的后视点坐标以及测站所在点的位置坐标输入全站仪，并准确定位后视点，最后测量前视点的坐标。在全站仪使用过程中应该特别注意的是：全站仪所使用的棱镜的选择在很大程度上要受到环境因素的影响，在使用全站仪时要根据不同的测量环境来选择合适的棱镜，从而提高测量的准确性。
3.2 井下矿山工程测量
（1）竖井定向。竖井在煤矿开采过程中会经常用到，竖井定向在矿山测量工程中就显得尤为重要，全站仪在进行竖井定向时发挥着主要作用，竖井定向需要有很高的技术含量，运用全站仪可以准确地将地表位置坐标传入井下。对于小型煤矿来说，在进行竖井定向测量时，利用全站仪即可很好地完成上述测量工作，同时满足井下测量的精度要求。在实际的竖井定向测量过程中，测量下传钢丝到井下测站点之间的水平距离的确定是最难的工作，随着科技的進步，全站仪的免棱镜模式和红外线功能的出现很好地解决了这一问题。对于大型煤矿的竖井定向测量工作来说，全站仪的免棱镜及红外线功能可以在测量前期也发挥着很大的作用。
（2）斜井、中段平巷的施工控制测量。巷道在施工过程中不仅需要埋设永久控制点，还要进行大量的中线和腰线标定工作。在中线和腰线标定时，最常用的方法就是伪倾角法。在煤矿工程测量中，系统误差严重影响测量精度。此外，井下巷道的贯通质量也是制约测量精度的主要因素。全站仪的自动校正功能很大程度上解决了这个问题，提高测量精度的同时也提高了测量效率。
（3）工程放样测量。在煤矿工程测量中需要在地表放样，同样也要在煤矿井下进行放样工作。一般来说，井下放样一般都集中于井下排水系统、运输系统的设计以及硐室施工过程中。由于全站仪免棱镜功能以及红外可见光功能的出现，大大降低了放样强度的同时提高了测量精度。
（4）运用全站仪进行距离和角度的测量。在测量距离、角度时只要把仪器放在巷道中，就可以得到精准的数据。此外，还可以使用全站仪带有的辅助功能对由于矿井内气压和温度等因素所引起的测量误差进行修正，提高测量准确性。
（5）运用全站仪进行定向测量。煤矿为了确保巷道的贯通，在进行巷道施工时，需要进行定向测量，精确巷道中心方向。通过全站仪测绘技术可以实现对巷道中线及腰线的精确测定。
结语
综上所述，全站仪是矿山测量工作中必不可少的测量工具，因此要保证矿山测量工作效率，提高测量数据准确性，必须充分了解全站仪性能、组成部分、工作原理，以及在各种测量形式中应用情况，必须在日常测量工作中加强全站仪安全维护，确保全站仪安全高效运行。只有这样才能在矿山测量中充分发挥全站仪的作用，有效提高矿山测量工作水平。
参考文献
[1] 谢志军.全站仪在矿山井下测量中的应用探究[J].科技展望，2014（17）：171.
[2] 陈添华.浅谈全站仪测量技术在矿山测量中的应用[J].企业技术开发，2015，34（35）：31-32.
[关键词]全站仪；矿山测量；应用
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0369-01
1 全站仪的组成、工作原理及操作方法
1.1 全站仪的组成
矿山测量工作中全站仪整套设备主要包括三角架、全站仪、棱镜、吊锥组成，而全站仪主要由机身电源、显示屏、通信接口、数据处理、键盘五部分组成。
1.2 全站仪工作原理
全站仪主要分整体型和积木型两种结构类型，积木型全站仪主要通过电缆将各部分连接在一起，相比整体型全站仪精度低，所以在矿山测量中一般采用整体型全站仪。全站仪从功能上又可以分为经典型、智能型、无目标型、机动型四种，目前矿山测量中采用的是经典型全站仪，即全站仪具有基本程序和功能，而机动型主要是加装了电机，实现机动化。无目标型主要是指在测量中无需棱镜就可实现测量数据，智能型是无目标型全站仪进一步升级，完全实现自动和智能化[2]。
1.3 全站仪设置及操作方法
（1）全站仪设置是矿山测量工作中首要步骤，主要包括着模式和参数两方面设置；矿山测量中最常用的是精测量、粗测量以及跟踪测量，全站仪应根据实际测量需求进行模式设置；当全站仪模式设置完成后再进行参数设置，参数设置主要是将施工地点温度作为大气曲度，通过计算机将及相关程序将相关数据转化为全站仪相关参数。
（2）全站仪操作方法。根据测量内容进行相应操作，在测量工作前应全面检查全站仪，确认无误后进行全站仪模式及参数设置，然后架设仪器整平对中，待全部完成后将仪器对准测量对象，然后通过仪器显示屏显示测量相关数据进行观察、记录，最后将测量数据输入电脑进行处理。
2 全站仪的主要优点
全站仪具有经纬仪和测距仪的优点，且以数字的形式提供测量成果，其操作简便，性能稳定，功能丰富，数据可通过电子手薄与计算机进行传输。以徕卡TPS1202全站仪为例，进行简要介绍全站仪的几个显著功能。
（1）具有较强的内存管理功能，可以大量存储测量数据和坐标数据，可以方便的对数据进行增减、删除、修改和传输。
（2）可以完成自动化数据采集，即进行自动记录，测量数据和坐标数据，可以直接和计算机进行传输。
（3）设计有比较完美的特殊测量程序，即除了进行基本的测量工作（测角、量边、测高差）之外，还可以进行坐标放样，距离放样，后方交会等功能。
（4）它具有PinPoint无棱镜测量技术，使得测量过程中无法立镜的特征点也能被精确测量。
（5）它具有的PS自动搜寻棱镜的功能使目标在失锁的情况下，也能在几秒钟内找到。
3 全站仪在矿山测量中的应用
3.1 井上矿山工程的测量
（1）悬高测量。在矿山测量时，尤其是露天矿山的测量，通常会遇到台阶较高的位置，导致棱镜无法到达，如：输电电线的实际高度能否满足安全距离；硐口的标高设计是否合理；在现场搜寻更加可靠、经济、方便施工的入口等，均可依靠全站仪强大的免棱镜测量功能完成。因此，全站仪在矿山工程的测量中极大程度地提高了矿山工程测量的精准性。
（2）露天矿开采工程测量。在对露天矿山的地表进行测量时，全站仪的免棱镜测量精度完全可以满足地表矿山测量的精度要求。测量工作的系统性非常强，基础测量建立在完成矿区范围的地形测量基础上，地形图是后期进行一切工程的基础，拥有矿区的地形基础数据后，后期的计算工作将使用测绘软件在电脑上完成。
（3）工程放样测量。在矿井生产中，为了实现对矿井的测量与监督，需要在矿井建设初期，标定一些特殊的点位，这一过程称为放样。放样时需要先在图纸中对于特殊点位的坐标进行计算，然后根据坐标指示使用全站仪进行放样定位。首先利用矿区的地形图，对矿区进行整体规划，比如生活区、矿山道路、竖井井口和井塔楼位置、尾矿库区位置等，以上工程的建设实施均需要工程放样测量。所有工程施工过程中均会产生工程量的计算，而工程量的计算均需进行数据放样，由于全站仪在数据采集测量中有很大的优势，因此全站仪在工程放样工作中有十分重要的作用。
（4）运用全站仪技术进行坐标测量。工程测量人员首先要确定前视和后视位置，准确放置全站仪之后再选择合适的坐标模式，将所确定的后视点坐标以及测站所在点的位置坐标输入全站仪，并准确定位后视点，最后测量前视点的坐标。在全站仪使用过程中应该特别注意的是：全站仪所使用的棱镜的选择在很大程度上要受到环境因素的影响，在使用全站仪时要根据不同的测量环境来选择合适的棱镜，从而提高测量的准确性。
3.2 井下矿山工程测量
（1）竖井定向。竖井在煤矿开采过程中会经常用到，竖井定向在矿山测量工程中就显得尤为重要，全站仪在进行竖井定向时发挥着主要作用，竖井定向需要有很高的技术含量，运用全站仪可以准确地将地表位置坐标传入井下。对于小型煤矿来说，在进行竖井定向测量时，利用全站仪即可很好地完成上述测量工作，同时满足井下测量的精度要求。在实际的竖井定向测量过程中，测量下传钢丝到井下测站点之间的水平距离的确定是最难的工作，随着科技的進步，全站仪的免棱镜模式和红外线功能的出现很好地解决了这一问题。对于大型煤矿的竖井定向测量工作来说，全站仪的免棱镜及红外线功能可以在测量前期也发挥着很大的作用。
（2）斜井、中段平巷的施工控制测量。巷道在施工过程中不仅需要埋设永久控制点，还要进行大量的中线和腰线标定工作。在中线和腰线标定时，最常用的方法就是伪倾角法。在煤矿工程测量中，系统误差严重影响测量精度。此外，井下巷道的贯通质量也是制约测量精度的主要因素。全站仪的自动校正功能很大程度上解决了这个问题，提高测量精度的同时也提高了测量效率。
（3）工程放样测量。在煤矿工程测量中需要在地表放样，同样也要在煤矿井下进行放样工作。一般来说，井下放样一般都集中于井下排水系统、运输系统的设计以及硐室施工过程中。由于全站仪免棱镜功能以及红外可见光功能的出现，大大降低了放样强度的同时提高了测量精度。
（4）运用全站仪进行距离和角度的测量。在测量距离、角度时只要把仪器放在巷道中，就可以得到精准的数据。此外，还可以使用全站仪带有的辅助功能对由于矿井内气压和温度等因素所引起的测量误差进行修正，提高测量准确性。
（5）运用全站仪进行定向测量。煤矿为了确保巷道的贯通，在进行巷道施工时，需要进行定向测量，精确巷道中心方向。通过全站仪测绘技术可以实现对巷道中线及腰线的精确测定。
结语
综上所述，全站仪是矿山测量工作中必不可少的测量工具，因此要保证矿山测量工作效率，提高测量数据准确性，必须充分了解全站仪性能、组成部分、工作原理，以及在各种测量形式中应用情况，必须在日常测量工作中加强全站仪安全维护，确保全站仪安全高效运行。只有这样才能在矿山测量中充分发挥全站仪的作用，有效提高矿山测量工作水平。
参考文献
[1] 谢志军.全站仪在矿山井下测量中的应用探究[J].科技展望，2014（17）：171.
[2] 陈添华.浅谈全站仪测量技术在矿山测量中的应用[J].企业技术开发，2015，34（35）：31-32.