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激光免棱镜全站仪在矿井测量中的应用

摘要:文章针对矿井贯穿测量做了简单的概述,并介绍了新型激光免棱镜全站仪在贯穿测量中的一些使用方法和技巧。

关键词:矿井测量;激光免棱镜全站仪;井下高程导入;向上对中;巷道

矿井测量主要分为地面近井点控制测量、井上下联系测量、井下基本控制测量、施工测量等几部分。地面近井点控制测量大多采用了先进的GPS全球定位系统;井上下联系测量采用稳重钢丝投放坐标及悬挂钢尺测量高程;井下基本控制采用陀螺经纬仪定向、全站仪进行导线测量;施工测量是进行巷道的中线的放样和巷道实际掘进位置的测量,依照实测数据结合设计对施工方案进行调整等,指导巷道确凿贯穿。

激光免棱镜全站仪不但具有传统全站仪诸多的优势外,还拥有可视激光照准和免棱镜测量两大优势,在矿井测量中更便利使用。下面以尼康DTM—452C免棱镜全站仪为例,对其两大功能在矿井测量中的应用进行介绍。

1矿井井上下联系测量中高程的导入

传统的井下高程导入是悬挂钢尺测量,如图1所示,在井上下同时架设水准仪,观测悬挂与绞车架上的稳定钢尺,连续测量钢尺读数、水准尺读数以及测量井上下温度,最少三次才能确定钢尺尺长。对于要求严格的矿井贯穿测量,有时还需同时悬挂两根钢尺进行对比测量。在计算井下高程时,还需对所测尺长参与温度、自重、配重、钢尺对接、钢尺比长等多项改正,计算过程繁杂,简单出错而且精度并不是很高。

尼康DTM—452C免棱镜全站仪测角精度为2″,测距精度为2+2ppm,其发射的可视激光束长距离不扩散。在矿井高程导入时,可以将全站仪直接架设于矿井正下方,将目镜调至竖直向上方向;通过可视激光束井上人员可以将反射板(或者棱镜)照准安放到指定位置;全站仪输入气压、温度、湿度等各项改正,确凿测算出全站仪视准轴至反射板(或者棱镜)的距离L1;然后将目镜调至水平方向,读出安放于井下基点上的水准尺中丝a,同时在井上架设水准仪测量水准点与反射板的高差b。

井下基点高程:H基=H水-L1-a-b公式中,假设矿井深度为500m,井下水准点与全站仪的距离为50m。通过仪器精度指标进行误差估算,L1的中误差M1≤±3mm,a的中误差在Ma≤tanθ×50m=±0.5mm,水准测量差值b的中误差Mb≤±3mm,∑M≤6.5mm。

测量规范中规定矿井高程导入限差中误差M=±=±0.02

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