提高全站仪测量精度的方法.pdf

第 l 期 20 10 年 3 月 水 力 采 垛 与 管 道 运 输 H Y D R A U L IC C O A L M IN IN G P IP E L IN E T R A N SP 0 R T A rrl0 N 提 高全站仪 测量精 度的方 法 张 坤 河 南煤业 化工 集团永 煤公 司车 集煤矿 河南 永城 476600 摘 要 随着全站仪在矿 山测量 中的广泛应 用 对 全站仪 的精 度要 求越 来越 高 根 据 实际 工作 经验 现对 测距 不准的情 况进 行分析 并提 出解决方法 关键词 全站仪测距 测量精 度 中图分 类号 TD 172 1 文献标识码 B 文章编号 1006 0898 20 10 0 1 0069 03 1 引言 2 全站仪测距原理及精度 全站仪 是一 个 集 光 电 机 为一 体 的 高技 术 测量仪 器 是 集 水 平角 竖 直 角 距 离 斜距 平 距 高差测 量功 能 于一体 的测量 系 统 基 于此 优点 全 站仪 在地 面测 量 中应用 非 常广 泛 技术 已非 常成熟 但 由于煤 矿井 下环 境复 杂 影 响全 站仪在井下 测 量精 度 的 因素很 多 根 据 实 际工 作 中测距不准 的情 况 对全站 仪测距 的精度 进行 分析 进一步总结 出全站仪测距 时的规律 2 1 测距原理 全站仪测 距是 由测 量 主板 发射 板 发射 波 长 频 率 比较 固定 的光 波 通过 棱镜 反射 到全站 仪 接 收板 经 中频板 进行 处 理 得 到带测 距 的光 电信号 再 由测距 主板 cpu 进 行处 理 比较 测得 距离 2 2 影 响测距精度 的因素 2 2 1 仪器本身 因素 提高精度的效果就 不 明显 了 因此 提 高测量成 果 的精度不能单独依靠 增加观测 次数 还 应设法 提高观测值本 身 的精 度 比如 采 用精度 较高 的 仪 器 选 择合 理 的观测 方法 在 良好外 界 条件下 进行观测等 作 者 简介 付 家运 1978 一 男 1996 年毕 业 于漯 河工 业学 校 现 为 助 理工程师 从事测量工作十余年 收稿 日期 200 9 0 7 0 9 69 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 水 力采 煤与 管道运输 第 1 期 i 角 垂 直角 误 差 2C 值 水平 角误 差 精度 2 2 2 仪器操作 因素 棱镜 常数 仪 器显 示 输入 的棱 镜 常 数必 须与使用 的棱镜常数一致 如不符须重新输人 测距精度 加常数 乘常数 光 波测距仪 全站仪 的测距 精度 4 A B ppm D Into 式 中 D 为测量距离 km A 为与测量 距离长短无 关的误差 即加 常数 固定 误差 13 为 与测 量距 离长短有关的误差 即乘常数 加常数 是一个 固 定误差 乘常数是一 个随机误差 补偿器精度 补偿器功能是对垂直角和 水平角进行弥补 来保障全站仪 在使用过程 中产 生偏 斜时 垂直角 和水平角的准确性 格 网因子 格 网因子 是指 全 站仪 在进 行 坐标测量 坐标放样时的 比例尺 一般 比为 1 坐标 输 入顺 序 一 般全 站 仪 坐标输 入 方 式有 NE Z 和 EN Z 两种 实际坐 标输人 的方式 和 全站仪选 的输入方式需一致 否则会出现 飞点 或 跑 点 情况 2 2 3 外界因素 井下的气 压 温 度 湿度 煤 尘 能 辐 射对 波 长传播有干扰的设备等 3 测 距不 准 的 情 况 及 其针 对 措 施 3 1 两点之 间温度和气压差别大 过风 门 风窗时的测量都 属于仪器架 站点 和 前视点 后视点 温度和气压差别很大 的情况 这 时 光波传播的速 度不一致 气压值测 定不准 导致气象改正数计算 不准 遇到这种情 况 只要 把风门打开后 3 5ra i n 等 温度 和气 压均 匀后再 测 并选择两点之间的多个位置测量 求取平均 值 即可 3 2 水 汽 过 大 或 充满 矿 尘 炮 烟 这种情况下最好 不要测距 此 时巷道 内电磁 波最容易被反射 造成 电磁 波提前被全站仪 接收 或距离反射不 回来 无法测量 直接造成 粗差 可 以等巷 道 内矿 尘 小 炮 烟 排 除干 净 后再 进 行 测 量 如有一次在 27 专用 回风大巷 内使用 索佳全 站仪测光电导线时 有一测 站 由于迎头综 掘机割 煤 造 成巷道 内煤尘 飞扬 测距 时仪器 与棱镜 只 有 120m 测距 光波无论 怎样 也反射不过来 后来 70 让迎 头停 止割煤 待 煤尘 降下来后 全 站仪 才正 常工作 3 3 电磁 波干扰 元线对讲机产生 的无线 电信 号 机 电设备产 生的电场和磁 场 都对 全站仪 测距 造成影 响 事 实上井 下任何 巷道 电气设 备 机电设备 电缆无 处不在 平常由于干扰小 常常忽略不计 但 当全 站仪 架设 在变 电所 大型机 电设备 机 电 开关 附 近时 测距误差就非常 大 这 时 最好关 掉 电源 其次是尽 量选取远离 上述设施 的线路 否则 换用 经纬仪进行测量 3 4 仪器 离底板或设备过近 如在 2507 工 作 面下 巷测 光 电导 线 由于巷 道起 伏大 有一测 站距 离反射 不过来 当时仪器 可勉 强看 到棱镜 电池 电量也充 足 就考虑 到视 线离底板太近 重新架高仪器后 问题 得到解决 一 般情 况下 仪器视线距离 巷道顶底板等 障碍物 应保持在 0 5m 以上 保证 光波能正常折返 3 5 仪 器操作等 因素 一般测距时 出现一个 固定误 差 先检查 全站仪 i 角 2C 值 棱镜 常数是否正常 不正常将 做相应 的调整 正 常则只对加常数进行 相应的调 整 如全站仪显示加常数 仪器常数 为 A 测量 距离 为 Sm m 实际距离 为 S m m 则误差 S S S m m 则加常数改为 A 一 S 即可 一般测距 时 出现一个 随 机误差 与测距 长度有关 应结合 同定误差 调整乘常数 建 议和仪器公司维修部联 系 一般测 距 准确 坐标 测 量 放样 不 准 出 现这一情况 只需检查全 站仪设 置菜单 中的格 网 因子和坐标输人顺 序是否正 确 反之则进行相应 的调 整 即可 一般测距 出现 出大数 跳数 E3 1 E 33 等 错误提示 时 应和仪器公司维修部直接联系 4 结 论 南于井下是一个半封 闭 的人 工环境 不 同的 工作面 具体 的情况也不一样 以上所 分析 的情 况都 是针对 某一 方面 事 实上 井下 测光 电导线 时上述 因素都是 同时存 在的 必须全面综合 考虑 各种 因素 的影响 实时对全 站仪进行各种误 差的 改正 才能提高全站仪 的测量精度 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 第 1 期 20 10 年 3 月 水 力 采 煤 与 管 连 运 输 HYDR A UL IC C OA L M ININ G P IP EL INE T RA N S P ORT A TjO 可伸缩性拐弯皮带在煤巷掘进中的应用 张 金 龙 开 澡 集 团 有限 责任公 司 钱 家营矿 业公 司 河北 唐 山 06 330 1 摘要 开滦钱 家营矿业分公 司在 东翼 一采 区 1194E 工作 面边 角煤掘 进施 工过程 中 为 了提 高 开采率 导致巷道 需水平拐 弯施 工 为达 到皮 带在拐 弯处正 常延伸 设 计 出了皮 带拐 弯装置 通过 实际生产应用 取得 了 良好效果 关键词 皮带拐 弯装置纵 梁杆压辊 立辊 中图分 类号 T D528 1 文献标识码 B 文章编号 1006 0898 20 10 0 l 一 007 l 一 03 1 r t R 2 皮带拐弯装 置的设计 开滦 钱 家 营 矿 业 分 公 司 矿 井 东 翼 一 采 区 1195 E 工作面上 临 1194 E 工作 面 已回采 下 临 1196 E 工作 面 已回采 造成 1195 E 工作 面属 于 梯形孤岛煤开采 为 了提高 回采率 1 195 E 工作 面风道 运道 沿 9 煤走 向按 水平 线 拐弯 设计 如 图1 1 1 9 5 E 风 道 采 用 公 司 自行 研 制 G U 一 7 0m 平拱形 支架支 护 棚距 600 m m 或巷 宽 4 0m 的锚 杆 支 护 1195 E 风 道 设 计 长 度 480m 掘进施工采用机掘后 配套 SDJ 一800 可伸缩 性皮 带输送机 运煤 由于传 统 的皮 带运 输 系 统在 拐 弯处无法正常延伸 必须 靠增加 大量 的短 距离运 输设备 如 40T 溜子等 来确保运输系统 的连续 因此 只有设计 出合理 的皮带 拐弯装 置来 保证皮 带可 以拐弯 可减少转载 环节 达 到安全 快 速掘 进施工 的 目的 取得最大效益 图 1 1195E 巷 道 布置示 意 图 首先打破传 统思维 定式 采 用数 学 中的反证 法来假设皮带 可 以拐弯 通 过模拟 直线运行 皮带 跑偏 的试验 不难 发现传统 的皮带 输送机 在拐弯 处面 临以下 问题 上 带 承 载段 严 重 跑偏 飘 带 无法托 煤 底 带 回空段 严 重跑 偏 皮带 边 与 H 架磨 损严 重 拐弯 处 内外 两侧纵 梁杆 长度不一致 不 能连接或连接断开 为解决 以上难 题 尝试 在普 通皮 带机架 的基 础上设计 出专 用于拐弯处的高低 H 架 加工特殊 拐弯皮带纵梁 杆 以及在皮 带拐弯 处增加 皮带 的 支撑上带 承载分 支 的三连托滚 并 且把三连托 辊 改成 4 连托 辊 还在皮带 拐弯处 增加 了上下 防 跑偏 立辊及 防飘带压辊 利用外力 的强 迫作用使 上带 由平 时的大 V 字状 态改 为 U 字 兜状 从 而使皮带 在拐弯处形成 近似半 密封 的输送环境 确保 有效 运输 拐弯处 皮带 运行 状态 见 图 2 图 3 图 2 图 3 中所示 H 形 架 的高脚 侧应靠 皮带 的沿径 向运动方 向 A h 按 以下经验公式计算 h W 2 2 W 3 m m 式中 w为带宽 取 800 m m 依据 以上 经验公式 计算高脚侧 应达到 400 533 m m 为最佳 同时 为了保证拐弯 处纵梁杆 的