矿山全站仪放样方法的几点思考.doc

关于矿山测量中坐标放样方法的几点体会 摘要：根据全站仪坐标放样的原理及放样中存在的问题进行思考，提出了综合提高全站仪坐标放样精度的几种应用，对矿山测量实际应用具有一定的借鉴意义。 一、引言现矿山测量大量使用全站仪进行施工放样工作，由于受矿山巷道空间环境影响，全站仪放样常采用极坐标放样或者坐标放样方法，较少采用交会法进行施工放样。而随着AutoCAD及全站仪的大量普遍使用，坐标放样法的使用更为广泛，本文通过坐标放样法的在矿上测量放样中的应用，探讨坐标放样中提高放样精度减少放样步骤的方式及方法。2、 坐标放样法的原理 图1 坐标放样法坐标放样法如图1所示，在已知点A、B为矿山控制坐标系中的控制点，点A的坐标为（XA，YA），点B的坐标为（XB，YB）,点P为待放样点其坐标为（XP，YP）。则待放样点P距离架站点A的距离，夹角，其中为AB边与AP边的方位角。其各边的方位角可由其端点坐标Y、X增量比值的反正切求得。在实际放样工作中，在A点架设全站仪后视已知控制点B，在后视定向完毕后输入待放样点P的坐标，由全站仪自动计算求得夹角，转动照准部使水平偏差角为0时固定照准部，通过移动棱镜在全站仪指定方向上移动控制距离，当棱镜与全站仪间距达到间距S即棱镜位置与待放样点重合时便放样出点P位置，此时进行埋桩定点。3、 巷道坐标放样中的实例采用坐标放样法在巷道放样中的应用能将需要待放样点位快速简便的定位。如图2生产中需要放样某段巷道中线中1-中3，即需要在控制点D5上架设全站仪并整平对中，后视控制点D4定向后，根据设计中线上取定的待放样点中1、中2、中3，通过控制待放样点与控制点D5、D4间夹角与距离能快速放样出各中线点位置。 图2 坐标放样实例 四、坐标放样中存在的误差矿山测量中一般放样的中线点均布置在巷道顶板处，采用测钉或钢钉进行布置，各点受钢钉粗细及放样误差、人为误差等影响，各点在放样后存在一定的偏差，且各中线点均为独立放样获得各点在偏差允许范围内呈现随机分布现象。在巷道内放样由于受巷道空间环境影响，尤其在条件苛刻环境下各点间距较小对巷道放样方位影响较大。而各放样点的相互连线即为该巷道的设计方位线，如表1所示，当点间距越小，点偏差量越大时对放样的中线方位影响越大，尤其在快速顺岩层掘进巷道中，巷道起伏较大布置的中点间距一般都较小，当点误差较大时会照成巷道偏差增加，影响巷道的正常控制严重时会造成工程事故。一般为保证各放样点的准确性会在各中线点放样完毕后，在放样点上架设仪器来检校各点是否在同一直线上，通过最后的检验步骤来规避减少因为独立放样各点偏差引起的方位角误差。表1 放样点误差对中线方位的影响序号点偏差点间距方位误差值单位 mm单位 m15305442540418355032647308157406167504497103011288104083691050653101530171111154012531215501019五、坐标放样在巷道放样中的应用优化由于放样的中线必须成组布置，每组中线点均要求在3点以上，为保证放样的中线点布置在设计方位的直线上，需要在各点放样完毕后再进行一次校核，这样增加了工作人员的工作时间。在保证精度的情况下简化放样程序是很有必要的。5.1、坐标+方位结合放样巷道通过中线点连线来控制巷道方位，即所有中线点理论上应全部位于设计中心的方位线上。则只需找到工作区域内的某一个中线点，并放样出通过该中线点的设计方位线即得到设计的中线，在放样处方位线上取点即得到了需要放样的各中线点。通过坐标+方位的放样方式能减少中线放样点数，同时在放样出的方位线上取点能保证所取的中线点均布置在同一直线上，在方位线上取点布置点能更为方便，能减少中线点放样中通视影响及点位放样后难布置的问题。5.2、贯通方位调整中应用在贯通工作中在贯通剩余20-30m范围时一般均需要进行方位调整，在方位调整时也可将停掘待贯通的工作面中心坐标作为掘进工作面中心线调整的方向依据，即在掘进工作面中心线上直接采用坐标放样法放样贯通点中心的坐标，用来调整掘进工作面的方位，从而提高贯通精度。5.3、坐标放样在斜巷腰线点标注中的使用斜巷腰线采用全站仪标注时，一般架设在靠巷道帮部较近的区域，直接拨巷道的倾斜角进行标注，但是由于伪倾角影响的存在，距离仪器越近的区域标注的腰线点精度越低，且成组标注的腰线点会出现不在同一直线的问题，采用坐标放样法来标注腰线点能较为快速的将腰线点按照位置高程两种精度进行控制，提高斜巷中腰线点的位置的精准度，也便于在图纸中显示当前巷道掘进中的实际情况。6、 总结坐标放样法由于已知起始边坐标数据，在起始边精度保证的