全站仪三架法测量在巷道贯通中的应用

韩增辉

(安阳鑫龙煤业集团龙山煤业公司,河南安阳 455133)

全站仪三架法测量在巷道贯通中的应用

韩增辉

(安阳鑫龙煤业集团龙山煤业公司,河南安阳 455133)

将全站仪和三架法导线测量相结合,进行简明阐述和理论分析,并将其应用于生产实践测量工作中,通过对贯通测量的实践,利用全站仪三架法进行测量,可大大提高测量精度,减少了工作量,文中结合实例,通过可靠性分析,说明全站仪三架法测量在巷道贯通中使用,观测方法可靠,是一种可行的测量方法,值得测量工作者学习和借鉴。

全站仪 三架法 应用

井下巷道的贯通测量多是支导线测量,支导线测量工作必须独立地完成两次或两次以上的观测和计算,也就是说支导线成果的可靠性是靠导线的多次测量来保证的。它存在测量工作量大、时间长等问题,随着全站仪在矿山测量中越来越广泛的应用,大大提高测量的精度和速度,减小误差影响。

全站仪测量导线一般采用二架法和悬挂棱镜法2种形式。二架法是在前视点架设棱镜,后视点悬挂垂球,测站点架设全站仪进行导线测量的作业方法,测站搬家时镜站和测站整体向前搬迁。悬挂棱镜法是在后视点和前视点都悬挂棱镜或只在前视点悬挂棱镜,测站点架设全站仪进行导线测量的作业方法。

龙山矿11101工作面上顺槽由于是沿空送巷,巷道压力较大,在拐11101上切眼的期间,上顺槽布置的导线点已经超限,不能满足贯通需要,而龙山矿11采区为老采区,三条上山压力较大,布置的导线点一个月后复测就超限,向11101切眼布置导线,需要从条件较好的21采区引,要过风速较大的-220运输大巷,而且路线较长,工程量大,为此,我们在原有测量方法的基础上,进行了改进,将全站仪和三架法导线测量相结合,准确而又迅速的在11101切眼布置了导线点,为11101工作面贯通打下了基础。现就全站仪三架法导线测量进行简明阐述。

全站仪三架法导线测量是利用三副角架,一台全站仪,两台棱镜进行导线测量的一种测量方法,此测量方法在地面控制测量中已得到了广泛应用。这里不作阐述,主要介绍全站仪三架法导线测量在巷道贯通中的应用。

1 所需设备

三副角架、一台全站仪、两台棱镜、钢钉、小锤、自动喷漆。

2 人员配置

观测甲,前视乙、丙,后视丁,记录戊。

3 施工组织

设井下连续的支导线点A、B、C、D、E…B点为井下贯通导线的平面及高程起算点,A点至B点的方位为起算方位,则甲在B点安置全站仪(对中整平),乙丙在C点安置棱镜(只整平,不对中),丁在A点准备后视,戊在B点准备记录;甲在B点对全站仪对中整平后,即开始观测后视点A(用透明纸照线绳),乙安置好C点棱镜后,准备照灯;B点观测结束后,甲将全站仪从B点基座拔出后快速、安全的移至C点基座上,丁将另外一棱镜移至B点基座上,甲观测后视B点同时,乙在D点架设棱镜(只整平、不对中),甲观测前视D点同时,丁将B点棱镜、基座、三角架送至C点,其中棱镜留在C点准备后视,三角架及基座由前视丙带至E点粗略整平,C点观测结束后,丁在C点准备后视,甲、戊带上全站仪到D点准备观测,乙带D点棱镜到E点精确整平。如此循环,直至该贯通支导线施测至最后150米时,前视开始打点,并进行对中整平,为贯通留下一组导线点。

4 全站仪三架法的优点

(1)全站仪三架法测量在观测时,安置角架只需要一次,并且只需要在起始位置和要留设导线点的位置对中,其它地方只需要整平。(2)在变换测站时,测站点、前视点保持基座部不动,这样就确保了每个测点由前视点变测站点、再到后视点时的仪器中心都处于同一铅垂线上,消除了由测站点、后视、前视对中误差带来的影响。(3)由于中间过程不需要对中,且只在前视点安置仪器,加快了测量速度,提高了劳动效率。(4)由于中间过程不需要对中,避免了对中误差,提高了测量速度,特别是风速较大的巷道,效果更加明显。(5)中间过程不需要量取前视点高、仪器高,减少了操作环节,提高了测量速度。

5 全站仪三架法的缺点

使用设备多,用人量至少得5人,前后视人员移动距离远,作业占用井巷时间长,影响井巷其他施工作业。

6 利用全站仪三架法的注意事项

(1)施测所用的仪器、棱镜、基座必须配套统一,确保每次变换位置后,各仪器中心处在同一铅垂线上。(2)每次仪器变换后,由于保持角架、基座整体不动,所以重新插入仪器后,仪器仍处于对中整平状态下,如果水准管偏离较大,则必须进行重新对中整平。(3)由于中间点仪器架设是随意的,没有留设导线点,所以在观测过程中,如果出现观测错误、误动角架等情况,则要全部重测。(4)观测过程的各个环节都需要测量人员的紧密配合,测量工作开始前,每个人要知道自己的工作内容。

7 应用的范围对比

经过在井下实测,二架法的优点是用人量可相对减少,前后视人员不必往返奔波,作业占用井巷时间短;其缺点是距离不能往返测量。此方法适合采区和采场控制导线测量。悬挂棱镜法作业的优点是使用设备最少,用人量最少,操作简单,作业占用井巷时间短;其缺点是对中受风的影响较大,悬挂的棱镜易转动和摆动,不能静态观测,测量精度易受影响,棱镜悬挂后要等到旋转稳定后测量。全站仪三架法适合应用于风速较大的巷道,以减少对中误差。适合应用于由于巷道受压变形,已经铺设过支导线不能满足精确贯通的工作面。适合基本控制导线和重要控制导线测量。

[1]刘敬陶,任权.应用全站仪测量导线方法与测角中误差分析[J].科技传播,2010,(12):173-174.

[2]王永志.全站仪三架法导线测量及其在生产矿井测量中的应用[J].内蒙古科技与经济,2008,(10):43-45.

韩增辉(1979—),男,河南滑县人,助理工程师,2009年毕业于河南理工大学,从事矿山地质测量工作。